試析火電廠基礎施工中的大體積混凝土施工技術

冷 祥

中國能源建設集團廣東火電工程有限公司，廣東廣州 510735

隨著科學技術的不斷進步，電力機組容量越來越大，電力設備的工藝也越來越復雜，這些都對基礎結構的承重能力提出了越來越高的要求。大體積混凝土施工是火電廠基礎施工的重要組成，其施工質量的好壞直接影響整體質量的好壞。大體積混凝土是指混凝土最小斷面在1m以上的混凝土，在混凝土施工過程中，很容易出現裂縫問題，這對于基礎結構的整體質量有著十分不利的影響。因此，在大體積混凝土施工過程中，應當采用先進的施工技術，盡可能減少和避免裂縫，有效提升混凝土整體施工質量，從而保證火電廠電力設備運行的安全性、穩定性和可靠性[1]。

1 大體積混凝土的主要特點和產生裂縫的原因

（1）在混凝土施工過程中，如果水泥用量過大，就會增加水泥水化熱，導致混凝土因收縮變形而產生裂縫。一般來說，混凝土體積越大，需要用到的水泥總量就越大，這就意味著大體積混凝土水泥用量較大。然而，水泥遇水會產生水化熱，這種熱量難以散出，導致混凝土的內部溫度在短時間內迅速上升，大大增加了混凝土體積變化速度。當混凝土澆筑完成后，內部溫度往往低于外部溫度，產生內外溫差，這就使得大體積混凝土構件表面拉應力增加，從而造成混凝土裂縫，這一裂縫被稱為“早期裂縫”或“初始裂縫”。

（2）大體積混凝土的變化過程是在內約束和外約束的共同作用下進行的，由此產生內應力?；炷翗嫾炔克嗨療嵘⑹л^慢，然而其表面熱量散失較快，在熱脹冷縮的影響下，結構物內部體積膨脹，而表層體積收縮，如果陰雨天氣或溫差變化較大的天氣，這種熱脹冷縮現象更為明顯。在內外溫差的影響下，混凝土構件會產生內約束；外界因素對于混凝土構件同樣有約束作用，例如：在水泥水化后期，水泥散失的熱量要比放出的熱量高出許多，在這種情況下，混凝土構件溫度下降、體積收縮，在外界條件的影響下產生拉應力，這就是混凝土構件的外約束。內外約束都會導致混凝土裂縫產生。

（3）混凝土構件具有抗拉性較低的特性，這也是混凝土裂縫產生的主要原因?；炷翆儆诖嘈圆牧?，其抗壓性較高，但是抗拉性較低，不到抗壓性的1/10。此外，混凝土的極限拉伸更是小于1×10-4。在這種情況下，混凝土因溫度變化產生的拉應力很容易超出其抗拉強度，從而導致裂縫產生。在設計大體積混凝土結構時，對于其結構有著拉應變方面的要求。但是，在實際施工過程中，大體積混凝土構件不可避免地會產生較大拉應力，與此同時，要控制這種因溫度變化而產生的拉應力難度較大[2]。

2 大體積混凝土施工技術

2.1 審查設計圖紙

在正式施工之前，首先要對設計圖紙進行認真、細致地審查。核對混凝土基礎內部鋼筋的設計情況，對于溫度鋼筋的數量進行確定。在構件轉折處、底面、角落以及截面突出的地方，需要進行斜向配筋的增加，以此改善大體積混凝土應力集中的狀況，避免出現混凝土裂縫問題。

2.2 設計混凝土配合比

在開展大體積混凝土的配制工作時，水化熱較低的水泥，如礦渣水泥等是較為合適的原料。選用中粗砂作為骨料較為合適。在不影響混凝土構件設計強度、坍落度與和易性的基礎上，最大程度上減少水泥用量。外加劑的選擇應當綜合考慮其高效減水性、微膨脹性能等，使其對混凝土溫度收縮起到補償作用。

2.3 計算溫度應力和保溫養護材料厚度

要確保大體積混凝土施工質量，還要制定科學合理的施工方案。對溫度應力進行計算，分析比較混凝土溫度應力與混凝土抗拉強度，如果混凝土抗拉強度小于其溫度應力時，應當進行調整計算。同時，在進行大體積混凝土養護覆蓋材料和厚度的選擇時，也要通過計算選取合適的養護材料及厚度，將混凝土內外溫差控制在25℃以內。

2.4 加強混凝土生產過程控制

在混凝土的生產過程中，首先要對混凝土原材料進行嚴格的質量把關，堅決執行設計配合比。做好進場砂石材料的控制工作，在混凝土攪拌前，應當先將砂石材料進行水洗，確保沙子含泥量小于百分之二，石子含泥量小于百分之一；在確保規范出機入模溫度的基礎上，盡可能將大體積混凝土施工安排在夏季，拌和用水宜采用深井水。做好砂石等原材料的存放工作，使用合適的材料對其進行覆蓋，防止陽光暴曬；如果混凝土施工在冬季進行，則要確保拌和用水的溫度控制在合理范圍內，盡可能使得混凝土入模溫度降低；要確保混凝土拌和均勻，每盤混凝土在投料后的攪拌時間需要控制在100s以上。如果混凝土一些部位澆筑量大且要求連續澆筑，如汽輪機底板等，必須提前做好砂、石、水泥和外加劑的準備工作，確保各類材料充足。在澆筑散裝水泥之前，必須將其進行充分冷卻；在進行大體積混凝土施工之前，還要做好攪拌機械的檢修和保養工作，在澆筑過程中，必須確?；炷脸掷m供應，避免由于混凝土供應不充分導致的施工冷縫[3]。

2.5 加強混凝土澆筑過程控制

在開展大體積混凝土澆筑工作之前，首先要結合施工現場的實際情況和工程特點進行澆筑方法的選擇，一般來說，斜面分層和整體分層是大體積混凝土的主要澆筑方法。在澆筑過程中，通常是使用泵車或拖式泵布料來開展澆筑工作的。為了避免混凝土在澆筑時自由下落高度過大而產生離析現象，一般使用串筒下料的方式進行。在澆筑過程中，做好混凝土的振搗工作也是必不可少的，在振搗過程中，應當確保振搗棒插入足夠深度，防止出現兩層接縫之間無法有效對接。當混凝土振搗完成后，其表面往往會產生一層較厚的浮漿，因此要使用鏟除多余浮漿并進行表面的磨平。在混凝土初凝階段，需要在其表面進行三遍壓光，以此預防混凝土表面因收縮而產生裂縫。

2.6 外露混凝土表面工藝施工技術

2.6.1 模板施工工藝

（1）竹膠大模板。在進行竹膠大模板施工時，應當嚴格依據施工程序，使其滿足設計標準，在木工廠提前配模時，模板應當符合配板圖的要求。在完成每一塊模板的配合后，都要在模板上進行編號的標注，防止出現混亂。配板的設計與模板的施工質量有著直接關系，必須對其幾何尺寸的設計工作重視起來，防止模板接縫處出現凹凸不平的現象。模板的接縫之間需要進行密封處理，當膠固化后再用鏟刀鏟去凸膠痕，然后使用細砂紙進行打磨。

（2）模板加固。在加固主廠房框排架梁柱時，通常使用對抗螺栓；而在加固汽輪發電基礎和變壓器防火墻時，則使用內置式對拉螺栓進行加固處理。在加工內置對拉螺栓時，應當根據構件的截面尺寸，然后將暗榫焊接到對拉螺栓兩端，暗榫與模板互相連接，然后在模板上鉆孔，進行加固螺栓的安裝[4]。

2.6.2 混凝土工程

第一，控制原材料。選擇較為可靠的水泥，在水泥、砂石和外加劑等材料實際投入施工之前，首先要進行復試，合格后才能投入使用；做好臺賬的跟蹤管理工作，檢測每批水泥、砂石和外加劑在不同部位的使用情況。第二，設計配合比。首先開展混凝土的試配工作，試配應當綜合考慮構件結構特征、施工階段的氣溫和采用的澆筑方法。嚴格執行混凝土配合比，使其滿足相關設計標準，對坍落度損失的影響因素進行考慮，確保混凝土具備良好的坍落度與和易性。第三，攪拌和運輸。采用集中攪拌的方式進行攪拌，混凝土的運輸應當使用罐車，泵送入模。通過計算機控制混凝土攪拌計量系統，保證計量的準確性。第四，澆筑和振搗。為了避免混凝土在澆筑過程中出現離析現象，其自由下落高度應控制在2m內。使用插入式振搗器進行混凝土振搗較為合適，振搗時注意快插慢拔，確保混凝土內部氣泡完全排出。第五，混凝土養護。混凝土的養護應當嚴格按照相關規范進行，做好養護過程中的測溫、保溫等工作，最大化地減少和避免混凝土裂縫產生。

3 結語

綜上所述，大體積混凝土施工是火電廠技術設施建設過程中的重要內容和關鍵部分，其施工質量直接影響整體基礎設施質量，對于火電廠的正常運行也有著很大影響。因此，要確?；痣姀S基礎施工中的大體積混凝土施工質量，在混凝土施工過程中，必須制定科學的施工方案，結合施工現場的實際情況和工程特點，認真、仔細地審查施工圖紙、合理設計材料配合比，加大混凝土生產、澆筑和養護過程中的質量控制力度，以此實現混凝土施工技術水平的有效提升，確?；痣姀S基礎施工質量，促進火電廠安全、高效運行。

[1] 楊紅. 火電廠主廠房土建施工技術的分析[J]. 建材技術與應用，2012（6）：33.

[2] 楊新強. 火電廠施工中對混凝土裂縫的控制探析[J]. 四川水泥，2017（7）：213.

[3] 蘇德發. 火電廠大體積混凝土施工技術探析[J]. 科技與企業，2012（10）：228.

[4] 郭夏楠. 火電廠基礎施工中大體積混凝土施工技術探討[J].科技創新與應用，2015（32）：252.