大型設備混凝土基礎施工技術研究

孫連勇

（中鐵十九局集團第一工程有限公司 遼寧遼陽）

大型設備混凝土基礎，常常因為在施工過程中施工工序和施工方法不當，造成大型設備混凝土基礎的開裂，基礎強度降低，嚴重時基礎報廢、設備損毀。

一、工程概況

現代5000 t/d的水泥熟料生產線工程，生料磨機基礎為鋼筋混凝土基礎，磨機基礎高6.5 m，平面12×22.1 m，主要預留孔洞20個Φ600×2500 mm，混凝土量為1691.8 m3（已扣除孔洞體積）。混凝土強度等級為C35。

二、施工方案

為保證混凝土澆筑連續性，一次性綁扎鋼筋、支固模板。中心水平位置埋設直徑50 mm冷卻循環散熱水管，距基礎底300 mm至基礎表面250 mm埋設垂直散熱水管，間隔600 mm回行均勻布置，即采用內散外蓄綜合養護措施降低大體積混凝土的溫升值。

混凝土由現場攪拌。砂、石計量采用2臺自動配料機。混凝土輸送采用2臺HBT-60輸送泵，輸送管徑125 mm。2臺輸送泵同時輸送砼，分別布置在12 m左右兩側各3 m處，澆筑時階梯式交替進行，階梯高300 mm。

三、保證大型設備混凝土基礎質量的措施

1.選擇合適的水泥

采用發熱量低的Po42.5普硅水泥。減少水泥用量，為減少水泥水化熱，降低混凝土的溫升值，在滿足設計和混凝土可泵性的前提下，將Po42.5水泥用量控制在475 kg/m3。

2.摻外加劑，控制水灰比

根據設計要求，混凝土中摻加水泥用量4%的復合液，具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水量減少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延長到5 h左右。

3.嚴格控制骨料級配和含泥量

選用5～40 mm連續級配碎石，細度模數2.8～3的中砂（通過0.315n凹篩孔的砂≥15%，砂率控制在40%～45%）。砂、石含泥量控制在1%以內，并不得混有有機質等雜物。

4.優選混凝土施工配合比

根據設計強度及泵送混凝土坍落度的要求，經試配優選，確定混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶復合液＝0.25∶1∶1.82∶2.51。

5.嚴格控制混凝土入模溫度

施工過程中應對碎石灑水降溫，保證水泥庫通風良好，自來水預先放入80 m3的地下蓄水池中降溫。使入模溫度控制≤25℃。

6.加強技術管理

由一個方向向另一個方向不間斷地推進。根據泵送大體積混凝土的特點，采用"分段定點，一個坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂"的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能較好地適應泵送工藝，避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長，從而提高泵送效率，加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工，明確分工，責任到人。加強計量監測工作，定時檢查并做好詳細記錄，認真對待澆筑過程中可能出現的冷縫，并采取措施加以杜絕。

7.合理組織勞動力及機械設備

施工人員分2大班四六制作業。每班交接班工作提前半小時完成，人不到崗不準換班，并明確接班注意事項，以免交接班過程帶來質量隱患。

澆筑采用2臺泵泵送，以免接、拆泵管或堵管時混凝土出現冷縫。砂、石采用自動配料機配料，ZL30裝載機配合。每臺泵實際輸出混凝土量控制在35 m3/h左右。

8.采用切實可行的施工工藝

凝土的箅水處理，保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況，在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器，第一道布置在混凝土出料口，主要解決上部混凝土的振實；由于底層鋼筋間距較密，第二道布置在混凝土坡腳處，以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進，振動器也相應跟上，以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚，故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍，打磨壓實，以閉合混凝土的收水裂縫。

10.加強混凝土的養護及測溫工作

采用蓄水法保溫養護，于預留孔內蓄水深度2.5 m。為保證冷卻水溫度控制可靠、流量調節方便并節約用水，將循環水管的一端接至用于水池的直徑150 mm總排水管，另一端接至基礎底面，使冷卻水循環往復，有效地控制內外溫差。

為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值，在大型設備混凝土基礎內埋沒若干個測溫點，采用L形布置，每個測溫點埋設測溫管2根，管底埋置于基礎混凝土的中心位置，測量混凝土中心的最高溫升，另一根管底距承臺上表面100 mm，測量混凝土的表面溫度，測溫管均露出混凝土表面100 mm。紅色玻璃溫度計測溫，以方便讀數。最初l～5 d每2 h測溫1次，6 d后每4 h測溫1次，測至溫度穩定為止。從基礎的測溫情況看，混凝土內部溫升的高峰值一般在3～5 d內產生，3 d內溫度可上升到或接近最大溫升，內外溫差值應控制在20℃左右，如溫差過高加強內部水管循環水的流速。

四、幾點體會

采用內散外蓄綜合養護措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養護周期，對于超厚大型設備混凝土基礎施工尤其適用。大型設備混凝土基礎采用內循環冷卻水管，外用保溫方法大大降低混凝土因凝固過程中內外溫差造成的設備基礎裂紋。

大型設備混凝土基礎采用泵送工藝，泵送過程中，常會發生輸送管堵塞故障，故提高混凝土的可泵性十分重要。須合理選擇泵送壓力，泵管直徑，輸送管線布置應合理。泵管上須遮蓋濕麻袋，并經常淋水散熱。混凝上中的砂石要有良好的級配，碎石最大粒徑與輸送管徑之比宜為1∶4，砂率宜在40%～45%，水灰比宜在0.5～0.55，坍落度宜在15～18 cm。由于大型設備混凝土基礎應連續澆筑，故澆筑現場須設防雨棚，并在基坑四周，設置盲溝和集水井。