大型混凝土設備基礎施工組織設計

趙 鵬 于 濤

(1.河南六建建筑集團有限公司，河南洛陽 471000;2.中冶天工集團有限公司，天津 300308)

0 引言

近年來，隨著現代化建設的迅猛發展，高層建筑、特大型橋梁、港口、碼頭、高速公路、大壩、設備基礎以及特殊防護設施的建設越來越趨于大型化。大體積混凝土在工程中的應用越來越普遍。與普通混凝土相比，大體積混凝土特別是大型設備基礎混凝土，結構厚、體型大、工程條件復雜、施工技術要求高，對混凝土的抗滲性、抗裂性要求較高，如何合理組織施工、材料選擇是關系設備基礎施工成敗的關鍵。

施工組織設計是針對擬建的工程項目，在開工前針對工程本身特點和工地具體情況，按照工程的要求，對所需的施工勞動力、施工材料、施工機具和施工臨時設施，經過科學計算、精心對比及合理的安排后編制出的一套在時間和空間上進行合理施工的部署文件。施工組織設計文件編制的主要任務在于在科學合理的基礎上，做到人盡其力、物盡其用，優質、低耗、高速度的取得最好的經濟和社會效益，不僅體現編制單位的管理水平，而且對正確確定工程造價、降低施工成本都有十分重要的作用。

本文以某一大型設備基礎為例，分別從施工準備、施工方法、質量控制、現場管理等方面進行了細致分析，順利完成了大型復雜設備基礎的施工。

1 設備基礎概況

設備基礎平面尺寸為17 m×19 m(見圖1)，厚6 m，設備基礎底標高－6.000 m，標高－3.15 m以上為空腔，空腔底部設置4個預埋件。設備四周突出位置內側各設置一個預埋件?；炷练搅拷? 800 m3，設計強度C40S6。沿基礎周邊和腔體周邊設置豎向鋼筋，沿高度方向配置水平鋼筋網片，鋼筋網片標高分別為±0.00 m，－0.60 m，－1.20 m，－1.80 m，－2.40 m，－3.15 m，－4.24 m，－5.04 m，－6.00 m 處。

2 施工準備

1)混凝土配合比設計與試配。大體積混凝土特別是對整體性要求較嚴格的動力設備基礎，混凝土強度比較容易滿足，混凝土水化過程中的溫升問題已成為大體積混凝土施工組織設計時重點考慮的對象。

圖1 設備基礎平面及剖面圖

采用低水化熱水泥、粉煤灰超量水泥、摻加礦渣摻合料等都可以有效降低水泥的水化熱。經多次試配，測試標準立方體混凝土試塊抗壓強度、抗滲性能和水泥材料水化熱、堿骨料反應等性能，確定適合本設備要求的混凝土配合比。

2)施工用電。為保證大體積混凝土施工過程的連續性，自配電柜向施工現場連接一條25 mm2三相五線銅芯電纜，為現場施工振動棒、電焊機、兩臺水泵和現場照明供電。另外配備一臺30 kVA的備用電源。

3)施工用水。為了有效降低水泥水化熱對混凝土質量的影響，在設備基礎兩側廠房外空地上分別設置一個4 m×4 m×2.5 m的蓄水池，盛滿冷水，根據混凝土內測溫情況開啟水泵，利用進水與混凝土的溫差進行降溫。

3 主要工序施工方法

1)鋼筋工程。設備基礎鋼筋全部在場外加工制作，采用綁扎連接固定。鋼筋加工前仔細核對其產品質量合格證書，分批次、規格型號掛牌堆放，并由技術質量部門及時按規定取樣復檢，復檢合格方可使用。

鋼筋加工完成后，采用人工搬運到位。在設備基礎預埋件固定就位后，綁扎鋼筋。鋼筋網片采用角鋼∠50×5支撐架進行支撐，豎向支撐間距1.3 m，水平支撐焊接在豎向支撐上。縱橫向分別設置兩道斜向拉筋，固定在混凝土墊層上，以增加支撐體系的整體穩定性?；炷羶妊h水位置的水管代替角鋼支撐。底層鋼筋在混凝土墊層上劃線定位，中間及上層鋼筋在支撐鋼筋的角鋼表面定位。鋼筋網滿綁，鋼筋搭接長度、錨固長度、搭接接頭數量以及混凝土保護層厚度均滿足規范設計要求。

由于設備基礎較厚，為確保混凝土振搗質量，在基礎角部上層鋼筋網片上留施工人員出入口一個，洞口大小1.0 m×1.0 m，距基礎邊緣1.0 m，混凝土澆筑接近洞口時采用鋼筋搭接的方法將洞口封閉。

2)模板工程。設備基礎外圍側模及腔體側模均采用60系列鋼模板，采用內拉外撐方案進行支撐。拉桿采用φ20圓鋼制作，一頭套絲80 mm，另一頭與設備基礎內鋼筋焊接，焊接長度不小于100 mm，雙面焊接。拉桿水平間距0.7 m，豎向間距同鋼筋網片間距。設備基礎外側模板支撐采用外雙排架與坑壁頂緊。

模板的拼接部位，加貼海綿條，模板底板外側用水泥砂漿進行密封，有效的降低混凝土澆筑過程中的漏漿。

3)混凝土工程。由于設備基礎體積較大，一次澆筑時水平向預埋件不易定位，且腔體底標高不好控制，模板架設難度較大，設備基礎分兩次澆筑，施工縫留在腔體頂面以上5 cm處。即首先澆筑腔體底板以下部分，混凝土澆筑完畢且熱穩定后澆筑腔體側壁部分。

設備基礎采用泵送商品混凝土，設備兩側各布置一臺汽車泵，兩臺泵均自設備基礎邊緣到中間布料，每次布料厚度50 mm，循環澆筑，直至澆筑到所需的標高。

混凝土澆筑時以布料口為中心，分三層進行振搗:一層一臺振動棒布置在布料口附近，將布料口流出的混凝土及時振開，并保證布料口下部混凝土密實;二層三臺振動棒，布置在混凝土流淌面中間部位，為主振搗區域，保證混凝土流淌區域密實;三層一臺振動棒布置在流淌面下沿進行點陣，保證遠端混凝土密實且與下層混凝土合為一體。

4)溫控措施。為了及時了解混凝土內部的溫度變化，以便采取應對措施，在混凝土澆筑之前預先布置混凝土測溫點，并將測溫點導線連接到自動測溫儀上。

設備基礎腔體以下距基礎邊緣1.5 m處每隔6.0 m設置一測溫點，同一位置沿高度方向設置3個測溫點;混凝土底板距混凝土表面100 mm處各設置一個測溫點;腔體以上部分在側壁中間位置自上而下設置4個測溫點，水平間距6.0 m;腔體混凝土內外側面及拐角處布置4個測溫點，沿高度方向設置4個點，設備基礎測溫點總計83個。

混凝土開始澆筑后3 d內每2小時測溫一次，3 d～7 d內，每1小時測溫一次，8 d～9 d內每2小時測溫一次，9 d以后每4小時測溫一次，同時記錄混凝土表面溫度和大氣溫度。當混凝土內部溫度之間或內部與外部溫度之間溫差接近25℃時，及時對混凝土表面采取保溫措施，或通入循環水進行降溫。采取循環水降溫時，特別注意水溫與混凝土內部溫度的差值，采取對循環水加熱或降溫方法，防止溫差過大引起混凝土開裂。

4 質量控制與安全管理

1)原材料控制。

嚴格執行物資采購控制程序，所有進場材料進行標識，對物資使用過程進行全方位、全過程、全要素的標識控制。

2)施工過程控制。

采用全站儀對澆筑過程中預埋件位置進行全程觀測，及時調整，保證預埋件偏差滿足設備安裝的要求。按照混凝土結構工程施工質量驗收規范要求澆筑標準立方體混凝土試塊和抗滲試塊。

按照溫控措施測量混凝土測溫點溫度，及時進行處理，避免溫度差值過大引起混凝土開裂。

3)安全管理。

施工現場張掛安全提示牌，在重點危險部位設置安全警示牌，做好洞口、臨邊作業的安全防護，經安全員檢查檢驗合格后方可投入使用。

特種作業人員必須持證上崗，在各個工序施工前，必須進行有針對性的安全技術交底。

5 結語

大體積混凝土設備基礎施工越來越引起建設、施工單位的重視，動力設備預埋件位置、溫控已成為施工組織設計考慮的重點。文中大型混凝土設備的順利施工表明了施工組織設計的科學合理，可為同類設備施工時提供參考。

［1］GB 50496-2009，大體積混凝土施工規范［S］.

［2］GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范［S］.