壓縮機及氮壓機大體積基礎混凝土施工技術

沈佩英

(煤炭工業陽泉礦區工程質量監督站，山西陽泉 045000)

1 工程概況

本工程為空分空壓裝置建筑工程壓縮機廠房壓縮機、氮壓機基礎，基礎由現澆鋼筋混凝土結構組成，分為基礎底板和頂板兩部分，底板和頂板之間有柱子支撐。壓縮機基礎底板厚度為2 500 mm，頂板厚度為2 000 mm，柱截面尺寸為1 000×1 000，柱高11 m。氮壓機基礎底板厚度為1 200 mm，頂板厚度為1 000 mm，柱截面尺寸為800×800，柱高12 m，本工程基礎混凝土為C35。

2 主要施工方法

2.1 循環冷水管的埋設及方法

為防止壓縮機基礎大體積混凝土內外溫差較大，混凝土出現裂縫，在澆筑混凝土前，應在混凝土中部埋設DN32×3焊管，焊管拐彎處均設彎頭進行連接，以保證焊管能夠來回盤旋在混凝土內。焊管安裝高度在1.25 m，沿本基礎中部鋼筋網片進行設置，管道間距1.5 m，距混凝土邊500 mm，管道共設4個進水口，4個出水口，每2根管分別分管西側部分混凝土和東側部分混凝土，焊管安裝位置及布局詳見圖1，圖2。

圖1 壓縮機基礎降溫管布置圖

圖2 焊管安裝剖面圖

混凝土內部循環水采用自來水，溫度3℃ ～8℃，散熱池采用鋼板箱，長2.5 m，寬2.5 m，深2 m。

從澆筑混凝土時，開始對循環管進行打水，以保證水流循環，澆筑后前3天，循環水保持常循環，期間并每2 h檢測混凝土內外部溫度差，4 d～7 d根據混凝土的內部溫度，每2 h進行一次循環水，7 d～14 d每4 h進行一次循環水。

2.2 混凝土材料的選用

1)水泥:應優先選用較低水化熱的水泥品種(如火山灰水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等)，水泥用量控制在400 kg/m3以下，水灰比應小于0.5。坍落度要求140 mm～180 mm。2)粗骨料碎石:盡量選用粒徑大，級配良好的粗骨料，嚴禁采用石屑作骨料。選用碎石粒徑10 mm～30 mm為主的混凝土，含泥量少于1%。3)細骨料砂:細度模量2.6～3.0，含泥量少于3%。4)適當延長混凝土終凝時間，混凝土終凝時間不得少于8 h。5)為推遲水化熱的峰值期、降低水化熱及延長凝結時間，適于泵送混凝土要求摻緩凝外加劑和高效減水劑。為減少水泥量，可摻加適量的粉煤灰。6)摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補償收縮，減少混凝土的溫度應力。

2.3 混凝土澆搗

1)混凝土必須連續澆搗，不得留施工縫。為控制混凝土在初凝時間內連續澆搗，混凝土要加緩凝劑，初凝時間控制在3 h左右。為了確保底板混凝土不出現施工冷縫，所以采用斜坡澆筑技術“分段定點、由遠至近，薄層澆筑，一個坡度、循環推進、一次到頂”的方法澆筑。2)根據混凝土泵送自然形成一個坡度的實際情況，混凝土振搗采用插入式振動器，振搗時在混凝土下料口坡頂處設置1根振動棒，在混凝土流淌端頭坡腳處設1根振動棒，在中間位置設置1根振動棒，此三人為一組負責一臺泵責任區域混凝土的振搗。振動棒振點布置應使混凝土均勻振實，既不要過振，也不要欠振，交接班時嚴禁出現漏振的現象。3)振搗方向為:下層垂直于澆筑方向自下而上，上層振搗自上而下。同時采用二次振搗工藝，二次振搗時間控制在澆筑后的1 h～2 h，對混凝土初凝時間作好控制，保證在下層混凝土初凝前，上層混凝土能覆蓋。當混凝土澆筑到靠近尾聲時，將混凝土泌水排集到模板邊集水坑內，然后再用泵將水抽出，混凝土的泌水要及時處理，免得粗料下沉，混凝土表面水泥漿過厚，致使混凝土強度不均和產生收縮裂縫。

2.4 混凝土的養護與溫控

1)根據GB 50496-2009大體積混凝土施工規范，溫控指標宜符合下列規定:a.混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不宜大于50℃;b.混凝土澆筑塊體的里表溫差(不含混凝土收縮的當量溫度)不宜大于25℃;c.混凝土澆筑體的降溫速率不宜大于2.0℃/d;d.混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃。

為了保證大體積混凝土的質量，采取在混凝土表面覆蓋保溫棉被的保溫措施。混凝土搓平壓實后立即覆蓋一層塑料薄膜和兩層保溫棉被，以利進行保溫保濕養護，混凝土養護期不得少于14 d。

2)測溫點布置。根據GB 50496-2009大體積混凝土施工規范要求，結合本工程實際，對基礎進行測溫，大體積混凝土澆筑體內監測點的布置，應真實地反映出混凝土澆筑體內最高溫升、里表溫差、降溫速率及環境溫度。

3)測溫器具。本工程采用預埋測溫線，利用電子測溫儀測量溫度。

4)測溫時間。a.混凝土澆筑完6 h～10 h開始測溫。齡期0 d～3 d內，每2 h測溫一次;b.齡期3 d～7 d內，每4 h測溫一次;c.齡期7 d～14 d內，12 h測一次;d.當混凝土內部與混凝土面溫差、混凝土面與室外溫差均小于25℃且降溫趨于穩定后，可以停止測溫;e.每次測溫同時須測出周圍環境的溫度。

3 混凝土熱工計算

基礎混凝土配合比見表1。

表1 基礎混凝土配合比 kg/m3

1)澆筑溫度。

根據原材料情況和大氣溫度，推定混凝土運到工地后澆筑溫度為Tj=12.0℃。

2)求混凝土的絕熱溫升。

3)混凝土中心溫度。

該底板混凝土最厚處2.50 m，查資料知齡期約為3 d時中心溫度最高，查表得此時混凝土溫度系數ξ=0.65，則混凝土內部中心溫度 Tmax=Tj+Th×ξ=12.0+59.1 ×0.65=50.4 ℃。

4)混凝土表面溫度。

假設混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜、兩層保溫棉被共厚0.03 m，則:

混凝土虛擬厚度 h'=K ×λ/β=0.666×2.33/3.88=0.40 m。

計算厚度 H=h+2h'=2.50+2 ×0.40=3.30 m。

混凝土表面溫度Tb(t)=Tg+h'×(H－h')×ΔT(t)×4/H2。

則齡期3 d時 Tb(3)=10+0.40×(3.30－0.40)×(50.4－10)×4/3.302=27.2 ℃。

5)計算溫差。

混凝土中心與表面溫度差 ΔT1=Tmax－Tb(3)=50.4－27.2=23.2℃ ＜25℃，滿足要求。

表面溫度與大氣溫度差 ΔT2=Tb(3)－Tg=27.2－10=17.2℃ ＜20℃，滿足要求。

4 結語

壓縮機、氮壓機基礎混凝土達到28 d齡期后，對其外觀質量檢查，未出現裂縫，同時混凝土強度達到設計強度。