淺談大體積混凝土主要施工工藝及溫控措施

張國平

(上海勘測設計研究院有限公司， 上海 200434)

淺談大體積混凝土主要施工工藝及溫控措施

張國平

(上海勘測設計研究院有限公司， 上海 200434)

三峽巴基斯坦風力發電二期項目是三峽集團繼三峽巴基斯坦風力發電一期項目之后投資實施的風力發電項目，由上海勘測設計研究院有限公司承接的海外EPC總承包項目，屬于國家一帶一路經濟走廊建設項目，在促進中巴友誼和解決當地電力資源匱乏問題上有積極作用，戰略意義重大。因此，嚴抓混凝土施工質量成為實施此項目的重中之重，本文從混凝土主要施工工藝和溫控措施著手，提出控制要點，對類似項目有借鑒作用。

大體積混凝土； 施工工藝； 溫控措施

1 工程簡介

巴基斯坦風電二期項目(2×49.5MW)位于信德省卡拉奇市東北邊的塔塔區吉姆普爾村，屬于可再生能源委員會(AEDB)在吉姆普爾地區建立的大型風力發電場之一。該項目按建設、運營、擁有(BOO)模式由THREE GORGES SECOND WIND FARM PAKISTAN LIMITED和THREE GORGES THIRD WIND FARM PAKISTAN(PVT.)LIMITED開發。

項目分為兩個部分：WEL I 和WEL II。項目到卡拉奇市直線距離80km，到阿拉伯海直線距離90km，到巴基斯坦風電一期項目距離2.50km，總規模為2×49.50MW，每個風機場為49.50MW。項目采用GW 82/1500機組，輪轂高度85m，考慮到該地區的地質條件，風機基礎采用擴展式基礎，混凝土澆筑量為530m3，結構型式如圖1所示。

圖1 擴展基礎結構斷面(單位：m)

2 大體積混凝土主要施工工藝控制要點

2.1 混凝土的入倉方式、澆筑和振搗

2.1.1 入倉方式

墊層混凝土采取罐車通過開挖缺口直接入倉的方式進行澆筑；基礎混凝土采取溜槽配合皮帶機入倉。

2.1.2 澆筑

單個基礎混凝土澆筑時間不宜大于12h，連續施工中不得中斷澆筑，澆筑過程中應做好防雨等措施。混凝土采用全面分層法澆筑，每層厚度300mm左右，同一層混凝土應先中間、后外圈澆筑；頂層和底層澆筑時，層厚不得小于300mm。應保證澆筑過程的連續性，邊澆筑邊收面，避免來不及收面而出現初凝。

2.1.3 振搗

混凝土振搗時，嚴格控制振棒插入深度及振搗時間，振搗半徑不超過0.50m，離模板邊沿15cm開始振搗，嚴禁通過振搗鋼筋的方法來促使混凝土密實。振搗按操作規程分層均勻振搗密實，快插慢拔，嚴防漏振，以混凝土面出現翻漿、不再顯著下沉、沒有明顯氣泡上冒為準，振搗時間不少于20s。

2.2 混凝土澆筑過程中的注意事項

混凝土澆筑過程中，保證混凝土保護層厚度及鋼筋位置正確，不得踩踏鋼筋和基礎環，保證基礎環預埋件和預留變壓器柱鋼筋的位置準確，如發現偏差和位移，及時校正，特別要重視基礎環預埋支撐結構的保護。

基礎環預埋交叉處，鋼筋較密集，特別是上部負彎矩鋼筋又粗又多，澆筑時要保證下料順利和混凝土振搗密實，機械振搗困難時可通過人工扦插密實。

澆筑布料采用基礎環周圍均勻布料、同步上升的方式，避免因為布料不均勻使基礎環移位及鋼筋、模板變形。

2.3 混凝土養護

混凝土澆筑后根據天氣情況確定養護措施，混凝土澆灌完畢后12h內，在混凝土表面覆蓋一層草簾、麻布、土工布等吸水材料，定時澆水養護或覆蓋一層塑料薄膜，以保證混凝土表面不產生收縮裂縫。開始澆水時，不得直接沖刷混凝土表面；混凝土養護時間不少于7個晝夜。

當混凝土強度大于1.20MPa時，才能允許上人進行下道工序，當混凝土強度大于10MPa時才允許進行有荷載施工。

2.4 基礎沉降觀測

基礎沉降觀測采用Ⅱ等水準測量，沉降觀測應在基礎澆筑完成當天第1次觀測，澆筑完成后1周內每天觀測1次，澆筑完成1周后每月觀測1次，以后應每1個月觀測1次；機組安裝當天開始新一輪觀測。

當沉降穩定時，可終止觀測，通常當一臺風機沉降速率小于0.02mm/d時，認為該風機基礎沉降已穩定，可終止觀測。總觀測時間應滿足不少于12個月的要求。

3 混凝土溫控措施

混凝土溫度控制是確保風機基礎大體積混凝土不產生微裂縫的主要因素，它必須由混凝土配合比設計、溫度控制計算、混凝土測溫及混凝土覆蓋保溫、養護等技術手段才能實現。

3.1 溫度測量

混凝土內部測溫裝置，按照設計及業主工程師要求進行施工。混凝土初期升溫較快，混凝土內部溫升主要集中在澆筑后3～5d，一般在3d內溫升可達到或接近最高峰值。項目設專人負責溫度測量記要，并做出測溫成果，即做出溫度變化曲線圖，及時做好信息收集和反饋工作。混凝土溫度組成因素見圖2。

遇有特殊情況(氣溫驟降或混凝土內外溫差接近25℃時)及時報告業主工程師，且應根據現場實際情況采取緊急保溫措施。

圖2 混凝土溫度組成因素

3.2 溫控要求

卡拉奇機場氣象站主要氣象特征參數見表1。

表1 卡拉奇機場氣象站主要氣象特征參數

在項目施工中，根據氣象參數，主要控制混凝土內部溫度和表面溫度的差值、混凝土表面與環境溫度的差值，使兩種溫度差值滿足設計及規范要求，通過合理措施有效控制或降低混凝土的損益溫度、絕熱溫升、澆筑溫度，確保混凝土內外溫度差≤25℃。

根據三峽巴基斯坦風力發電一期項目風機基礎澆筑施工經驗：混凝土入倉溫度30℃±2℃；《大體積混凝土施工規范》(GB 50496—2009)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℃。

3.3 主要措施

3.3.1 合理設計混凝土配合比降低水化熱

根據相關資料，每增減10kg水泥,其水化熱將使混凝土的溫度升降1℃，在大體積混凝土中摻粉煤灰是減少水泥用量、降低水泥水化熱的好方法，因此，在保證混凝土強度情況下，盡量多摻加粉煤灰，減少水泥膠凝材料使用量，但粉煤灰摻量不能超過水泥用量的30%。

在卡拉奇實驗室進行混凝土試配，主要原則：既要保證設計強度，大幅度降低混凝土初期水化熱，使混凝土具有良好的和易性、可靠性，又要降低混凝土中水泥和水含量。

根據試驗結果添加減水劑，選用級配良好的砂石進行試配，以改善混凝土和易性，降低水灰比，以達到減少水泥用量，降低水化熱的目的。

3.3.2 在拌和站修建水池預冷

經過計算，一個風機基礎的混凝土為529.3m3，一個風機基礎混凝土拌和需要用水量暫定為140kg/m3左右，總用水量74m3，因此，在混凝土攪拌站修建8m×8m×3m，容積為192m3水池，能滿足兩個風機基礎混凝土澆筑用水量。在混凝土澆筑前，通過水車運輸或在自建水井中抽取合格的拌和用水進行水池儲存預冷，以達到拌和時降低水溫的目的。

3.3.3 拌和冷水為混凝土降溫

采用1臺5T箱式冷水機CBPC-SV-05T(5℃ )，設計出水溫度5℃。計算溫度暫按水溫10℃、水泥溫度45℃、粉煤灰和砂32℃、小石和中石26℃計算。見表2。

表2 C40二級配混凝土按9月最高溫度計算出機口溫度計算

3.3.4 骨料架設防曬棚并噴淋水降溫

為達到高溫季節施工骨料預冷，在拌和站架設一個4格48.50m×18m骨料預冷堆積倉。頂部采用鐵皮封頂，避免陽光直曬。并在防曬棚頂安裝噴淋器，及時對骨料進行噴淋水降溫。

3.3.5 混凝土運輸罐車降溫

該項目混凝土運輸距離為0.70～5.50km，因此，混凝土在運輸過程中會受到陽光直曬等原因造成混凝土溫度上升。根據類似工程經驗，混凝土在運輸過程中升溫約為2%～3%，即在運輸過程中混凝土溫升為0.60～0.80℃，為了盡量降低混凝土在運輸過程中升溫，可視情況給混凝土攪拌車罐體外增掛隔熱層，并對混凝土罐車車身定時進行灑水降溫。

3.3.6 加強施工過程管理

盡量避免混凝土運輸過程中等車卸料現象，縮短運輸時間并減少混凝土的倒運次數，及時入倉澆筑。視現場情況對澆筑倉面及模板進行潤濕，盡可能在有條件情況下降低倉面局部溫度；基礎約束區、孔口等重要部位，在設計規定中連續上升，不出現薄層長間隙，及時振搗，縮短混凝土暴露時間。

4 結 語

三峽巴基斯坦風力發電二期項目所處地區氣候干燥，氣溫高，對混凝土澆筑和養護、溫控措施提出較高要求，該項目通過嚴抓混凝土澆筑過程管理，確保了工程施工質量，本文從混凝土主要施工工藝和溫控措施著手，提出了控制要點，對類似項目有借鑒作用。

Discussion on main construction technology and temperature control measures of mas concrete

ZHANG Guoping

(Shanghai Investigation, Research and Design Institute Co., Ltd., Shanghai 200434, China)

The Three Gorges Pakistan Wind Power Stage II Project is a wind power generation project which is invested and implemented by The Three Gorges Group after The Three Gorges Pakistan wind power stage I project. The overseas EPC general contracting project undertaken by Shanghai Investigation, Research and Design Institute Co., Ltd. belongs to a construction project of national one belt and one road economic corridor, which plays an active role in promoting Sino-Pakistan friendship and solving the problem of insufficient local electric power resources with great significance. Therefore, strict control of concrete construction quality becomes the focus of implementing the project. In the paper, control keys are proposed from the aspects of concrete main construction technology and temperature control measures, thereby it has reference role to similar projects.

mass concrete; construction technology; temperature control measures

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.08.006

TV544+.9

B

1005-4774(2017)08- 0019- 04