工業項目設備基礎大體積混凝土施工技術

王敏

一、工程概況

某高端電子及包裝材料項目卷材智能管理系統設備基礎工程，整個工程為長295m、寬12.6m、厚2.5m的大型工業設備基礎，基礎共有98軸，每軸4個預埋螺栓孔，合計392個預埋螺栓孔位。根據基礎長度分六段（設五道變形縫，每段約50m）澆筑施工。設備基礎結構施工質量將直接對生產作業產生影響，為重點控制內容。

二、混凝土原材料及質量控制

1.以具有低水化熱特性的水泥較為合適，此方式可減少水和水泥的用量，具體選擇425號礦渣硅酸鹽水泥；混凝土生產期間摻粉煤灰，優化混合料的粘塑性；摻減水劑，使混凝土緩凝，以免在短時間內發生急劇的水化熱現象；摻膨脹劑，在該材料的作用下抵御混凝土收縮而形成的應力，改善受力條件，避免裂縫。

2.混凝土生產時加強對水溫的控制，可向攪拌水池內摻入適量冰塊，確保入模溫度≤20℃；通過適量的外加劑改善混凝土的性能，例如使用CaS微膨脹劑，可以提高制得的混凝土抗裂性能，通常按照30kg/m3的用量標準摻加。

3.骨料可選擇粒徑為5mm～40mm的碎石，連續級配，中砂細度模數＞2.3，含泥量≤1%。水泥用量295kg/m3、砂子700kg/m3、石子1200kg/m3、水180kg/m3、微膨脹水泥CAS30kg/m3、減水劑1.18kg/m3。

三、設備基礎大體積混凝土施工技術要點

1.鋼筋工程

在設備基礎施工的鋼筋類型中，主要為φ32螺紋鋼筋，主筋設為10層。此方式下對施工工藝水平提出較高的要求，多方經技術商討后決定在基坑內設置框架鋼構件，以便支撐主筋。主筋施工期間選擇高壓套筒連接技術，其應用優勢在于提高效率、減少鋼筋使用量，達到提質增效的效果。

2.螺栓的設置及控制

設備基礎表面分布較豐富的預埋螺栓，要求中心偏差±1mm。預埋件和螺栓的施工要求較高，應注重如下幾點：發揮出框架鋼構件的支撐作用，以提高穩定性；配套高精度的經緯儀和水平儀，根據規范復測，保證螺栓的中心標高實測值與設計值的誤差穩定在許可范圍內；中心標高復測3次，即固定螺栓前、混凝土澆筑前及初凝前，及時發現偏差并調整，最大限度提高螺栓的標高控制精度。

3.混凝土澆搗

（1）澆筑。遵循“斜面分層、連續澆筑”的基本原則，根據各泵裝置的工作能力合理規劃澆筑帶，要求所形成的澆筑帶前后存在小幅度的錯位現象，以便澆筑作業高效推進。該工業項目設備基礎的施工規模較大，對混凝土生產能力提出較高的要求。對此，共配置6m3混凝土攪拌車25臺，經出廠檢驗后將質量達標的混凝土由泵車及時運輸至現場。

（2）振搗。在各澆筑帶前、中、后分別設3道振動器，在各裝置的協同作用下高效振搗。第一道設在混凝土卸料點，保證混凝土通過面筋流入底層；第二層設在混凝土的中間區域，重點對斜面采取振搗措施，提高該處混凝土的密實度；第三道設在坡腳和底層鋼筋處，但此階段施工的特殊性在于底層鋼筋密度較大，因此在振搗時應加強防護，以免在振搗擾動性影響下導致鋼筋偏位或受損。各層振搗方法存在差異，下層垂直于澆筑方向，采取自下而上的順序；上層按照自上而下的順序振搗。振動棒為關鍵施工裝置，振搗施工人員應嚴格控制其移動距離、單點振搗持續時間以及設備深入混凝土的深度，不可出現過振或漏振現象。

（3）泌水處理。混凝土具有流動性，上涌的泌水易順著混凝土流淌進入坑底，為避免此現象，在混凝土墊層施工中設置特定的坡度，以保證泌水順墊層坡度流淌，從而進入周邊的排水溝盲溝內，再進一步排放至基坑外。混凝土澆筑施工中，對于坡腳接近后澆帶的情況應調整好混凝土的澆筑方向，可采取從頂端往回澆筑的方式，以便與斜坡面形成積水潭，再借助軟管或其它工具將泌水完全清理干凈。

（4）表面處理。混凝土強度較高，為提高表面平整度，在混凝土初凝前需利用長木尺通過拍打振實的方式處理，清理表面的泌水，待混凝土初凝后使用木楔進一步壓實，利用鐵抹刀涂抹，使收水裂縫閉合（此環節需在混凝土終凝前完成）。

4.混凝土測溫控制與養護

（1）測溫儀表。配置XMT-102型儀表，測溫元件選用銅熱電阻Cu010，其可提供的測溫區間為-50℃～100℃。

（2）測溫點布置。取基礎平面對稱斷面，于該處布設4根測溫垂線，在成型的垂線上分別設5個測溫點；考慮到測溫結果的精確性要求，還需取距離斷面約4m的位置并加設4根測溫垂線，此處各垂線分別布設3個測溫點，將所得結果用于驗證主測溫斷面檢測結果的準確性。測溫點的布設情況見圖1。

圖1 測溫點布置圖

（3）測溫方法。以直接測量法較合適，測溫元件的埋設作業發生于澆灌混凝土的前2d，通過引出屏蔽電纜線連接至二次儀表，以便快速檢測混凝土內部的溫度情況。自混凝土澆灌初期開始便組織測溫作業，根據各施工時段調整測溫頻率，前5d每隔1h測溫1次，后續將間隔時間適當延長至2h，按照上述方法持續監測并完整記錄數據，根據測溫結果對混凝土澆灌施工效果做出準確的判斷。若垂直測點相鄰的溫差＞25℃，需視實際情況采取溫控措施。

（4）養護。底板混凝土澆筑施工期間的晝夜溫差較大，同時降雨量頗為豐富，對混凝土的養護水平提出較高要求。結合氣候、施工質量要求等因素，采取塑料薄膜和草袋相結合的方式，混凝土硬化后鋪塑料膜，將其作為密封層使用，以免因覆蓋不到位而引發熱量流失的情況；再覆蓋草袋，保證混凝土維持濕潤的狀態。為避免因氣溫驟變導致養護質量下降，采取草袋和薄膜（各2層）相結合的方式，在設置好密封層后于該處搭建鋼管支架棚，上方緊密鋪設纖維布，形成保溫層，使混凝土內外部溫差＜25℃。日間可掀開保溫層，夜間加蓋。隨養護時間的延長，待混凝土降溫后即可逐日掀開保溫層。

5.大體積混凝土施工的注意事項

（1）合理配置混凝土拌和設備，按需生產混凝土。將工藝性試驗落實到位，根據施工結果分析配合比的應用效果，合理調整配比，例如摻入外加劑、減少水泥用量等。遵循隨拌隨用的原則，混凝土入模溫度應在25℃以內。遇大截面梁時宜采取分層澆筑的方法，為保證各層混凝土連接成穩定的整體，要求相鄰兩層間隔時間＜2.5h，振搗過程中振搗設備需適當深入至下層。

（2）混凝土內外部溫差過大時易出現溫差裂縫，需做好檢測與控制工作，保證混凝土內外部溫差＜25℃。養護全程混凝土均需保持濕潤狀態，視現場氣溫以及混凝土質量情況動態調整養護方法。

（3）養護期間需加強對溫濕度的控制，給提高混凝土強度創設良好條件。在鋪設麻袋時應保證其平整性，各層之間緊密疊合，不可出現遺漏、空鼓等質量問題。大體積混凝土養護過程中，通常在經過3d的養護后其升溫速度將明顯放緩，此時可視實際情況合理減小保溫材料的厚度，以保證熱量散失，減小混凝土內外部的溫差。保溫材料的使用需以實測降溫梯度結果為準（通常為1.5℃/d～2℃/d），充分發揮出保溫材料的應用優勢。

四、結語

大體積設備基礎施工的技術要點較多，施工人員需從原材料質量、混凝土生產、澆搗、養護等環節切入，做好各項工作，切實保證各道工序的施工質量，以構建高品質的工業項目設備基礎。