大型混凝土設(shè)備基礎(chǔ)施工組織設(shè)計(jì)

趙 鵬 于 濤

(1.河南六建建筑集團(tuán)有限公司，河南洛陽(yáng) 471000;2.中冶天工集團(tuán)有限公司，天津 300308)

0 引言

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代化建設(shè)的迅猛發(fā)展，高層建筑、特大型橋梁、港口、碼頭、高速公路、大壩、設(shè)備基礎(chǔ)以及特殊防護(hù)設(shè)施的建設(shè)越來(lái)越趨于大型化。大體積混凝土在工程中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。與普通混凝土相比，大體積混凝土特別是大型設(shè)備基礎(chǔ)混凝土，結(jié)構(gòu)厚、體型大、工程條件復(fù)雜、施工技術(shù)要求高，對(duì)混凝土的抗?jié)B性、抗裂性要求較高，如何合理組織施工、材料選擇是關(guān)系設(shè)備基礎(chǔ)施工成敗的關(guān)鍵。

施工組織設(shè)計(jì)是針對(duì)擬建的工程項(xiàng)目，在開(kāi)工前針對(duì)工程本身特點(diǎn)和工地具體情況，按照工程的要求，對(duì)所需的施工勞動(dòng)力、施工材料、施工機(jī)具和施工臨時(shí)設(shè)施，經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算、精心對(duì)比及合理的安排后編制出的一套在時(shí)間和空間上進(jìn)行合理施工的部署文件。施工組織設(shè)計(jì)文件編制的主要任務(wù)在于在科學(xué)合理的基礎(chǔ)上，做到人盡其力、物盡其用，優(yōu)質(zhì)、低耗、高速度的取得最好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，不僅體現(xiàn)編制單位的管理水平，而且對(duì)正確確定工程造價(jià)、降低施工成本都有十分重要的作用。

本文以某一大型設(shè)備基礎(chǔ)為例，分別從施工準(zhǔn)備、施工方法、質(zhì)量控制、現(xiàn)場(chǎng)管理等方面進(jìn)行了細(xì)致分析，順利完成了大型復(fù)雜設(shè)備基礎(chǔ)的施工。

1 設(shè)備基礎(chǔ)概況

設(shè)備基礎(chǔ)平面尺寸為17 m×19 m(見(jiàn)圖1)，厚6 m，設(shè)備基礎(chǔ)底標(biāo)高－6.000 m，標(biāo)高－3.15 m以上為空腔，空腔底部設(shè)置4個(gè)預(yù)埋件。設(shè)備四周突出位置內(nèi)側(cè)各設(shè)置一個(gè)預(yù)埋件。混凝土方量近1 800 m3，設(shè)計(jì)強(qiáng)度C40S6。沿基礎(chǔ)周邊和腔體周邊設(shè)置豎向鋼筋，沿高度方向配置水平鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片標(biāo)高分別為±0.00 m，－0.60 m，－1.20 m，－1.80 m，－2.40 m，－3.15 m，－4.24 m，－5.04 m，－6.00 m 處。

2 施工準(zhǔn)備

1)混凝土配合比設(shè)計(jì)與試配。大體積混凝土特別是對(duì)整體性要求較嚴(yán)格的動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度比較容易滿(mǎn)足，混凝土水化過(guò)程中的溫升問(wèn)題已成為大體積混凝土施工組織設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮的對(duì)象。

圖1 設(shè)備基礎(chǔ)平面及剖面圖

采用低水化熱水泥、粉煤灰超量水泥、摻加礦渣摻合料等都可以有效降低水泥的水化熱。經(jīng)多次試配，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)立方體混凝土試塊抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能和水泥材料水化熱、堿骨料反應(yīng)等性能，確定適合本設(shè)備要求的混凝土配合比。

2)施工用電。為保證大體積混凝土施工過(guò)程的連續(xù)性，自配電柜向施工現(xiàn)場(chǎng)連接一條25 mm2三相五線(xiàn)銅芯電纜，為現(xiàn)場(chǎng)施工振動(dòng)棒、電焊機(jī)、兩臺(tái)水泵和現(xiàn)場(chǎng)照明供電。另外配備一臺(tái)30 kVA的備用電源。

3)施工用水。為了有效降低水泥水化熱對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，在設(shè)備基礎(chǔ)兩側(cè)廠(chǎng)房外空地上分別設(shè)置一個(gè)4 m×4 m×2.5 m的蓄水池，盛滿(mǎn)冷水，根據(jù)混凝土內(nèi)測(cè)溫情況開(kāi)啟水泵，利用進(jìn)水與混凝土的溫差進(jìn)行降溫。

3 主要工序施工方法

1)鋼筋工程。設(shè)備基礎(chǔ)鋼筋全部在場(chǎng)外加工制作，采用綁扎連接固定。鋼筋加工前仔細(xì)核對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量合格證書(shū)，分批次、規(guī)格型號(hào)掛牌堆放，并由技術(shù)質(zhì)量部門(mén)及時(shí)按規(guī)定取樣復(fù)檢，復(fù)檢合格方可使用。

鋼筋加工完成后，采用人工搬運(yùn)到位。在設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋件固定就位后，綁扎鋼筋。鋼筋網(wǎng)片采用角鋼∠50×5支撐架進(jìn)行支撐，豎向支撐間距1.3 m，水平支撐焊接在豎向支撐上。縱橫向分別設(shè)置兩道斜向拉筋，固定在混凝土墊層上，以增加支撐體系的整體穩(wěn)定性?；炷羶?nèi)循環(huán)水位置的水管代替角鋼支撐。底層鋼筋在混凝土墊層上劃線(xiàn)定位，中間及上層鋼筋在支撐鋼筋的角鋼表面定位。鋼筋網(wǎng)滿(mǎn)綁，鋼筋搭接長(zhǎng)度、錨固長(zhǎng)度、搭接接頭數(shù)量以及混凝土保護(hù)層厚度均滿(mǎn)足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。

由于設(shè)備基礎(chǔ)較厚，為確?；炷琳駬v質(zhì)量，在基礎(chǔ)角部上層鋼筋網(wǎng)片上留施工人員出入口一個(gè)，洞口大小1.0 m×1.0 m，距基礎(chǔ)邊緣1.0 m，混凝土澆筑接近洞口時(shí)采用鋼筋搭接的方法將洞口封閉。

2)模板工程。設(shè)備基礎(chǔ)外圍側(cè)模及腔體側(cè)模均采用60系列鋼模板，采用內(nèi)拉外撐方案進(jìn)行支撐。拉桿采用φ20圓鋼制作，一頭套絲80 mm，另一頭與設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋焊接，焊接長(zhǎng)度不小于100 mm，雙面焊接。拉桿水平間距0.7 m，豎向間距同鋼筋網(wǎng)片間距。設(shè)備基礎(chǔ)外側(cè)模板支撐采用外雙排架與坑壁頂緊。

模板的拼接部位，加貼海綿條，模板底板外側(cè)用水泥砂漿進(jìn)行密封，有效的降低混凝土澆筑過(guò)程中的漏漿。

3)混凝土工程。由于設(shè)備基礎(chǔ)體積較大，一次澆筑時(shí)水平向預(yù)埋件不易定位，且腔體底標(biāo)高不好控制，模板架設(shè)難度較大，設(shè)備基礎(chǔ)分兩次澆筑，施工縫留在腔體頂面以上5 cm處。即首先澆筑腔體底板以下部分，混凝土澆筑完畢且熱穩(wěn)定后澆筑腔體側(cè)壁部分。

設(shè)備基礎(chǔ)采用泵送商品混凝土，設(shè)備兩側(cè)各布置一臺(tái)汽車(chē)泵，兩臺(tái)泵均自設(shè)備基礎(chǔ)邊緣到中間布料，每次布料厚度50 mm，循環(huán)澆筑，直至澆筑到所需的標(biāo)高。

混凝土澆筑時(shí)以布料口為中心，分三層進(jìn)行振搗:一層一臺(tái)振動(dòng)棒布置在布料口附近，將布料口流出的混凝土及時(shí)振開(kāi)，并保證布料口下部混凝土密實(shí);二層三臺(tái)振動(dòng)棒，布置在混凝土流淌面中間部位，為主振搗區(qū)域，保證混凝土流淌區(qū)域密實(shí);三層一臺(tái)振動(dòng)棒布置在流淌面下沿進(jìn)行點(diǎn)陣，保證遠(yuǎn)端混凝土密實(shí)且與下層混凝土合為一體。

4)溫控措施。為了及時(shí)了解混凝土內(nèi)部的溫度變化，以便采取應(yīng)對(duì)措施，在混凝土澆筑之前預(yù)先布置混凝土測(cè)溫點(diǎn)，并將測(cè)溫點(diǎn)導(dǎo)線(xiàn)連接到自動(dòng)測(cè)溫儀上。

設(shè)備基礎(chǔ)腔體以下距基礎(chǔ)邊緣1.5 m處每隔6.0 m設(shè)置一測(cè)溫點(diǎn)，同一位置沿高度方向設(shè)置3個(gè)測(cè)溫點(diǎn);混凝土底板距混凝土表面100 mm處各設(shè)置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn);腔體以上部分在側(cè)壁中間位置自上而下設(shè)置4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，水平間距6.0 m;腔體混凝土內(nèi)外側(cè)面及拐角處布置4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，沿高度方向設(shè)置4個(gè)點(diǎn)，設(shè)備基礎(chǔ)測(cè)溫點(diǎn)總計(jì)83個(gè)。

混凝土開(kāi)始澆筑后3 d內(nèi)每2小時(shí)測(cè)溫一次，3 d～7 d內(nèi)，每1小時(shí)測(cè)溫一次，8 d～9 d內(nèi)每2小時(shí)測(cè)溫一次，9 d以后每4小時(shí)測(cè)溫一次，同時(shí)記錄混凝土表面溫度和大氣溫度。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度之間或內(nèi)部與外部溫度之間溫差接近25℃時(shí)，及時(shí)對(duì)混凝土表面采取保溫措施，或通入循環(huán)水進(jìn)行降溫。采取循環(huán)水降溫時(shí)，特別注意水溫與混凝土內(nèi)部溫度的差值，采取對(duì)循環(huán)水加熱或降溫方法，防止溫差過(guò)大引起混凝土開(kāi)裂。

4 質(zhì)量控制與安全管理

1)原材料控制。

嚴(yán)格執(zhí)行物資采購(gòu)控制程序，所有進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行標(biāo)識(shí)，對(duì)物資使用過(guò)程進(jìn)行全方位、全過(guò)程、全要素的標(biāo)識(shí)控制。

2)施工過(guò)程控制。

采用全站儀對(duì)澆筑過(guò)程中預(yù)埋件位置進(jìn)行全程觀(guān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整，保證預(yù)埋件偏差滿(mǎn)足設(shè)備安裝的要求。按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求澆筑標(biāo)準(zhǔn)立方體混凝土試塊和抗?jié)B試塊。

按照溫控措施測(cè)量混凝土測(cè)溫點(diǎn)溫度，及時(shí)進(jìn)行處理，避免溫度差值過(guò)大引起混凝土開(kāi)裂。

3)安全管理。

施工現(xiàn)場(chǎng)張掛安全提示牌，在重點(diǎn)危險(xiǎn)部位設(shè)置安全警示牌，做好洞口、臨邊作業(yè)的安全防護(hù)，經(jīng)安全員檢查檢驗(yàn)合格后方可投入使用。

特種作業(yè)人員必須持證上崗，在各個(gè)工序施工前，必須進(jìn)行有針對(duì)性的安全技術(shù)交底。

5 結(jié)語(yǔ)

大體積混凝土設(shè)備基礎(chǔ)施工越來(lái)越引起建設(shè)、施工單位的重視，動(dòng)力設(shè)備預(yù)埋件位置、溫控已成為施工組織設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)。文中大型混凝土設(shè)備的順利施工表明了施工組織設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，可為同類(lèi)設(shè)備施工時(shí)提供參考。

［1］GB 50496-2009，大體積混凝土施工規(guī)范［S］.

［2］GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.