火電廠大體積混凝土施工探析

王慶平 （中國電建集團核電工程有限公司，山東 濟南 250010）

火電廠在混凝土施工中會遇到各種復雜的情況，尤其是大體積混凝土施工技術要求較高，裂縫防控問題最為突出，只要混凝土結構上存在有害裂縫，必然會影響火電廠基礎結構的耐久性和使用壽命，危及全局安全、整體效益。所以在施工過程中必須防止混凝土裂縫的出現，這不僅要從施工技術上滿足要求，還要做好安全與質量方面的保障工作，提高大體積混凝土施工效益。

1 火電廠大體積混凝土施工技術措施

1.1 混凝土制備技術

在配制火電廠大體積混凝土時，應選擇礦渣水泥，因為其水化熱較低，同時選用5～31.5mm連續級配的中粗砂、石子等材料，確保設計強度、泵送坍落度、和易性等滿足要求的前提下,盡可能控制水灰比，減少水泥用量。選擇外加劑時應使用減水性能較強且具備微膨脹性能的外加劑，讓大體積混凝土擁有溫度收縮補償能力。設計配合比時則要參照該火電廠大體積混凝土結構特征、澆筑工藝、施工季節等，并考慮對坍落度的影響。

在攪拌大體積混凝土時必須嚴格執行設計好的配合比，嚴格控制進場的砂石材料的含泥量，通過水洗確保石子含泥量小于1%，砂子含泥量小于2%；當滿足出機入模的溫度要求時，冬季施工應注意控制攪拌混凝土所用熱水的溫度，盡可能降低其入模溫度，夏季施工應使用深井水攪拌混凝土，提前覆蓋石子、砂子等原材料，預防陽光暴曬；為確保均勻攪拌大體積混凝土，每一盤混凝土投料之后攪拌時間應超過100s；針對火電廠基礎混凝土澆筑方量大，需要連續澆筑的部位，應準確充足的水泥、石子、砂子和外加劑等，使其提前進場，澆筑之前散裝水泥需充分冷卻；在施工之前要對攪拌大體積混凝土的機械進行檢修和保養，開始澆筑之后確保供應速度，預防因混凝土不足出現施工冷縫；從攪拌機里卸出大體積混凝土時應及時將其運輸到澆筑地點，運輸環節防止其發生離析、坍落度變化、初凝、水泥漿流失等現象，如果有離析應在澆筑之前再次拌和，均勻之后才能入模。

1.2 混凝土澆筑振搗技術

盡量避免在高溫天氣澆筑大體積混凝土，施工當天的氣溫最好不超過30℃；澆筑大體積混凝土時必須保持連續性，底板混凝土分別使用2臺輸送泵進行平行后退式澆筑，由兩個搗固組分別跟隨泵車的澆筑方向向前推進。當然，混凝土具有流動性，插入振搗器之后可以斜向流淌5～6m，應根據斜面分層法和薄層澆筑、循序推進、一次到頂的程序進行澆筑、振搗，并且每一層混凝土的澆筑厚度不能超過5m，保證混凝土均勻上升，預防高差過大。澆筑上下層混凝土間隔的時間不能遲于混凝土初凝之前，消除冷縫[1]。這種混凝土自然流淌出現斜坡的澆筑技術可以更好地適應火電廠大體積混凝土泵送施工工藝，提高泵送效率，防止混凝土出現裂縫,提高混凝土質量。

在振搗時，該火電廠使用二次振搗技術，按照混凝土泵送時形成的自然坡度，在每一個澆筑帶的前方與后方分別布置振搗器，第一道振搗器在混凝土卸料點，搗實上部結構混凝土，第二道振搗器布置在混凝土坡腳處，搗實下部混凝土。隨著大體積混凝土澆筑施工不斷向前推進，振搗器應跟上，保證整體施工質量。在振搗時要嚴格控制時間與插入深度，且振搗區的上下層搭接范圍為50～100mm，插點必須均勻。每完成一段振搗就要用鐵鍬將其攤平、拍實，已經澆筑好的混凝土在達到振動界限之前要進行二次振搗，排除混凝土因沁水在水平鋼筋下部、粗骨料部位等出現的空隙，增強混凝土和鋼筋的握裹力，避免因混凝土沉落出現裂縫，從而減少內部微裂，提高大體積混凝土的抗拉強度、密實性，減少收縮，增強抗裂性。在二次振搗中還應快插慢拔，先讓運轉的振動棒憑借自身重力進入混凝土振搗，再小心將其拔出。把握好每一個插點的時間，通常是20～30s，讓混凝土恢復塑性，自行閉合，不會留下孔穴。該時間過長容易引起離析，過短則不容易搗實。

在大體積混凝土澆筑振搗施工中，通常會使用熱電偶電子測溫儀測量混凝土的溫度，應在澆筑之前布設測溫點，每一個點都要埋設測溫探頭，測量不同部位的混凝土溫度值。測溫時間間隔是根據大體積混凝土溫度下降或上升的時段確定的，要求每天都要檢查測溫記錄，及時發現問題，妥善調整。

1.3 混凝土養護技術

按照相關資料顯示，大體積混凝土很容易在兩個階段產生裂縫，一個是澆筑混凝土之后的溫升階段，由于混凝土表面和內部的溫差過大，導致表面出現較大拉應力，造成混凝土表面裂開；另一個是混凝土的降溫階段，由于內部降溫速度很快，導致內部出現較大拉應力，最終在內部形成貫穿性裂縫。所以在火電廠大體積混凝土施工中，澆筑混凝土之后加強養護是控制其出現裂縫的重要部分[2]。在養護過程中應覆蓋保溫材料，延緩大體積混凝土表面的溫度散失，對澆筑塊體的表里溫差以及降溫速度進行控制，進而控制澆筑塊體內部裂縫與表面裂縫的形成。

而這還涉及到對大體積混凝土溫度應力和保溫養護材料厚度的計算。在大體積混凝土施工中應核算其溫度應力，如果核算結果不能滿足設計要求，就應調整現場施工技術措施，保證滿足控制溫度應力的要求。并且在養護環節要計算養護材料的厚度，選擇覆蓋養護材料的最佳厚度，保證大體積混凝土內外溫差不超過規定范圍。

2 火電廠大體積混凝土施工保障策略

2.1 安全保障

在火電廠大體積混凝土泵送施工中，輸送管道的支架搭設必須牢固，根據要求在縱向與橫向上綁扎剪刀撐[3]。該泵送支架只能用于架起輸送混凝土的管道，不能運輸其他物資；輸送管道不能有孔洞、凹坑、裂縫等缺陷，并預防和鋼筋、模板等直接接觸；針對施工用電，應使用四芯電纜或軟線作為動力線，將其臨時綁扎到木桿上，且木桿位置不能影響施工操作，同時設置好木電閘箱，嚴禁隨意在鋼筋上拉扯電線，避免漏電；在夜間施工一般要使用手把燈，應用36V安全電源。

2.2 質量保障

為減小該火電廠基礎底板水平地基阻力，應在底板混凝土與墊層中間設置一個油氈隔離滑動層；使用礦渣水泥，并摻入適量粉煤灰，減少單位水泥用量；控制大體積混凝土澆筑溫度，減小其入模溫度，以便降低大體積混凝土的隔熱溫升、內外溫差（不超過25℃），預防早期開裂；處理大體積混凝土的表面時應做到三壓三平，基于機械搗實嚴格控制標高，用長刮尺把混凝土刮平，并通過滾筒反復碾壓，最終在混凝土初凝之前將其壓實、整平；在大體積混凝土的內部預埋降溫水管，內降外保，有效控制內外溫差，防止出現裂縫。

3 結語

總而言之，裂縫控制問題是火電廠大體積混凝土施工的關鍵，要通過各種技術與策略降低其水化熱，減小內外溫差，控制裂縫。隨著火電事業的不斷發展，大型獨立基礎尤其是火電廠煙囪基礎、汽機基礎、鍋爐等基礎都需要澆筑大體積混凝土，加強對裂縫的控制，確保施工的安全與質量，為火電廠大體積混凝土施工提供寶貴經驗和可靠依據，持續優化施工。