淺析玉鋼120T轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)施工方案

摘要 在轉(zhuǎn)爐的基礎(chǔ)施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的一個(gè)主要因素就是要防止混凝土的裂縫問(wèn)題。所采用的混凝土屬于大體積型的混凝土，其水化熱較大，如果對(duì)混凝土的內(nèi)外溫度控制不當(dāng)，容易造成混凝土的裂縫問(wèn)題。為防止混凝土的裂縫現(xiàn)象，除了要優(yōu)化混凝土的原材料以外，也需要進(jìn)行采取相應(yīng)的混凝土技術(shù)。本文主要針對(duì)玉鋼的轉(zhuǎn)爐是問(wèn)題，提出了相應(yīng)的施工技術(shù)和施工方案。

關(guān)鍵字 基礎(chǔ)施工 基礎(chǔ)施工；技術(shù) 技術(shù)；方案 ；混凝土 ；溫度控制

1 背景

在轉(zhuǎn)爐的基礎(chǔ)施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的一個(gè)主要因素就是要防止混凝土的裂縫問(wèn)題。所采用的混凝土屬于大體積型的混凝土，其水化熱較大，如果對(duì)混凝土的內(nèi)外溫度控制不當(dāng)，容易造成混凝土的裂縫問(wèn)題。為防止混凝土的裂縫現(xiàn)象，除了要優(yōu)化混凝土的原材料以外，也需要進(jìn)行采取相應(yīng)的混凝土技術(shù)。本文主要針對(duì)玉鋼的轉(zhuǎn)爐是問(wèn)題，提出了相應(yīng)的施工技術(shù)和施工方案。

1 工程概況

玉鋼120T轉(zhuǎn)爐的基礎(chǔ)砼設(shè)計(jì)等級(jí)是C30，轉(zhuǎn)爐渣坑的基礎(chǔ)在-1.500以上并且采用的是耐熱砼（800℃）。該基礎(chǔ)的規(guī)格是長(zhǎng)29m，寬16m，底部標(biāo)高-4.5m，轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)上部的基墩頂部標(biāo)高在+7.070m，板面標(biāo)高-2.5m，以下閥板砼量930m3，-2.5以上J-1基礎(chǔ)6個(gè)，J-2基礎(chǔ)2個(gè)，ZL-1、ZL-2各一個(gè)，稀油潤(rùn)滑站框架結(jié)構(gòu)。

標(biāo)高-2.5m以上砼量、90m3，鋼筋50t，高層框架柱基礎(chǔ)采用預(yù)埋螺栓，螺栓共四個(gè)品種： M36:48個(gè)，M24:32個(gè)，M64:18個(gè)，M125:36個(gè)，轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)設(shè)備螺栓共5個(gè)品種：AM100:32個(gè)，BM100:16個(gè)， M80:32個(gè)，M64:16個(gè)， M36:16個(gè).，預(yù)埋鐵件5t，渣車(chē)軌道采用150×150鑄坯作隔熱層，重量18t。

2 基礎(chǔ)施工方案和施工技術(shù)

提釩爐基礎(chǔ)是一種大體積的混凝土工程，該類(lèi)型的工程具有的特點(diǎn)有：收縮量大、水化熱高、容易開(kāi)裂等，在進(jìn)行基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能的減小溫度應(yīng)力所造成的不理影響，防止混凝土因?yàn)閮?nèi)外溫度的差異而產(chǎn)生開(kāi)裂的現(xiàn)象。如果混凝土發(fā)生開(kāi)裂容易縮短工作環(huán)境的運(yùn)行壽命、降低提釩爐混凝土的基礎(chǔ)性能。為解決這一難題，我們需要利用現(xiàn)代的混凝土技術(shù)來(lái)制作混凝土從而提高普通混凝土的性能。因?yàn)樘徕C爐基礎(chǔ)本身的特點(diǎn)，我們需要切實(shí)保證混凝土的耐久性，同時(shí)也要保證其體積穩(wěn)定性、強(qiáng)度、適用性以及經(jīng)濟(jì)性[1]。為達(dá)到該目的除了要加強(qiáng)對(duì)施工人員和管理人員的培訓(xùn)力度以外，還要把重點(diǎn)發(fā)展對(duì)混凝土的改造和新型混凝土技術(shù)的使用上。主要可以從以下幾個(gè)方面做起：

2.1 設(shè)計(jì)混凝土配合比

為在混凝土的使用中減少水泥的用量、降低水化熱的影響，除了采用普通的硅酸鹽水泥以外，可以在配比總加入適當(dāng)?shù)姆置夯摇閮?yōu)化配比可以選用的配比材料主要有：水泥：一般采用普通的硅酸鹽水泥，其凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，水化熱低并且耐熱性好，比較適合與適用于大體積的混凝土；砂子：含水率為3%；石子：含水率為2%，可以降低水化熱，減少水泥用量；粉煤灰：同樣可以降低水化熱，并且保證混凝土的后期強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)的要求；外加劑，例如膨脹劑可以增強(qiáng)抗凝土的抗壓力，有效防止裂縫的產(chǎn)生[2]。

2.2 計(jì)算溫度，設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)方案

混凝土的表面溫度與內(nèi)部溫度之差應(yīng)該控制在25℃以?xún)?nèi)。在進(jìn)行混凝土的施工之前，需要計(jì)算相應(yīng)的溫度。為防止產(chǎn)生裂縫，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)控制溫度的差值，從而有效的混凝土的施工質(zhì)量。進(jìn)行溫差控制的主要任務(wù)有：一是減小混凝土的內(nèi)部與外部溫差，降低總的溫差；二是提高呢混凝土的表面溫度，減小混凝土的內(nèi)部與外部溫差，有效的減少溫度梯度；三是是有效的延緩混凝土的降溫速度，有利于混凝土徐變特性的發(fā)揮[3]。

(一)混凝土最高升溫值

Tmax=T2+mce/10+F/50

式中：Tmax—混凝土最高升溫值(℃);

mce—水泥用量(kg);

F—粉煤灰用量(kg)。

Tmax=25.88+295/10+95/50=57.34℃

該溫度表示的是基礎(chǔ)底板混凝土內(nèi)部中心點(diǎn)的溫升高峰值，其值一般要低于絕熱溫升值。該溫度變化一般在澆筑3天以后產(chǎn)生，然后慢慢趨于平衡，最后有所下降。

(二)混凝土表面溫度

根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范對(duì)于大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)，需要根據(jù)相應(yīng)的環(huán)境來(lái)采取控溫措施，并測(cè)定混凝土在澆筑之后的 內(nèi)部溫度和表面溫度來(lái)保證溫差控制了設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)[4]。當(dāng)沒(méi)有具體的設(shè)計(jì)要求時(shí)，需要保持溫度在25℃以?xún)?nèi)。

對(duì)于混凝土表面溫度的具體計(jì)算如下式：

Tb=Tmax-△T=57.34℃-25℃=32.74℃

Tb——混凝土表面溫度，℃

△T——內(nèi)外控制溫差℃，在該工程中要求內(nèi)外溫度之差控制在25℃以?xún)?nèi)，取25℃

(三)保溫材料厚度的計(jì)算

在該工程中保溫材料采用的是巖棉被，基礎(chǔ)底板的厚度按3m來(lái)計(jì)算，巖棉被厚度計(jì)算如下：

δ= [0.5Hλ(Ta-Tb)]/[λ1(Tmax-Ta)].K

式中:δ—養(yǎng)護(hù)材料所需的厚度(m);

H—結(jié)構(gòu)物的厚度(m);

λ—養(yǎng)護(hù)材料的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K);

λ1—混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m.K)，取2.3 W/m.K ;

Tmax—混凝土中的最高溫度(℃);

Ta—混凝土與養(yǎng)護(hù)材料接觸面處的溫度(℃)，當(dāng)內(nèi)外溫差控制在25時(shí)，

則取Ta = Tmax -25℃;

Tb—混凝土達(dá)到最高溫度時(shí)的大氣平均溫度(℃);

K—傳熱系數(shù)的修正值。

δ=[0.5×3×0.05×(33-25)]/[2.3×(57.34-33)]×1.3=0.013(m)

由計(jì)算的結(jié)果可以取保溫材料巖棉被的厚度為2cm。

2.3 混凝土溫度監(jiān)測(cè)

在大體積混凝土澆筑以后，必須對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的溫度應(yīng)該包括混凝土的表面溫度和中心溫度，以便可以及時(shí)的采取措施以保證施工的質(zhì)量。混凝土的北外溫度需要控制在25℃以?xún)?nèi)，如果超過(guò)該溫度需要采取加蓋薄膜保溫的措施，并加大冷卻水的用量，以保證溫差處于平衡的狀態(tài)[5]。

(一)測(cè)溫布置。常規(guī)的測(cè)量溫度的方法需要有測(cè)溫孔，這樣一方面給施工帶來(lái)不變，另一方面也使得測(cè)量的準(zhǔn)確度降低。因此，目前對(duì)溫度的測(cè)量一般采用電子測(cè)溫儀。在混凝土澆筑前將測(cè)溫探頭埋入測(cè)溫的位置，這樣既可以測(cè)量混凝土的入模溫度，又可以保證施工的質(zhì)量。在該工程中采用的是JDC-2型的建筑電子測(cè)溫儀，用來(lái)測(cè)定混凝土內(nèi)部的溫度。其測(cè)溫位置分布如下圖所示：

(二)測(cè)溫制度：對(duì)于溫度的測(cè)量工作一般是由責(zé)任心較強(qiáng)、懂相關(guān)技術(shù)的人員來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，這樣可以有效的保證混凝土的施工質(zhì)量。其對(duì)溫度的測(cè)量一般過(guò)程是：在混凝土的內(nèi)部溫度峰值之前2小時(shí)測(cè)量一次，峰值之后每4小時(shí)測(cè)量一次，再到后前可以每6到8個(gè)小時(shí)來(lái)測(cè)量一次。，在對(duì)混凝土的內(nèi)部溫度測(cè)量的同時(shí)，也要對(duì)大氣的溫度進(jìn)行測(cè)量。

3 結(jié)論

(1)通過(guò)混凝土的優(yōu)化配比方案，可以有效的降低混凝土的水化熱，防止混凝土的裂縫現(xiàn)象。

(2)為有效的控制混凝土內(nèi)部溫度和外部的溫度差值，需要計(jì)算混凝土的溫度以及溫度應(yīng)力等數(shù)值，進(jìn)而采取一定的保溫措施。

(3)對(duì)于溫度的監(jiān)測(cè)和控制可以采取溫度電子測(cè)溫儀，這樣可以克服傳統(tǒng)測(cè)溫技術(shù)的不準(zhǔn)確性等特點(diǎn)，并且還可以保證施工的質(zhì)量。

經(jīng)過(guò)合理的方案的設(shè)計(jì)，然后在該過(guò)程中適度監(jiān)督，對(duì)于防止混凝土的裂縫取得了較好的效果。另外，除了在重視施工方案的設(shè)計(jì)以外，我們還需要在施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)監(jiān)督，同時(shí)也要注意對(duì)工程的養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 林繼寶. 福州正大廣場(chǎng)主樓底板大體積混凝土施工技術(shù)[J].福建二建建設(shè)集團(tuán)公司.施工技術(shù)

[2] 《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164-2011）

[3] 《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50107-2010）

[4] 朱效榮，李遷. 自密實(shí)大體積混凝土在國(guó)家大劇院超長(zhǎng)環(huán)梁中的研究與應(yīng)用[J]. 遼寧建材.2005（1）

[5] 趙志給，趙帆.高層建筑施工[J].北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005