王棟，郝亞輝，吳澤坤，李永鵬，胡琦

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司核電建設(shè)分公司，廣東 深圳 518034）

浙江三澳核電站為我國(guó)具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)自主三代核電站，其土建技術(shù)要求較CPR1000堆型有較大提升，尤其是對(duì)廠房筏基大體積混凝土施工技術(shù)要求更為嚴(yán)格。為嚴(yán)格控制筏基大體積混凝土裂縫，確保廠房結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，該工程嚴(yán)格控制筏基混凝土配合比、施工過(guò)程和養(yǎng)護(hù)管理，確保核電站廠房筏基大體積混凝土施工質(zhì)量。

1 工程概況

浙江三澳核電站位于浙江省溫州市蒼南縣，核電站規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬(wàn)千瓦壓水堆核電站，分期建設(shè)，一期工程建設(shè)2臺(tái)機(jī)組。根據(jù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，該工程常規(guī)島汽機(jī)廠房筏板（BMX）、聯(lián)合泵房筏板（BPX）均為大體積混凝土。其中：汽機(jī)廠房筏板基礎(chǔ)直徑39.5m，厚度5.5m，中心凸臺(tái)厚度6.1m，其中：A層厚度在1.2m，B層厚度1.8m，C層厚度0.8m，混凝土澆筑量為4500m。筏基底部-10.05m處設(shè)有1.5mm厚防水卷材層。根據(jù)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》（GB50496-2018）定義，該工程屬大體積混凝土工程，筏基上分布汽輪機(jī)基礎(chǔ)、各類(lèi)預(yù)埋件等附件，配筋密，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，一次澆筑量大，澆筑持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，給該工程混凝土澆筑施工造成一定的困難。

2 工程技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題

根據(jù)大體積混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，一般大體積混凝土強(qiáng)度均低于C30，其驗(yàn)收期齡期一般大于56d。為滿足該工程施工工期要求，該工程廠房筏基在大體積混凝土驗(yàn)收以28d齡期強(qiáng)度作為驗(yàn)收值。在大方量、低齡期條件下，合理控制筏基大體積混凝土水化熱反應(yīng)，防止出現(xiàn)混凝土裂縫是該工程施工的難點(diǎn)問(wèn)題。結(jié)合該工程施工技術(shù)方案，分析研究施工技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

①混凝土強(qiáng)度要求為C40/C50，混合料中膠凝材料含量高，受水化熱影響，筏基大體積混凝土易出現(xiàn)溫度裂縫；

②筏基基巖對(duì)筏基混凝土產(chǎn)生高約束作用；

③工期緊，混凝土澆筑時(shí)間處于夏季，混合料入料溫度高，造成混合料內(nèi)部熱量集聚；

④核電站施工文件要求混凝土中心溫度≤75℃，防止筏基大體積混凝土結(jié)構(gòu)生成延遲鈣礬石生成，導(dǎo)致筏基混凝土劣化作用。

3 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)研究

3.1 原料選擇與質(zhì)量控制

為合理控制混凝土水化熱反應(yīng)，該工程重點(diǎn)加強(qiáng)原料選擇和質(zhì)量控制。

①水泥選用優(yōu)質(zhì)硅酸鹽P·Ⅱ42.5核電專(zhuān)用水泥，CA≤5%，MgO≤5.0%，不溶物含量≤0.75%，SO含量≤3.0%，燒失量≤3.0%，氯離子含量≤0.06%，堿含量≤0.60%，凝結(jié)時(shí)間≥45min，終凝時(shí)間≤390min。

②集料選用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)花崗巖機(jī)制砂和碎石，經(jīng)驗(yàn)證，集料為非堿性集料，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》（JGJ 52-92）要求，且經(jīng)洛杉磯磨耗試驗(yàn)合格。

③礦物添加劑選用I級(jí)F類(lèi)低鈣優(yōu)質(zhì)粉煤灰和S95級(jí)礦渣粉雙摻，通過(guò)摻加一定比例的粉煤灰，減少混合料中水泥用量，能夠推遲水化熱峰值溫度出現(xiàn)時(shí)間，并起到改善混凝土工作性能的作用。

④化學(xué)添加劑選用聚羧酸系高效緩凝型減水劑，根據(jù)減水劑技術(shù)文件和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，該減水劑減水率可達(dá)30%以上，通過(guò)合理控制混凝土需水量，改善混凝土水化熱反應(yīng)。

3.2 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)該工程混凝土強(qiáng)度和齡期控制要求，按水灰比0.62進(jìn)行混凝土試配，水膠比取 0.38，以此制作混凝土150mm圓柱體試件，經(jīng)試驗(yàn)研究確定混凝土配合比，見(jiàn)下表所示，設(shè)計(jì)配合比混凝土坍落度為150mm～210mm，砂率43%，初凝時(shí)間為705min，和易性良好，可滿足泵送性能要求。

混凝土配合比設(shè)計(jì)

3.3 混凝土澆筑溫度驗(yàn)算

根據(jù)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》（GB50496-2018），計(jì)算該工程筏基大體積混凝土中心最高溫度為64.4℃，最大溫度點(diǎn)出現(xiàn)在澆筑后48h，中心溫度和表面溫度下降速率為1.4℃/d。經(jīng)驗(yàn)算，該工程大體積混凝土內(nèi)外溫差≤25℃，符合《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》（GB50496-2018）要求，中心最高溫度64.4℃≤75℃，符合工程施工技術(shù)文件要求。

4 筏基大體積混凝土澆筑施工

4.1 混凝土攪拌

為確保大體積混凝土澆筑施工的連續(xù)性和拌和質(zhì)量，該工程委托4家商品混凝土攪拌站攪拌施工，并委派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和監(jiān)督，確?；旌狭先肓蠝囟?、拌和時(shí)間和拌和質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求。為合理控制原料入模溫度，加強(qiáng)骨料白天覆蓋和倒倉(cāng)，并采用冷水管降溫措施，防止骨料溫度過(guò)高加劇混凝土出料溫度。同時(shí)，混凝土拌合投料嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比控制，各原料經(jīng)稱(chēng)重計(jì)量后投料，投料質(zhì)量誤差控制≤2%。混凝土出料時(shí)，加強(qiáng)外觀質(zhì)量檢查，防止出現(xiàn)白料、花料、離析等問(wèn)題。

4.2 混凝土運(yùn)輸

該工程拌合站距核電站12km～15km。為防止環(huán)境溫度導(dǎo)致混凝土溫度上升，混凝土罐車(chē)增設(shè)保溫隔熱材料，并在運(yùn)輸過(guò)程中向保溫材料灑水保濕，合理控制混凝土溫度。

4.3 混凝土澆筑

考慮到該工程施工時(shí)外界溫度較高，為降低混凝土泵送前溫度，該工程采用多項(xiàng)措施合理控制施工環(huán)境溫度。

①使用編制袋裝冰塊，施工范圍內(nèi)間距3m放置1包。

②未澆筑區(qū)搭設(shè)遮陽(yáng)棚，降低基礎(chǔ)溫度，防止混凝土中心溫度集聚?；炷帘盟蜐仓r(shí)，由于該工程澆筑量較大，為滿足混凝土澆筑質(zhì)量控制要求，采用斜面分層澆筑方法，沿基礎(chǔ)縱向方向分層澆筑，分層厚度20cm，連續(xù)澆筑5m后澆筑第2層，相鄰兩層澆筑間隔≤30min，依次完成各區(qū)域混凝土澆筑施工。該工程中，混凝土振搗采用插入式振搗棒振搗方式，澆筑后及時(shí)振搗。振搗過(guò)程中，振搗棒略微抽動(dòng)，按行列式振搗前進(jìn)，振搗點(diǎn)間距為1.5倍振搗棒半徑，每個(gè)振搗點(diǎn)振搗時(shí)間為15s～30s，以混凝土表面返漿且不再出現(xiàn)氣泡、顯著下沉現(xiàn)象為宜。分層澆筑時(shí)，間隔30min進(jìn)行2次振搗，振搗棒伸入下層混凝土深度≥5cm，防止出現(xiàn)層間冷縫。澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，使用木抹子多次抹壓收光，防止混凝土表面產(chǎn)生風(fēng)干收縮裂縫，抹壓時(shí)間以手指可按動(dòng)時(shí)為宜。

4.4 施工縫沖毛

混凝土抹壓收光后，用手按表面有硬感且能按下痕跡時(shí)可進(jìn)行施工縫沖毛。沖毛時(shí)，使用高壓氣加水沖洗混凝土表面，清除混凝土表面水泥漿，使混凝土表面石子均勻外露。沖毛時(shí)，出水口與混凝土表面呈30°，自筏板邊緣位置開(kāi)始沖毛，將沖毛后的灰漿水排入預(yù)先設(shè)置的排水溝內(nèi)，并借助水泵排出。

4.5 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)

根據(jù)核電站大體積混凝土養(yǎng)護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)和該工程施工實(shí)際情況，在混凝土澆筑完成后搭設(shè)保溫防雨棚，降低日照、大風(fēng)、降雨對(duì)筏板基礎(chǔ)的影響。保溫防雨棚在混凝土澆筑而完成后搭設(shè)，防雨棚鋼管與筏板基礎(chǔ)鋼筋連接。同時(shí)，筏板基礎(chǔ)施工縫沖毛后及時(shí)覆蓋保溫層，并定期灑水養(yǎng)護(hù)管理，養(yǎng)護(hù)期28d。

由于該工程筏板厚度達(dá)6.1m，澆筑量大，混凝土內(nèi)部溫度集聚問(wèn)題突出，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大，由此產(chǎn)生溫度裂縫。為及時(shí)掌握混凝土內(nèi)外部溫度變化情況，該工程按1.5m深度間隔豎向設(shè)置溫度探頭，根據(jù)筏板深度埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，溫度探頭設(shè)置在測(cè)溫管內(nèi)，測(cè)溫管兩端封堵，與測(cè)溫環(huán)境主機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，測(cè)溫點(diǎn)命名以測(cè)溫點(diǎn)位置和深度編號(hào)，間隔6s收集1次溫度變化數(shù)據(jù)。通過(guò)動(dòng)態(tài)收集筏板基礎(chǔ)溫度數(shù)據(jù)，便于掌握筏板基礎(chǔ)中心溫度、表面溫度變化趨勢(shì)，為溫度控制措施提供依據(jù)。根據(jù)測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過(guò)預(yù)警溫度時(shí)（25℃），采取保溫和降溫措施。表面溫度偏低時(shí)，根據(jù)保溫要求在防雨棚內(nèi)設(shè)置碘鎢燈，提高筏板混凝土表面溫度，降低混凝土內(nèi)外溫差。當(dāng)需要采取降溫措施時(shí)，在混凝土表面鋪設(shè)冷卻水管，按“S”型布設(shè)并鉆孔形成花管，根據(jù)溫度控制要求灑水降溫?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，混凝土表面灑水以表面濕潤(rùn)為宜，可有少量積水，不宜過(guò)量灑水，防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大。

5 結(jié)語(yǔ)

該工程筏板大體積混凝土施工完成后，養(yǎng)護(hù)期間混凝土內(nèi)外溫差≤23℃。經(jīng)工程驗(yàn)收，混凝土表面無(wú)裂縫，混凝土強(qiáng)度達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求，取得了良好的工程施工經(jīng)驗(yàn)。