防聲波、防靜電傳導設備基礎大體積混凝土施工技術

余慶春 雷衛華

因生產工藝的需要，有些工業生產設備的砼基礎需具備防聲波、防靜電傳導的功能，要求混凝土設備基礎中不得有任何含鐵的成分，且不能有孔洞，這些特殊要求給基礎大體積混凝土施工過程中的降溫、測溫帶來很大的困難。筆者結合工程實踐，通過設置模擬測溫體，科學有效地解決了在混凝土設備基礎中不能有孔洞和含鐵物質的難題。

一、工程概況

某工程設備基礎為玻璃纖維增強筋混凝土結構，其長*寬*高=36m*27.1m*2.5m，混凝土總方量約2400m3，屬典型的大體積混凝土。按照工藝要求，基礎砼內不得設置任何含鐵的成份，砼內盡量少摻加堿性成份，采用C30、P6混凝土澆筑。

二、施工流程及方法

原材料挑選及配合比試驗→現場施工準備→混凝土澆筑→混凝土試塊留置→設模擬體測溫及養護。

1.原材料選擇及配合比試驗

根據因地適宜的原則，采用水化熱較小的42.5級普通硅酸鹽水泥、Ⅱ級粉煤灰、S95礦粉、級配良好的中砂、連續級配的花崗巖碎石、高效減水劑。

混凝土性能指標控制及配合比試驗。混凝土性能指標參數：強度為C30、抗滲性能必須達到P6；坍落度應控制在140～180mm，緩凝時間應控制在10～12h左右。水膠比控制在0.4左右。經報設計院同意，混凝土配合比采用60天齡期強度作為混凝土配合比強度設計指標，商混站提前2個月進行試配，混凝土配合比最終確定為：水泥（175Kg）：碎石（1042Kg）：中粗砂（785 Kg）：粉煤灰（90Kg）：礦粉（80Kg）：減水劑（5.7Kg）。

2.現場施工準備

（1）考慮本基礎工程混凝土澆筑方量達2400m3，澆筑期間環境溫度高達38度左右，為保證澆筑過程中不產生冷縫，決定采用2臺大功率汽車輸送泵同時進行澆筑，按商混站每小時混凝土供應能力90m3計算，理論上27h內可以澆筑完成，考慮其它可能影響因素，計劃30h內全部連續澆筑完成。

（2）運輸車輛的計算。商混站距施工現場約20km，采用容量15m3混凝土罐車進行場外運輸，要求每輛罐車的運輸時間不得超過1h，每個輸送泵組車與車時間間隔不得超過30分鐘，并將混凝土出機到入模的時間間隔控制在90分鐘內。

混凝土泵的實際平均輸出量：Q1=Q max·α·η

式中：Q1——每臺混凝土泵的實際平均輸出量（m3/h）；

Qmax——每臺混凝土泵的最大輸出量（m3/h），一臺泵車輸送量取100；

α——配管條件系數，可取0.8～0.9；

η——作業效率，根據混凝土運輸車向混凝土泵供料的間斷時間、拆裝混凝土輸出管和布料停歇等情況，可取0.5～0.7。

實際計算100×0.9×0.6=54m3/h。依據實際施工經驗，Q1可取40～50m3/h。

當混凝土泵連續作業時，每臺混凝土泵所需配備的混凝土攪拌運輸車臺數：

式中：N ——混凝土攪拌運輸車臺數（臺）；

Q1——每臺混凝土泵的實際平均輸出量（m3/h），取45m3；

V——每臺混凝土攪拌運輸車的容量(m3)，取15m3；

S——混凝土攪拌運輸車平均行車速度（km/h），取30km/h；

L——混凝土攪拌運輸車往返距離（km），取40km；

Tt——每臺混凝土攪拌運輸車總計停歇時間（h），取0.5h。

故每個泵送機組配備6臺混凝土運輸車就能夠滿足不間斷澆筑混凝土的需求。2臺泵共需混凝土罐車12輛。

（3）根據上述的計劃和計算做如下準備：

①人員組織準備。因為混凝土澆筑持續時間長，項目部安排兩班人員倒班進行砼澆筑作業，每班作業時間為10 h，每班需要施工及后勤人員約30人。

②材料準備。商混站準備足夠的2400m3混凝土所需的各種原材料；現場準備塑料薄膜1000m2，棉氈50卷，塑料彩條布2000m2。

③主要機械、施工用具準備。混凝土運輸車15輛，其中3輛備用；混凝輸送泵3臺，其中1臺備用；插入式振搗器7根，其中3根備用。

④主要檢測儀器需準備：水準儀1臺，塌落度筒2套，電子測溫儀2套，測溫探頭共8根，備用2根。

3.混凝土澆筑方法

項目部派專人對混凝土坍落度進行檢測，嚴禁現場加水攪拌。澆筑采用“分段定點、薄層澆筑、一個坡度、循環推進、一次到頂”的成熟工藝；混凝土振搗采用插入式振搗器機械振搗。混凝土澆筑時，從長度方向由北側向南側推進澆筑。混凝土的振搗采用插入式振動器，振搗時在混凝土下料口坡頂處設置1根振動棒，在混凝土流淌端頭坡腳處設1根振動棒，在中間位置設置1根振動棒，此三人為一組負責一臺泵責任區域混凝土的振搗。當混凝土接近初凝時再進行二次振搗，二次振搗注意時間控制，不能過長，深度不易過深，主要控制表面的收縮裂縫，保證表面振搗密實。

4.混凝土測溫及養護

（1）大體積混凝土內外溫差的控制是防止混凝土產生裂縫的重要手段，根據大體積混凝土熱工計算和大體積混凝土施工經驗，以及本基礎內不能有孔洞的要求（即不能在混凝土內預埋循環水管進行降溫），只能采取覆蓋保溫的方法，提高表面溫度，控制砼內外部溫差。本基礎混凝土在搓平壓實后立即覆蓋（1層塑料薄膜+1層保溫棉氈+1層塑料彩條布），塑料薄膜、塑料彩條布和棉氈的覆蓋應保證相鄰兩幅之間至少有150mm的搭接，以確保將混凝土表面蓋嚴，減少水分的過早散失，以利進行保溫保濕養護，側模暫時不要拆除，混凝土養護期不得少于14d。

（2）混凝土測溫。根據《大體積混凝土施工規范》（GB50496-2009）的要求，為了防止裂縫的產生，就必須控制大體積混凝土養護階段的內、外溫差及延緩混凝土的降溫速率，保證大體積混凝土的質量。由于本工程基礎的特殊工藝要求，其內不能有孔洞、不能有含鐵物質，這就使得原有 “預埋測溫孔或測溫探頭”的做法不能在本基礎內使用。根據我司多年的大體積混凝土溫控經驗，經討論決定采用設置混凝土測溫模擬體的方法來了解本基礎的溫度變化。測溫模擬體的做法如下：

①在本設備基礎附近空閑場地內，選擇類似地質條件的位置，以基本相同的底標高，開挖基坑，設置2.5m（深）*3m（長）*3m（寬）的大體積混凝土體作為本設備基礎測溫的模擬體，采用JDC-2型建筑電子測溫儀，在該模擬體內設置三角鋼筋支架2個，用于埋設測溫探頭2組，一組位于正中心，一組位于角部距離兩邊各0.5 m的位置；每組測溫探頭3根，分別布置在距離模擬體上表面2m、1m、0.07m的位置。模擬體外側的模板支設和表面的覆蓋保溫方法與本設備基礎相同，澆筑時間選擇在本設備基礎混凝土澆筑完約一半時進行。

②模擬體混凝土澆筑完4h后，按施工規范要求開始測溫。當模擬體0.07m處的溫度與表面溫度的差值達到25℃時，設備基礎與模擬測溫體同時增加覆蓋一層棉氈和一層塑料彩條布保溫措施（塑料彩條布在上表面，防止下雨淋濕毛氈），以提高混凝土表面溫度；當中心最高溫度逐步下降，溫差也逐步下降時，設備基礎與模擬體也應同時逐步撤除保溫層。當模擬測溫體表面溫度與環境溫度差值小于20℃時，可以停止測溫。

三、應急準備

1.現場準備1臺柴油發電機應對突然停電事故。

2.現場準備備用混凝土泵車、運輸車及振搗設備，防止出現設備故障。

3.施工之前進行天氣情況的查詢，避開雨天及大風天氣澆筑混凝土。在高溫天氣，做好工人及設備的防暑降溫工作。

四、結語

本基礎工程完工后檢查未發現表面裂紋。通過進行素地檢測，防聲波、防靜電傳導效果良好。值得一提的是，針對大體積混凝土施工所采取的應急措施起到非常關鍵的作用，保證了大體積混凝土的順利澆筑。