大體積混凝土澆筑的施工經(jīng)驗交流

魏玉璽， 白現(xiàn)革

煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院有限公司（450000）

近年來隨著中國基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)和工業(yè)化的飛躍發(fā)展。大體積混凝土基礎(chǔ)越來越廣泛的被采用。特別是對于對上部承載重型工藝設(shè)備和油氣罐的的大體積混凝土基礎(chǔ)，施工方案的確定及實施對于工程施工質(zhì)量起著決定性作用，大體積混凝土基礎(chǔ)少則幾千方，多則幾萬方，結(jié)構(gòu)截面大，水泥用量多，水泥水化所釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用，由此產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力是導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，為了有效地控制有害裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限抗拉強度等方面全面考慮，結(jié)合施工現(xiàn)場實際采取措施，筆者根據(jù)多年的施工經(jīng)歷，具體結(jié)合安徽三星化工1×30 000 m3甲醇罐基礎(chǔ)的情況，總結(jié)以下幾點施工經(jīng)驗。

1 工程概況

安徽三星化工1×30 000m3甲醇罐基礎(chǔ)工程位于安徽省渦陽縣三星化工生產(chǎn)廠區(qū)以北的渦河岸邊，該工程是安徽全省最大的單體混凝土基礎(chǔ)工程（6 313m3）。基礎(chǔ)由兩個圓形筏板組成，總高度3.8 m，其中底部圓形筏板直徑49 m，高2.2 m，上部圓形筏板直徑44.5 m，高1.6 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級C30。

2 施工前準備

1）建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理和施工單位共同組建了質(zhì)量管理小組，并進行圖紙會審，提出了在底部圓形筏板中間厚度處設(shè)置直徑Φ12 mm、間雙向距150 mm溫度筋的建議，被設(shè)計單位采納。

2）質(zhì)量管理小組主要成員具有較豐富的類似工程的工作經(jīng)歷。

3）與外加劑（CMA）供應(yīng)單位、商品混凝土供應(yīng)單位、基礎(chǔ)開挖邊坡支護施工等分包單位密切配合，獲得相關(guān)的技術(shù)支持。

4）本小組在活動中，與有關(guān)專家建立聯(lián)系，以便于疑難問題的及時解決。

5）充分了解和調(diào)查現(xiàn)場情況，查閱參考相關(guān)資料。

3 確定方案

1）面對如此大的一個圓形混凝土基礎(chǔ)，且基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋含量較少，如何進行施工成為保證混凝土質(zhì)量的一個關(guān)鍵問題。施工、監(jiān)理、設(shè)計單位共同參與方案的討論，系統(tǒng)的提出了影響大體積混凝土施工質(zhì)量的重要問題:①采用何種方式進行混凝土的澆筑；②如何控制混凝土裂縫的結(jié)構(gòu)應(yīng)力；③混凝土澆筑完成后，如何有效的控制混凝土溫度應(yīng)力。

2）針對以上問題，質(zhì)量管理小組人員與外加劑（CMA）供應(yīng)商技術(shù)人員、商品混凝土供應(yīng)站技術(shù)人員進行技術(shù)上討論和交流,并對相關(guān)材料進行考察，多次與大體積混凝土施工方面的專家進行交流，查閱相關(guān)資料書籍與相關(guān)規(guī)范，最終這些影響混凝土施工質(zhì)量的問題逐一得到解決。

①根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點，基礎(chǔ)混凝土采用全面對稱分段分層斜面循環(huán)澆筑，每層澆筑厚度0.4m，使用3臺泵車從四周向中心方向澆筑，在第一層混凝土初凝之前進行第二層混凝土的澆筑，如此逐層階梯式循環(huán)進行。施工項目部對此進行了周密部署，加強現(xiàn)場和攪拌站的管理，與商品混凝土攪拌站結(jié)合，保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)，第一段連續(xù)澆筑3 317 m3混凝土（基礎(chǔ)下部2.2m）,第二段連續(xù)澆筑2 238 m3混凝土（基礎(chǔ)上部1.6m）；

②結(jié)合規(guī)范與設(shè)計要求，管理人員對原材料進行把關(guān)，嚴格控制砂、石細度及含泥量，控制粉煤灰的細度和摻入量，并采用新型材料，在混凝土中摻入膠凝材料用量6%～8%的高效膨脹抗裂劑（CMA）,以補償混凝土在凝固中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，從而避免了因混凝土內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。在每次澆筑時采用二次振搗工藝，澆筑后對混凝土表面采取二次抹壓處理，從而提高了混凝土的抗拉強度；

③為控制混凝土的溫度應(yīng)力，該工程采用混凝土內(nèi)降溫、外保溫的雙重控制。因大體積混凝土內(nèi)部水化熱較大，造成混凝土內(nèi)部應(yīng)力較高，極易產(chǎn)生裂縫，針對此項問題，施工過程中采用砼摻加拋毛石的方法，既減少了混凝土的用量又降低砼的內(nèi)部水化熱。由于本工程混凝土截面尺寸較大，在常規(guī)摻加毛石用量5%～8%（混凝土體積）的基礎(chǔ)上，增加毛石用量至混凝土體積的12%，即保證了混凝土強度又節(jié)省了混凝土用量，且有效降低了混凝土內(nèi)部的水化熱。在混凝土內(nèi)部預(yù)埋循環(huán)鍍鋅鋼管（直徑Φ48 mm，間距1 500 mm）和測溫管，在混凝土表面覆蓋養(yǎng)生布及保溫棉被;循環(huán)水管分四層，每層4個回路共16個回路進行布置，每層間距不大于700mm,并用直徑Φ25mm的鋼筋馬鐙保證鋼管位置，在混凝土澆筑完成12小時后，根據(jù)規(guī)范要求進行測溫，并做好記錄，循環(huán)水管進行通水冷卻，表面覆蓋養(yǎng)護,從而保證混凝土里表溫差不大于25℃，表面與大氣溫差不大于20℃。

根據(jù)以上情況，及時適時提出了大體積混凝土專項施工方案，并征得了建設(shè)和監(jiān)理單位的廣泛肯定。

4 效益分析

4.1 質(zhì)量效益

經(jīng)過本次大體積混凝土方案實施，克服了大體積混凝土施工中可能出現(xiàn)的有害裂縫問題，達到了預(yù)期的質(zhì)量目標，獲得了寶貴的施工經(jīng)驗，為精品工程的創(chuàng)建奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4.2 社會效益

由于本工程在工程建設(shè)中所處的重要地位及質(zhì)量管理小組在工程中嚴謹科學(xué)的管理態(tài)度和方法，成績顯著。贏得了建設(shè)、設(shè)計單位和當?shù)卣母叨荣潛P和一致好評，多次到工地視察，并推薦其他施工單位到工地參觀學(xué)習(xí)，起到了良好的示范效應(yīng)。

4.3 經(jīng)濟效益

4.3.1 采用普通混凝土的方法進行施工

表1

4.3.2 采用摻加拋毛石的方法進行施工

兩種方案比較，第2種方案節(jié)省費用:

表2

5 結(jié)語

通過本次大體積混凝土專項方案的實施，得出以下結(jié)論:1）大體積混凝土施工是一項涉及技術(shù)專業(yè)性較強的重要分項工程。正式施工前必須制定科學(xué)合理的施工方案，只要在施工過程中掌握關(guān)鍵的施工要點并嚴格要求，施工難度就會降低。2）工程的建設(shè)離不開各參建單位的廣泛支持，特別是一些新工藝、新技術(shù)的采用更是如此，只有這樣才能實現(xiàn)既定目標。

[1]建筑施工手冊(第四版)[M].中國建筑工業(yè)出版社.

[2]GB50496-2009,大體積混凝土施工規(guī)范[S].

[3]SH 3510-2000,石油化工設(shè)備混凝土基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范[S].