中亚管道哈国段CS4压缩机基础混凝土浇注.pdf

第 3 7卷第 6期 石油工程建设 4 7 一 侯可军，王世华，王 浩，宗兴林 (中国石油工程建设公司，北京1 0 0 0 1 1 ) 摘 要 ：中亚管道哈 国段 C S 4压气站 压缩机基础 B 2 5混凝 土在冬季雨雪天气的不利条件 下浇注 ， 大体积混凝土释放的水化热会产生较 大的混凝土 内外温差，尤其在外界温度较低的情况下极 易导致 混凝土出现裂缝 。文章从混凝土材料选择、配合比设计、施工工艺措施以及养护制度等方面论述 了 混凝 土 内外温 差 的控 制 ，避 免 了裂缝 的产 生 。 关键词：输气管道压气站 ；混凝土基础 ；水化热 ；温差；裂缝控制 中图分 类号 ：T E 9 7 4 文献标 识码 ：B 文章 编号 ：1 0 0 l 一 2 2 0 6 ( 2 0 1 1 )0 6 0 0 4 7 0 2 0 引言 中亚管道哈国段( 哈萨克斯坦简称 ：哈国)C S 4 压气站项 目属于国家能源项 目，是中哈天然气管道 的首个压气站，也是 C P E C C在哈国独立承揽的 E P C 项 目。中方业主与天然气来源国土库曼斯坦签署的 是照付不议合同。为实现按期投产 ，项 目部决定在 2 0 1 0年 1 月冬季多雨雪天气的不利条件下施工。 C S 4压气站有 4台压缩机 ，其基础均由组合型 B 2 5混凝土现场浇注而成 ，标高为 一 3 9一+0 3 5 I l l ， 包括压缩机基础( 长 9 1 m宽 4 5 9 m高 3 0 6 m +长 9 9 m宽 8 2 1 7 1 X高 1 0 m) 、涡轮发动机基础 ( 长 1 2 3 5 m宽 5 2 m 高 3 2 5 m +长 1 3 1 5 m 宽 8 2 m高 1 0 m) 、2台 阀门基础( 长 2 7 1T I 宽 1 6 5 m高 1 0 m+长 0 9 5 m x宽 0 8 m高 5 0 2 m +长 2 7 IT I 宽 2 7 m高 1 0 m+长 1 5 m X宽 0 8 m 高 4 6 m) ，每 台压缩 机 基 础 的混 凝 土现 浇量 为 5 4 7 m ，钢筋 2 8 t ，施工要求为无施工沉降缝整体 浇 注 。 施 工 期 间 为 冬 季 多 雨 雪 天 气 ，室 外 最 低 气 温 一 3 2 o C， 日平 均气 温 一1 8 。 1技术措 施 根据 哈 国现状 拟采 取 以下几 种措 施 ： ( 1 )水 灰 比不 得 大于 0 5 5 。 ( 2 )设保温暖棚 、室内加热的热风幕等减缓混 凝土基础表面散热 ， 昆凝土终凝后 ，蓄水养护。 ( 3 )混 凝 土 基 础 内采 用 8 0 m m 的循 环 盘 管 进行降温 ，适时在循环水箱中加入冰块和积雪。 ( 4 )搅拌站室内增设小型锅炉一台，用以提供 热水和站 内升温 ，砂石料搅拌前先将其放入室 内， 以保证投入料仓前温度达到 5 以上 。 ( 5 )混凝土终凝后 ，营造蓄水养护环境 。 ( 6 )说服业主和监理 ，将一次浇注改为两次浇 注 ，底部承台作为一个浇注单元 ，上部作为一个浇 注单元 ，增加施工缝一道，这样减小了产生裂缝的 危险 ，同时，施工缝处增加相应的抗裂加强筋 ，以 避免和控制裂缝 。 采取以上措施后 ，切实有效地控制了混凝土 内 外温差 ，使其不大于 2 5。避免了裂纹的出现。 2施工 准备 2 1 材 料 抗 硫 酸 盐 水 泥 ：强 度 为 3 5 8 MP a ：中 粗 砂 ： 含泥 量3 ：碎 石 ：粒 径 为 0 53 2 e m， 含 泥 量 1 ；水为现场倒班村 1 深水井 中抽取 的地下 水 ；泵送混凝土配合 比为 ：水泥 ： 石子 ： 砂子 ： 水 = 43 0：1 1 3 0 ： 6 3 0：1 75。 2 2 主要 设备 机 具 HL S 6 0型搅拌站 2座 ( 同时另一分包商的混凝 土搅拌设备随 时备用 ) 、混凝土泵车 1台( I P F 6 0 型混 凝土输送泵 1台备用 ) 、混凝 土运输车 3台 、 振动棒 8台、搅拌站小型锅炉 1台 、搅拌站保温棚 1个 、现场保温棚 4个 、6 k W 的热风幕 8台 、自 制煤炉 2 4台、红外线测温仪 2台、玻璃温度计 6 0 ￥ ￥ ￥ ￥ ￥ 4 8 石油工程建设 2 0 1 1 年 1 2月 根 、轴流风机 8台、值班车 2台等 。 2 3温差裂纹计算与控制 2 3 1温 度应 力 的主要 成 因 大体 积混凝 土在 硬化期 间 ，胶凝 材料 ( 水泥 等 )水化后释放大量的热量 ，使混凝土中心区域温 度升高而混凝土表面和边界 由于受气温影响温度 较低 ，从而在断面上形成较大的温差 ，使混凝土的 内部产生压应力 ，表面产生拉应力( 称为 内部约束 应 力 ) ，见 图 1 。 图 1温 厦应 力 分 布 示 慝 2 3 2混凝 土 的绝 对 温升 抗硫 酸盐水泥的 3 d水化热最大 ，故按 3 d龄 期 计 算绝 热 温升 。 计算 表明 ，若室温为 1 5，则混凝 土中心与 室温 温 差 为 2 9 1 o C，混凝 土 表面 与 室温 温 差 为 2 6 1 2，均超过 了 2 5 的温差要求 ，因此需采取 温差控制措施。 3施工 具体 措 施 ( 1 )为降低混凝土内外温差 ，在基础外围制作 了简易 的保温棚( 5 0 mm厚夹芯彩钢板 ) ，同时 ， 内部均布 6台 6 k W 的热风幕及 6台 自制煤炉 。房 顶部及上墙处设置通风和排烟 口。 ( 2 )室内加温时间从浇注完当天算起 ，1 1 0 d内 必须保持在 2 0 c c以上 ，1 1 2 0 d保持在 1 5 以上， 2 0 d以后根据实际情况。确定是否需要继续保温。 ( 3 ) 制订值班制度 ，要求值班人员不停巡视 ， 确 保 室 内温 度不 低 于 2 O ，这 样 基 本 保 证 混 凝 土 表面与保温棚 内部空气温差不大于 2 5。 ( 4 )为 降 低 混凝 土 的 内外 温 差 ，内部 采 用 D N 8 0 mm 盘管 进行 循环 水 降温 ，循 环水 用 泵 与 1 0 ms 水箱相连 ，若混凝土内部温度过高 ，往水箱 内加入冰块降温。采用的盘管形式( 4排 3层)如 图 2所 示 。 ( 5 )为降低水化热 ，要求水灰比不得大于 0 5 5 。 3 1混凝 土 浇 注及监 测 方 法 单次混凝土浇注量 ：3 3 7 m ，计划连续浇注时 A A 图 2 盘管形式 间 不大 于 1 4 5 h 。 浇注方向：采取推移式连续浇注的方式。自东南 向西北重复进行浇注，每层摊铺厚度不大于 5 0 0 m m。 混凝土温 度测量 ：承 台处 每 3 m设一个 测温 点 ，上层基 础在基础 平 面布置 4个 温度监 测点 ， 沿混凝土浇注块体深度方 向每个 监测点布置 3个 测点( 深度分别 为 1 、2 、3 m，混 凝土 中埋 入底 部封死的 D N 4 0 mm钢管 ，分别用绳子把玻璃温度 计 吊挂在相应深度 ) ，同时，室温及混凝土表面温 度 随时采用红外线测温仪进行检测 。具体监测周 期 、频数 为 ：第 17 d ：每 隔 2 h一 次 ；第 8 1 6 d：每 隔 48 h一 次 ；1 6 d以后 根 据 实 际情 况 确定 。 3 2 施 工 中采取 的其 他措 施 地脚螺栓 的固定 ，采用 2 O槽 钢 ，根据螺栓 的具体尺寸组焊成框式结构 ，用 D 1 0 0mm的钢管 焊 接 于垫层 底部 及绑 扎好 的钢筋 网上 。 在承台与上部二次浇注基础之间留设直径 1 8 m m 的螺纹钢带锚 固弯钩 ，长度不小于 1 3 m ( 上下两 侧伸入混凝土不小于 6 5 c m) ，间距 5 0 c m，均匀布 置 以保证施工缝不影响整体质量。 拆模时间延迟到一个半月 ，以充分发挥混凝土 的应力松弛效应。 4实施效 果 经过项 目部 的精心组织与施工 ，在第 39 d 中 ，混凝土内部温度最高达到 4 4，从第 1 0 d开 始降温 ，在 1 5 d内基本上 已经降到 2 8 以下 ( 循 环水一直开着 ) ，2 0 d以后 ，已经降到 2 0 c I =以下。 现场检查结果表明未出现裂纹 。 作 者 简介 ：候 可军( 1 9 7 0 -) ， 男，山 东胶 州人 ，工程 师 ， 2 0 0 7年毕 业于中国石 油大学 ( 华 东) ，主要从事 国际石 油工 程 建设 的勘 察、设计 与施 工工作 。 收稿 日期 ：2 0 1 1 - 0 7 0 7