论文部分内容阅读
中图分类号：TV544+.91
摘要:汽机基础混凝土施工质量将直接影响机组的安全稳定运行，因此，对电厂汽机基础施工工艺的研究具有重要的意义。本文结合汽机基础工程实例，对钢筋、模板、预埋件、混凝土工程的施工工艺进行了分析和总结，并提出了相关的质量控制措施，从而保证该工程的施工质量。
关键词：汽机基础；混凝土；施工工艺；质量；裂缝控制
近年来，随着我国电力建设的高速发展，许多发电厂也不断崛起。电厂单机容量已发展到百万等级，汽机基础一般也采用大体积混凝土浇筑完成。但由于施工不当，混凝土的裂缝是汽机基础施工中常见的质量通病，直接威胁着汽机的安全运行。毫无疑问，汽机基础施工质量将直接影响机组的安全稳定运行，因此，加强对电厂汽机基础混凝土施工工艺的研究具有重要的现实意义。本文就结合工程实例，谈谈电厂汽机基础混凝土施工工艺方面。
1 工程概况
某电厂汽机基础平面为四级宝塔形，各级长宽尺寸分别为：第一级7.15m×12.5m，第二级13.085m×8.2m，第三级13.8m×7.2m和第四级19.165m×6.2m，全长53.2m，立面分为两大部分：底板部分从-2.5m至±0.000m；平台部分从±0.000m至4.7m，有墙、柱、板、梁等结构。钢筋为HRB335，混凝土为C30和C10，混凝土浇筑总量约1427m3。
该基础结构庞大，埋件和孔洞多且要求精度高，大体积混凝土浇筑、振捣及养护难度大，混凝土内外温差较难控制，施工工艺复杂，因此对工程质量控制提出了较高的要求。
2 汽机基础混凝土施工工艺
2.1 钢筋工程
汽机基础钢筋采用空间骨架形式，钢筋规格多，连接节点多，布置密集，施工过程中需要进行合理的工期、工序的安排和密切的技术跟踪。
钢筋配制前要求认真核对配料单是否与图纸设计的规格、型号及尺寸相符，并依据钢筋接头所处位置和該处受力情况合理选用接头连接方法。基础底板中钢筋为直螺纹连接，但其中柱、板等插筋必须搭接连接，平台钢筋全部为搭接连接。接头位置设置在受力较小的部分，并相互错开。直螺纹接头连接区段的最小长度为35d且不小于500mm，在该区段内同一根钢筋不得有两个接头，受拉钢筋的截面积占钢筋总面积的百分率不得超过50%。搭接连接接头连接区段长度为1.3倍搭接长度。本工程中除标明搭接长度外，所有搭接长度均不得小于60d。对梁、板及墙类构件中受拉钢筋搭接接头面积百分率不大于25%，对柱类构件不大于50%。采用直螺纹连接的钢筋，应先调直后下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。连接钢筋前，应检查连接套和螺纹加工是否合格，连接套需有产品合格证，套两端应有密封盖，套筒表面应有规格标记；连接后要对每种规格的钢筋接头进行抽样检验。
2.2 模板工程
汽机基础由底板和平台两部分构成，体型巨大复杂，因而模板支设难度也较大，是基础施工中一项耗时耗力的重要工序。
因基础为清水混凝土浇筑，模板采用了双面光洁的高级胶合板。支模前，需先将模板清理干净。底板模板必须一次支够浇筑高度，超过混凝土面100mm，以便后期的蓄水养护。板的纵、横缝应拼接严密，其最大缝隙不得超过1mm，横缝中加3mm厚双面胶条，胶条内边和模板内边抹平。由于底板高度较大，为防止跑模，采用了外撑内拉法固定模板，即在模板外设置三道方木带或钢管带用作外部支撑。第一道方木带截面尺寸为50mm×70mm，净间距不得超过200mm；第二道钢管加固带为φ48钢管，间距不得超过500mm；第三道钢管支撑带亦为φ48钢管，间距不得大于800mm。方木带接头与模板接缝必须错开不小于300mm的距离，同排方木带和钢管接头也需错开。见图1。为保证模板的平整度，所有作带用的方木，在立面上要统一厚度，用手压刨刨直，其厚度误差不得超过0.5mm。在模板内部，-1.2、-0.7、-0.2m处设置三层φ14圆钢构成的对拉拉丝稳定模板，其水平间距不得超过800mm。拉丝外套PVC管，PVC管须露出模板外，拉丝端头配置双螺帽。
汽机平台支模时，应先在浇筑好的底板上弹出所有墙、柱模板的内、外边线和纵、横轴线，并将线内上、下层混凝土结合处充分凿毛，清理干净。模板外的横、竖带要求同底板。内部也使用拉丝稳定模板，拉丝水平和垂直间距分别不超过800、500mm。
图1 模板示意图（单位：mm）
2.3 预埋件工程
汽机基础中预埋各类管件、螺栓数量达10万之多，且安放位置复杂，要求精度高，因此需采用精确的量测技术和埋置方法，以确保安装质量。
在埋设地脚螺栓和铁件前，对所有埋件的规格、数量和外观进行了全面检验，要求所有埋件必须平整、顺直。由文献，加强对预埋螺栓标高和中心距这两个重要技术参数的控制。
安装过程中，大胆进行技术创新。立面埋铁采用螺栓固定法，即先在埋铁上钻φ7孔洞，待模板固定后，按预定位置铺设埋铁，并用M6螺栓将二者牢固连接。朝上的平面埋铁采用先埋法：埋铁定好位后，用φ12钢筋就近固定在马凳上。固定埋铁的钢筋只能焊在马凳和马凳连接筋上，不允许焊接在结构钢筋上。埋铁固定牢靠后，在其四周应有保护措施，以防止踩踏造成移位。朝下的平面埋铁也采用先埋法：先在底板上弹出埋铁的边框线，将已钻好φ4小孔的埋铁就位，后用木螺丝或铁钉从小孔中固定埋铁。基础底板外沿上口处，安放了一周100×10角钢，其规格大，品种多，可先在模板上弹好角钢定位基线，逐根固定，当所有角铁均调直、安平且牢固固定后，再将每一接口点焊连。
2.4 混凝土工程
1）混凝土浇筑和振捣
由于该工程使用预拌混凝土，施工现场需对混凝土质量严格把关，对首车混凝土的坍落度等技术指标进行严格认真的测试。混凝土浇筑的全程，设专人对每车材料进行目检，发现有过稀或离析现象产生，立即进行检测。
底板混凝土浇筑采用分段施工和分层浇筑的方法完成。底板分为三大层，层厚800mm；每大层又分两个施工层，层厚400mm。两个施工层在浇筑时同时、梯次进行施工。同一施工段的混凝土连续浇筑，并在底层混凝土初凝前将上一层浇筑完毕。
按规定的间距和顺序进行混凝土振捣。每一振点的插入要迅速到位，严禁先在上部平拖后再插入振捣的方法；拔出要缓慢平顺，每拔出一段应作短暂停顿。因混凝土分层浇筑，振捣上层混凝土时，振动棒要快速插入到下层约100mm处，待赶出该处的气泡后再徐徐拔出。振动棒距模板的最近距离不得小于100mm，不得直接振捣模板（为消除气泡按方案振捣模板的除外）和钢筋。模板边最上层约100mm厚处是气泡最集中，也是最难赶出的位置。在进行该处振捣时，首先使用常规方法，之后可从侧面将振动棒斜插过来，到位后边振动边摆动，也可用振动棒在模板外的这一部位进行配合振捣。
2）裂缝控制措施
大体积混凝土在浇筑过程中，由于受到水泥水化热、外界气温变化、约束条件和自身收缩变形的影响，会引发一系列有害裂缝的产生，严重影响工程质量。因此，在施工中应着重下述措施，以控制混凝土温度的前升后降为中心，减少混凝土的温升，延缓混凝土的降温速率，并进行实时监控，将大体积混凝土的内外温差控制在规范允许范围内，以避免温度裂缝的产生。
（1）合理选材。向混凝土供货商明确混凝土的等级、浇筑的部位、体积的大小和水泥品种及技术性能，优选高强低水化热水泥，并使用缓凝剂和减水剂，以尽可能减少水泥用量和用水量，使混凝土中的水化热能相应降低。
（2）控制浇筑温度。该指标是混凝土经振捣后，在其内部50～100mm深处的温度。降低浇筑温度，既降低了混凝土内部的最高温度，缩小了结构内外温差，又延长了混凝土的初凝时间。因该工程施工期正值夏季，施工中严格控制混凝土的入模温度不得超过30℃。
（3）分段施工和分层浇筑。分层浇筑时，严控每层的浇筑厚度和速度：层厚不得超过400mm，以加快热量的散发，并能使温度分布较为均匀，同时便于振捣密实，以提高混凝土弹性模量；浇筑速度以不产生冷缝为准。
（4）适当振捣和排水。在进行最后一层混凝土振捣时，往往会在表面浮起约50～100mm厚净浆，由于没有粗骨料的掺合，此净浆层在收缩时极易产生裂缝。施工中采用与配合比同径的石子，用水湿润后均匀摊撒在混凝土表面，或用振动棒、木抹子等拍入混凝土层，以防止裂缝的产生。若拌合物出现泌水现象，在混凝土浇筑完毕后，需将泌水及时排出，并进行二次振捣。
（5）加强后期养护。混凝土浇筑完毕后，及时用塑料布进行__覆盖，并将布四周封严，塑料布上覆盖麻袋，以保持混凝土表面温度，并及时做好浇水养护工作，使养护时间不少于14d。這种保温保湿养护法既可阻止混凝土表面失水，减小混凝土内外温差，又可延长混凝土凝结时间，能有效抑制裂缝的产生。
（6）采取测温监控措施。为做好混凝土的温度监测工作，需在底板内合适位置和深度埋设测温管。沿汽机中心线设置四组测温点，再在大头处两边各设置一组测温点。每组测温点设底部、中部和表面3个测温管，3根管焊成一排，底部测温管到底，中部测温管埋深900mm，表面测温管埋深100mm。测温管采用准15的水煤气管，管底应砸扁以防止灌浆。浇筑后8h开始做测温记录，之后每隔4h一次施行连续监测最终获取了各测点温度的平均值及每天最高温度值。监测结果显示，混凝土内部与外界最大温差小于25℃，采取上述措施取得了良好的效果。
3 结语
总而言之，电厂汽机基础混凝土施工的好坏将直接关系到电厂汽机能否安全、经济和高效的运行。我们必须保证其施工质量合格，不出任何纰漏，一旦混凝土出现较大裂缝，对工程的损失是相当严重的。因此，在施工中，必须严格按照混凝土施工工艺的要求施工，严格把好施工质量关，避免了有害裂缝的产生，保障基础混凝土的施工质量。
参考文献
[1] 王瓅玮，某电厂汽机基础大体积清水混凝土施工工艺[J].山西建筑,2009.28
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
摘要:汽机基础混凝土施工质量将直接影响机组的安全稳定运行，因此，对电厂汽机基础施工工艺的研究具有重要的意义。本文结合汽机基础工程实例，对钢筋、模板、预埋件、混凝土工程的施工工艺进行了分析和总结，并提出了相关的质量控制措施，从而保证该工程的施工质量。
关键词：汽机基础；混凝土；施工工艺；质量；裂缝控制
近年来，随着我国电力建设的高速发展，许多发电厂也不断崛起。电厂单机容量已发展到百万等级，汽机基础一般也采用大体积混凝土浇筑完成。但由于施工不当，混凝土的裂缝是汽机基础施工中常见的质量通病，直接威胁着汽机的安全运行。毫无疑问，汽机基础施工质量将直接影响机组的安全稳定运行，因此，加强对电厂汽机基础混凝土施工工艺的研究具有重要的现实意义。本文就结合工程实例，谈谈电厂汽机基础混凝土施工工艺方面。
1 工程概况
某电厂汽机基础平面为四级宝塔形，各级长宽尺寸分别为：第一级7.15m×12.5m，第二级13.085m×8.2m，第三级13.8m×7.2m和第四级19.165m×6.2m，全长53.2m，立面分为两大部分：底板部分从-2.5m至±0.000m；平台部分从±0.000m至4.7m，有墙、柱、板、梁等结构。钢筋为HRB335，混凝土为C30和C10，混凝土浇筑总量约1427m3。
该基础结构庞大，埋件和孔洞多且要求精度高，大体积混凝土浇筑、振捣及养护难度大，混凝土内外温差较难控制，施工工艺复杂，因此对工程质量控制提出了较高的要求。
2 汽机基础混凝土施工工艺
2.1 钢筋工程
汽机基础钢筋采用空间骨架形式，钢筋规格多，连接节点多，布置密集，施工过程中需要进行合理的工期、工序的安排和密切的技术跟踪。
钢筋配制前要求认真核对配料单是否与图纸设计的规格、型号及尺寸相符，并依据钢筋接头所处位置和該处受力情况合理选用接头连接方法。基础底板中钢筋为直螺纹连接，但其中柱、板等插筋必须搭接连接，平台钢筋全部为搭接连接。接头位置设置在受力较小的部分，并相互错开。直螺纹接头连接区段的最小长度为35d且不小于500mm，在该区段内同一根钢筋不得有两个接头，受拉钢筋的截面积占钢筋总面积的百分率不得超过50%。搭接连接接头连接区段长度为1.3倍搭接长度。本工程中除标明搭接长度外，所有搭接长度均不得小于60d。对梁、板及墙类构件中受拉钢筋搭接接头面积百分率不大于25%，对柱类构件不大于50%。采用直螺纹连接的钢筋，应先调直后下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。连接钢筋前，应检查连接套和螺纹加工是否合格，连接套需有产品合格证，套两端应有密封盖，套筒表面应有规格标记；连接后要对每种规格的钢筋接头进行抽样检验。
2.2 模板工程
汽机基础由底板和平台两部分构成，体型巨大复杂，因而模板支设难度也较大，是基础施工中一项耗时耗力的重要工序。
因基础为清水混凝土浇筑，模板采用了双面光洁的高级胶合板。支模前，需先将模板清理干净。底板模板必须一次支够浇筑高度，超过混凝土面100mm，以便后期的蓄水养护。板的纵、横缝应拼接严密，其最大缝隙不得超过1mm，横缝中加3mm厚双面胶条，胶条内边和模板内边抹平。由于底板高度较大，为防止跑模，采用了外撑内拉法固定模板，即在模板外设置三道方木带或钢管带用作外部支撑。第一道方木带截面尺寸为50mm×70mm，净间距不得超过200mm；第二道钢管加固带为φ48钢管，间距不得超过500mm；第三道钢管支撑带亦为φ48钢管，间距不得大于800mm。方木带接头与模板接缝必须错开不小于300mm的距离，同排方木带和钢管接头也需错开。见图1。为保证模板的平整度，所有作带用的方木，在立面上要统一厚度，用手压刨刨直，其厚度误差不得超过0.5mm。在模板内部，-1.2、-0.7、-0.2m处设置三层φ14圆钢构成的对拉拉丝稳定模板，其水平间距不得超过800mm。拉丝外套PVC管，PVC管须露出模板外，拉丝端头配置双螺帽。
汽机平台支模时，应先在浇筑好的底板上弹出所有墙、柱模板的内、外边线和纵、横轴线，并将线内上、下层混凝土结合处充分凿毛，清理干净。模板外的横、竖带要求同底板。内部也使用拉丝稳定模板，拉丝水平和垂直间距分别不超过800、500mm。
图1 模板示意图（单位：mm）
2.3 预埋件工程
汽机基础中预埋各类管件、螺栓数量达10万之多，且安放位置复杂，要求精度高，因此需采用精确的量测技术和埋置方法，以确保安装质量。
在埋设地脚螺栓和铁件前，对所有埋件的规格、数量和外观进行了全面检验，要求所有埋件必须平整、顺直。由文献，加强对预埋螺栓标高和中心距这两个重要技术参数的控制。
安装过程中，大胆进行技术创新。立面埋铁采用螺栓固定法，即先在埋铁上钻φ7孔洞，待模板固定后，按预定位置铺设埋铁，并用M6螺栓将二者牢固连接。朝上的平面埋铁采用先埋法：埋铁定好位后，用φ12钢筋就近固定在马凳上。固定埋铁的钢筋只能焊在马凳和马凳连接筋上，不允许焊接在结构钢筋上。埋铁固定牢靠后，在其四周应有保护措施，以防止踩踏造成移位。朝下的平面埋铁也采用先埋法：先在底板上弹出埋铁的边框线，将已钻好φ4小孔的埋铁就位，后用木螺丝或铁钉从小孔中固定埋铁。基础底板外沿上口处，安放了一周100×10角钢，其规格大，品种多，可先在模板上弹好角钢定位基线，逐根固定，当所有角铁均调直、安平且牢固固定后，再将每一接口点焊连。
2.4 混凝土工程
1）混凝土浇筑和振捣
由于该工程使用预拌混凝土，施工现场需对混凝土质量严格把关，对首车混凝土的坍落度等技术指标进行严格认真的测试。混凝土浇筑的全程，设专人对每车材料进行目检，发现有过稀或离析现象产生，立即进行检测。
底板混凝土浇筑采用分段施工和分层浇筑的方法完成。底板分为三大层，层厚800mm；每大层又分两个施工层，层厚400mm。两个施工层在浇筑时同时、梯次进行施工。同一施工段的混凝土连续浇筑，并在底层混凝土初凝前将上一层浇筑完毕。
按规定的间距和顺序进行混凝土振捣。每一振点的插入要迅速到位，严禁先在上部平拖后再插入振捣的方法；拔出要缓慢平顺，每拔出一段应作短暂停顿。因混凝土分层浇筑，振捣上层混凝土时，振动棒要快速插入到下层约100mm处，待赶出该处的气泡后再徐徐拔出。振动棒距模板的最近距离不得小于100mm，不得直接振捣模板（为消除气泡按方案振捣模板的除外）和钢筋。模板边最上层约100mm厚处是气泡最集中，也是最难赶出的位置。在进行该处振捣时，首先使用常规方法，之后可从侧面将振动棒斜插过来，到位后边振动边摆动，也可用振动棒在模板外的这一部位进行配合振捣。
2）裂缝控制措施
大体积混凝土在浇筑过程中，由于受到水泥水化热、外界气温变化、约束条件和自身收缩变形的影响，会引发一系列有害裂缝的产生，严重影响工程质量。因此，在施工中应着重下述措施，以控制混凝土温度的前升后降为中心，减少混凝土的温升，延缓混凝土的降温速率，并进行实时监控，将大体积混凝土的内外温差控制在规范允许范围内，以避免温度裂缝的产生。
（1）合理选材。向混凝土供货商明确混凝土的等级、浇筑的部位、体积的大小和水泥品种及技术性能，优选高强低水化热水泥，并使用缓凝剂和减水剂，以尽可能减少水泥用量和用水量，使混凝土中的水化热能相应降低。
（2）控制浇筑温度。该指标是混凝土经振捣后，在其内部50～100mm深处的温度。降低浇筑温度，既降低了混凝土内部的最高温度，缩小了结构内外温差，又延长了混凝土的初凝时间。因该工程施工期正值夏季，施工中严格控制混凝土的入模温度不得超过30℃。
（3）分段施工和分层浇筑。分层浇筑时，严控每层的浇筑厚度和速度：层厚不得超过400mm，以加快热量的散发，并能使温度分布较为均匀，同时便于振捣密实，以提高混凝土弹性模量；浇筑速度以不产生冷缝为准。
（4）适当振捣和排水。在进行最后一层混凝土振捣时，往往会在表面浮起约50～100mm厚净浆，由于没有粗骨料的掺合，此净浆层在收缩时极易产生裂缝。施工中采用与配合比同径的石子，用水湿润后均匀摊撒在混凝土表面，或用振动棒、木抹子等拍入混凝土层，以防止裂缝的产生。若拌合物出现泌水现象，在混凝土浇筑完毕后，需将泌水及时排出，并进行二次振捣。
（5）加强后期养护。混凝土浇筑完毕后，及时用塑料布进行__覆盖，并将布四周封严，塑料布上覆盖麻袋，以保持混凝土表面温度，并及时做好浇水养护工作，使养护时间不少于14d。這种保温保湿养护法既可阻止混凝土表面失水，减小混凝土内外温差，又可延长混凝土凝结时间，能有效抑制裂缝的产生。
（6）采取测温监控措施。为做好混凝土的温度监测工作，需在底板内合适位置和深度埋设测温管。沿汽机中心线设置四组测温点，再在大头处两边各设置一组测温点。每组测温点设底部、中部和表面3个测温管，3根管焊成一排，底部测温管到底，中部测温管埋深900mm，表面测温管埋深100mm。测温管采用准15的水煤气管，管底应砸扁以防止灌浆。浇筑后8h开始做测温记录，之后每隔4h一次施行连续监测最终获取了各测点温度的平均值及每天最高温度值。监测结果显示，混凝土内部与外界最大温差小于25℃，采取上述措施取得了良好的效果。
3 结语
总而言之，电厂汽机基础混凝土施工的好坏将直接关系到电厂汽机能否安全、经济和高效的运行。我们必须保证其施工质量合格，不出任何纰漏，一旦混凝土出现较大裂缝，对工程的损失是相当严重的。因此，在施工中，必须严格按照混凝土施工工艺的要求施工，严格把好施工质量关，避免了有害裂缝的产生，保障基础混凝土的施工质量。
参考文献
[1] 王瓅玮，某电厂汽机基础大体积清水混凝土施工工艺[J].山西建筑,2009.28
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。