主厂房基础混凝土施工经验.doc

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1、主厂房基础混凝土施工经验于 亮天津电力建设公司摘要 大体积混凝土的温差或温度梯度过大，是产生裂缝的主要原因。从控制裂缝的观点来说，表面裂缝的危害较小，而贯穿裂缝则会影响结构物的整体性、耐久性和防水性，影响到结构的正常使用。为了防止混凝土的贯通裂缝发生，有效控制表面裂缝的开展。可采取多种方式。通过介绍大体积混凝土的概念、裂缝产生原因及施工工艺，使我们在施工大体积混凝土时，从配合比设计、混凝土浇筑顺序、混凝土表面化处理、混凝土内温控制及混凝土养护等方面采取有效的控制措施，避免混凝土结构物产生有害裂缝。关键词 抗渗混凝土； 大体积混凝土； 温度； 温差； 温度应力；抗拉强度；施工工艺；裂缝控制。1、

2、前言现浇混凝土除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性要求外，还应满足现场实际施工的要求。在基础大体积混凝土施工和地下池体结构抗渗混凝土施工中，如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现和开展，显得非常重要。 本文结合华电土右电厂主厂房基础混凝土施工实例，介绍了在施工中通过控制配合比、浇筑、养护等一系列措施，有效地防止基础大体积混凝土和地下池体结构抗渗混凝土出现变形裂缝的体会。 2、工程实例汽轮发电机基础底板工程:长45.5m，宽17m。基础垫层顶面标高为-7.5m，基础底板厚度为3m。凝结水泵坑基础工程:长6.8m，宽4.92m，坑底板厚600mm；坑壁厚400mm，顶标高-0.05m。泵坑内有凝

3、结水泵基础，底标高-9m。2.1 基础底板大体积混凝土施工汽机基础为钢筋混凝土结构，基础底板、支墩、基础柱段、坑壁混凝土强度等级为C30，基础底板混凝土约2300m。 本工程考虑施工进度及成本核算，底板模板采用砖模与组合钢模相结合形式。此方法即节约了土方开挖量，也在施工过程中起到相应的安全保障，避免出现土方边坡塌方现象。同时也节省了模板的拆除时间，提高了施工进度。1）模板工程：本工程模板采用砖模与组合钢模板相结合的形式，模板固定采用12对拉螺栓和脚手管做围檩共同加固。支模分两次进行，第一次为基础底板部分，第二次为底板柱、底板支墩、平台柱及柱间墙部分。基础模板采用脚手管固定；底板模板采用12对拉

4、螺栓内拉；底板柱、底板支墩、平台柱及柱间墙采用16双向对拉螺栓内拉；对拉螺栓全部用双螺母锁紧，并用双排脚手管做围檩的方法固定。A、模板准备：按照基础施工图进行模板试配，挑选出施工用模板，打磨表面光洁、平整，且保证模板边角顺直、平整、洁净。分规格分堆码放，便于施工时用于同一部位。 B、模板施工：模板施工前，先根据施工图纸画好配模图，根据配模图编号码放，木模表面刨光，刷清漆，支模时模板不可乱用，做到模板与基础一一对应。2）砖模砌筑：A.砌筑用砖提前浇水湿润，机制小红砖含水率控制为15%左右。B.砌筑砖模前，用钢尺仔细校核基础砖模放线尺寸，保证尺寸准确无误。C.砌筑时采用“三一”砌筑法，现场施工期间

5、由于气温较高，不采用铺浆法砌筑。D.在砖模转角处、交接处设置皮数杆，皮数杆上标明砖皮数、灰缝厚度以及竖向构造的变化部位。皮数杆间距为15m。E.砖模砌筑完成后，然后用水泥砂浆在砖模内侧抹面，抹面时保证砂浆面平整、光滑，无坑洼现象。3）模板施工时采取了以下相应措施：A：为防止模板底角发生偏移，在模板外侧采用脚手管做地锚进行加固。B：为防止模板缝漏浆，在模板底角用水泥砂浆封堵，模板拼缝间加设海绵条。C：在混凝土浇筑前，用空压机将模板内灰尘吹干净，保证了模板表面的清洁度。D：在混凝土浇筑过程中，专人负责监督，并随时擦干净施工时被上部灰浆污染的模板表面。4）混凝土工程：在浇筑混凝土之前，对底板上的预埋

6、件、基础柱、支墩的预留插筋进行了详细的验收检查，保证其标高和轴线位置的准确度；砖模浇筑前进行了表面浇水湿润。混凝土采用搅拌站集中搅拌，罐车运输、泵车浇筑的施工方案。混凝土用二辆泵车连续浇筑。（附图：混凝土浇筑示意图）。 混凝土浇筑示意图新浇筑混凝土 模板本工程混凝土属大体积混凝土，为防止温度裂缝，施工时采用了P.S42.5矿渣硅酸盐水泥，为了保证混凝土的和易性、降低温升及水化热、改善工作性、增进后期强度、改善混凝土内部结构、提高混凝土耐久性，在混凝土中掺有一定比例的矿粉。外加剂采用了混凝土泵送剂。混凝土施工前，对水泥、砂、石及外加剂等材料进行了严格的试验。混凝土搅拌前对计量器具进行了检验校准，

7、搅拌严格按配合比进行。浇筑混凝土时，混凝土自由倾落高度控制在2.5m以内。考虑混凝土初凝在6小时以上，按混凝土搅拌站每小时出灰量70m3计算，基础底板混凝土浇筑时用振捣棒及时拉平混凝土的浇筑厚度，然后按斜向进行振捣，以此类推，顺序进行，保证了混凝土流动到的地方都振捣密实，斜向部位的混凝土部位由专业进行二次振捣，防止出现漏振现象。2.2 地下池体结构混凝土施工凝结水泵坑底板为地下深坑结构，凝结水泵坑底板及侧壁混凝土强度等级为C30，防水混凝土设计抗渗等级P6。凝结水泵坑池壁厚400mm，底板厚600mm。本工程分为两次进行混凝土浇筑，施工顺序为：凝结水泵坑基础施工泵坑底板及坑壁施工。模板采用组合

8、钢模板施工，对拉螺栓和脚手管联合加固的施工方案。1）水泵基础外模：水泵基础外模采用砌毛石墙与组合钢模板相结合的方法：即泵基础外模用毛石墙砌筑，然后以上部分采用组合钢模板，并且用脚手管固定，对拉螺栓中间设一道止水片。2）钢内筒加固：在浇筑混凝土基础垫层时，沿钢筒南、北方向各预埋6根直径为32，长度为750的钢筋, 底板钢筋绑扎完毕后将钢筒吊下并校正，安装校正后筒底与预埋钢筋焊接牢固。预先在钢筒底板上开一个直径为300的孔洞,浇筑底板混凝土时沿孔洞振捣混凝土,以便混凝土与钢筒牢固结合。当钢筒底部混凝土浇筑完毕后，混凝土暂时停止浇筑10分钟，待筒内的孔洞封堵焊接完毕后，在钢筒内灌满水来防止钢筒上浮，

9、灌满水后进行钢筒尺寸及位移的复测校准，保证尺寸准确无误后再接着浇筑混凝土。3）施工缝的处理：在浇筑混凝土面-4.9m处加止水板，浇筑前混凝土面凿毛，清扫干净并浇水浸润不少于24小时，浇筑前确保表面润湿无积水，用掺有胶结剂的砂浆铺设50mm厚，然后再浇筑，保证了新旧混凝土接槎良好。3、混凝土裂缝产生的原因分析 3.1 基础大体积混凝土裂缝产生的原因基础大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。同时，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，温差产生的表面拉应力，超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。3.2 地下池体

10、结构混凝土裂缝产生的原因地下池体结构混凝土裂缝主要是收缩裂缝。混凝土降温产生的收缩和硬化时的收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，导致出现收缩裂缝。 4、混凝土配合比的选定 4.1 混凝土配合比根据上述对大体积混凝土和地下池体结构混凝土产生裂缝的原因，混凝土配合比的选定是至关重要的。与建筑实验室、外加剂厂家一起反复试配，选择最优的施工配合比。 4.2 原材料的选用(1)水泥：选用425矿渣水泥，使用前经复试，合格后方能使用。(2)砂、石料：采用细度模数大于2.4的中砂，531.5mm碎石，级配良好。(3)掺合料：选用矿渣磨细的高性能磨细矿粉，比表面积400m以上。(4)外加剂

11、：选用高效混凝土泵送剂。4.3 本配合比的特点和作用本工程中选定的配合比一个最大的特点，就是水泥用量仅为270kg/m。混凝土最高绝热温升Tmax与每m混凝土内的水泥用量成线性正比关系。本工程通过降低水泥用量以防止大体积混凝土裂缝的产生，在保证混凝土强度的前提下，通过掺加高性能磨细矿粉，取代部分水泥以减少水泥用量。磨细矿粉的掺量为胶凝材料用量的34%。选择减少水泥用量采用初凝时间长、水化热低的矿渣水泥。目前用作混凝土掺合料的除磨细矿粉外，还有粉煤灰、硅灰和沸石粉等。由于粉煤灰的耐久性不如磨细矿粉，硅灰相对来源少、价格贵，沸石粉则需水量甚大，掺入后增加混凝土泌水性，故选用高性能磨细矿粉作为本工程

12、混凝土的掺合料。5、混凝土的测温和养护5.1 汽轮发电机基础混凝土的测温和养护为防止大体积混凝土内外温差超过限值而产生温度裂缝，在混凝土内布置测温点，掌握基础内部实际温度变化情况，监视温差波动，以指导养护工作。基础浇筑振捣时气温较高，在混凝土表面及侧面覆盖一层塑料布保温，覆盖棉被保温，此后根据温控数据确定覆盖材料的增减。采用建筑测温仪器进行监测，基础底板混凝土浇筑完12小时设专人每隔2小时测温一次，监视基础底板混凝土温度变化，同进监控外部温差，并作好混凝土测温记录，要求混凝土内部温差不得大于25。5.2 地下池体结构混凝土的养护地下池体结构混凝土易出现收缩裂缝，除在配合比选定上采取积极的预防措

13、施，在施工中采取外侧加密横向钢筋、严格控制坍落度等措施外，后期的养护也至关重要。本工程采取以下措施：长期的带模养护：由于采用毛石砌筑砖模及钢模相结合的方式，故保持模板的完全湿润可以使得混凝土内部拌合水的水化过程中保持湿润环境，补充水源。浇水养护基本上采取连续循环的方式。 6、几点体会汽轮发电机基础底板工程完成后，基础大体积混凝土表面和外墙混凝土表面均无明显裂缝出现，达到了预期目的。 1）泵送混凝土施工的地下池体结构凝结水泵坑基础易出现收缩裂缝，但只要措施得当，还是可以控制的。关键在于：(a)在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低每方混凝土的水泥用量。(b)尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧，控

14、制混凝土保护层厚度不得超厚，水平钢筋的间距尽可能小于150mm。(c)严格控制混凝土坍落度。(d)建议尽可能延长拆模时间，浇水养护时间应大于14d。 2）基础大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生，首先应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料、外加剂等选择合适，通过试配完全可以大大降低每方混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高绝热温升，从根本上解决升温阶段的裂缝产生。 3）掺加高性能磨细矿粉能有效地降低每方混凝土的水泥用量，其性能优于粉煤灰。 4）对基础大体积混凝土而言，养护措施极为重要，应根据施工时的气温、测温情况，采取相应的养护方法。掺加高效泵送剂对混凝土能起到补偿收缩作用，可有效地提高混凝土的

15、抗裂缝抗渗能力。1、混凝土强度及主要影响因素 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。另外，水灰比也与混凝土强度成正比，水灰比大，混凝土强度高，水灰比小，混凝土强度低，因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。 综上所述，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的

16、因素。 粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料粒径控制在0.530mm左右，细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，所以混凝土公式内没有反映出来，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。2、混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系 混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1645倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有95的保证率，低于该标准值的概率不大于5，充分保证了建筑物的安全，从此推定，抽样检查的几组试件的

17、混凝土平均值一定大于或等于混凝土设计标号。 3、混凝土质量控制的关键环节混凝土质量控制包含两个基本内容：(a)使混凝土达到设计要求的质量标准。(b)在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本。这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性，这是客观的，但通过科学管理可以控制其达到最小值，因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平。可以说混凝土质量控制实质上是标准差的控制。实际施工过程当中控制标准差应从以下几个方面入手： 一是设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定，除满足强度、耐久性要求和节约原材料外，应该具有施工要求的和易性。因此要实验室设计合理的配合比，才能使施工得以正常合理的进行，达到设计和验收标准。 二是正确按设计配合比指导施工时按施工配合比调整，首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。其次，要用重量比，不要用体积比。现场加强原材料管理，混凝土材料的变异将影响混凝土强度。三是进行混凝土强度的测定，我们以28天强度为准，为施工简便和质量保证，我们一般做7天混凝土试块等，以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展，以明确确定其强度质量。 综上所述，我们应从各个方面控制混凝土质量，以确保整个工程质量，以保证企业信誉和发展。 于亮：男，29，工业与民用建筑专业、现任公司项目副总工程师。第 10 页