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3 6 石 油工 程 建 设 2 0 1 3 年2 月 压缩机大体积混凝土基础施工技术 马跃 星 (辽河油田油田建设工程一公司，辽宁盘锦1 2 4 0 1 0 ) 摘 要：压缩机大体积混凝土基础的施工质量对压气站的安全运行具有重要意义，通过对混凝土原材 料和配合比的选用，混凝土入模温度、混凝土温升速度和温差的控制等方面的试验研究以及采取相应 施工措施 使压缩机大体积混凝土基础施工过程 中的内外温差控制在 2 5 以内，避免 了裂缝的产生， 保证 了大体积 混凝 土基础 的施工质量 关键 词 ：大体 积混凝 土 ；基础 ；配合 比 ；水化 热 ；降温 ；养护 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 2 2 0 6 2 0 1 3 0 1 0 1 1 0 引言 大体积混凝 土施 工过程 中影 响工程质量的主 要 因素包括原材料选 择 、配合 比、搅拌和混凝土 内外温差控制 其 中任何一个 因素都直接关系到 整体工程质量 关系到工程的成败 。 由于 目前压气站建设项 目较多 压缩机基础 较大 。工期紧 任务 重 ，基础质量 的好坏直接影 响到设备就位安装工作 因此压缩机机组大体积 混 凝土 施工 技术 尤为重 要 西气东输二线( 西段 )张掖分输压气站二期 工程有三套大型压缩机机组 每套 机组 由燃气轮 机和压缩机组成 压缩机基础尺寸( 长 宽 高) 为 9 3 0 0 mm X 4 5 9 0 m m X 3 7 6 0 1 1 1 1 3 燃气轮机基 础尺寸 ( 长 X宽 X高)为 1 2 2 0 4 5 mm5 2 0 0 r r l lT l 3 9 5 0 m m其 中地下 3 6 0 0 mm三套压缩机机组 基础与厂房基础共用一个筏板基础 筏板基础尺 寸 ( 长 宽 X 高 )为 7 7 2 0 0 ra m 3 0 0 0 0 m mx 7 1 0 m m， 燃气轮 机基础 与压缩机基础 整体一次 浇筑成型 混凝土强度等级为 C 3 0 大体积混凝土 的施工要求 比较高 ，需从原材 料选用 、混凝土搅拌能力 、降温 、养护等环节控 制施工质量 防止混凝 土因水 泥水化热 引起 的温 度差产生温度应力裂缝。 1 原材 料和 厂商 选择 1 1 原材料选择 ( 1 )水泥 ：采用低水化热矿渣水泥 ( 4 2 5级) 。 ( 2 )粗 骨料 ：石 子 的针 、片状 颗 粒含 量 1 5 ：石 子 的含 泥量( 粒 径 小 于 0 8 m m 的尘 屑 、 淤 泥 和 黏土 的 总含 量 ) 1 选 用 粒 径较 大 、级 配 良好 的石子配制的混凝土 和易性较好 ，抗压 强度较高 同时可以减少用水量及水泥用量 从 而使水泥水化热减少，减少混凝土温升。 ( 3 )细骨料 ：含泥量5 。选用平均粒径较 大的中 、粗砂拌制 的混凝土 比采用细砂拌制 的混 凝土可减少用水量 1 0 左右 同时相应减少水泥 用量 使水泥水化热减少 ，减少混凝土温升 ，并 可减少混凝土收缩 ( 4 )外加剂 ：每立方米混凝 土加 2 缓凝剂 ， 可降低水 化热峰值 。对 混凝 土收缩有补偿 功能 ， 可提高混凝土的抗裂性 ( 5 )水 ： 采用 地下井 水 ，水 质符合 J G J 6 3 2 0 0 6 混凝土用水标准的规定。 ( 6 )所有材料必须满足具 有检测资质单位 出 具的配合 比通知单要求 1 2 厂商选择 为保证大体积混凝土浇筑连续性 ，满足浇筑 要求 选择加工能力强 、加工质量高 ，并且距离 浇筑地点较近的商品混凝土生产厂商。 2 混凝土内外温差计算 2 1 混凝 土水化 热 绝对 温升值 =m 。 p( 1 一e ) ( C p) 式中 混凝土的绝对温升 ,o C； 第 3 9卷第 1 期 马跃星 ：压缩机大体积混凝 土基础施 工技术 3 7 m 每立方米混凝 土水 泥用量 ( k m。 ) ， 式中 根据实验室配合 比取值 4 1 0 k g m 3 ： p 每千克 水泥 2 8 d水化热 ( k J k g ) ，取 3 7 5 k J k g( 4 2 5的 水 泥 2 8 d水 化 热 ) ： C 混凝 土 的 比热 容 ( k J ( ) ) ，取 0 9 7 k J ( k g o C ) ； p 混凝土密度 ( k g m ) ，取 2 4 0 0 k g m ； e 自然对数底数 取 2 7 1 8 ： f 混凝土龄期 d ： m系数 ，与水泥品种、浇筑温度等有关 d 取 0 30 5 d 设 为混凝土最大水化热绝对温升值 ( 即最 终温升值 ) 可算得 ： = 4 1 03 7 5 ( 0 9 72 4 0 0 )=6 6 0 4 ( o C) 入模温度取 2 0时 则混凝土中心最 高温度 =入模温度+ =8 6 0 4 ( ) 。 2 2 各龄期混凝土 内部的中心温度 T 1 ( t ) = + ( ) 式 中 ( ) 龄期混凝土中心计算温度 ； 混凝土入模温度 ，取平均气温 2 0 ； ( ) 龄期混凝土降温系数 ，见表 1 。 表 1 t 龄期混凝 土降温 系数 浇筑层 龄期 t d 厚度 m 3 6 9 l 2 1 5 l 8 2 1 2 4 2 7 3 0 1 o o O_ 3 6 O2 9 0 1 7 0 0 9 0 O 5 O O 3 0 0 1 1 2 5 04 2 O_ 3 l O 1 9 0 1 1 0 0 7 0 0 4 0 O 3 1 5 O 04 9 04 6 0_3 8 0 2 9 0 21 O 1 5 O 1 2 O O 8 0 0 5 00 4 2 5 O 06 5 O6 2 05 7 0 4 8 0 3 8 O 2 9 0 2 3 O 1 9 O 1 6 0 1 5 3 ， 0 o 06 8 O 6 7 O ， 6 3 O 5 7 0 4 5 0 3 6 0 I 3 O O 2 5 0 2 1 0 1 9 4 o 0 0 7 4 0 7 3 O 7 2 O 6 5 O 5 5 0 4 6 0 3 7 0_ 3 0 O2 5 02 4 混凝土厚度 为 4 m 时 计算 不同龄期对应 的 ，结果如图 1 所示。 ， ， 一 、 l 一 _ 7 i ， l f 龄期 d 图 1中心点各龄期水化热升降温度计算曲线 2 , 3 混凝 土表 层 温度 T z ( t ) =r q +4 h ( Hh ) T 1 ( t ) 一T J H ( ) 混凝土表层温度 c 【 = ； 施工期间大气平均温度 ，取 2 0； 混凝 土 虚厚 度 m： 日 混凝土计算厚度 m 当 ( ) 取 =8 6 0 4 o C时 ，可算得 ： ( ) =4 0 5 9 o C 2 3 1 混凝 土表 面模 板 的传 热 系数 = 1 ( 6 从 +1 概 ) 式 中 混凝土模板传热系数 ( W ( m2 q C ) ) ； 6 广一 各保温材料厚度 m，取 0 0 5 I n ； A 各保温材料导热系数 ( W ( m ) ) ，取 0 2 3 W ( m ) ； 空气层 的传热 系数 ( W ( m q C) ) ，取 2 3 W ( I n ) 。 可算得 ： =3 8 3 3 W ( m c C ) 2 3 2混凝 土虚厚 度 = A 式中 折减系数 取 2 3 ： A 混凝 土的导热系数 ( W ( m o C) ) ，取 2 3 3 W ( m ) 。 可算得 ：h 0 4 1 I n 2 3 3 混凝土计算厚度 H =h 2 h 式 中 混凝土实际厚度 m取 4 0 1 T I 。 可算得 ：日=4 8 2I n 通过上述混凝土表层和中心温度计算得知 混 凝土 内外温差为 =8 6 0 44 0 5 9=4 5 4 5 ( ) 2 5。内部需加设降温循环冷却水管。 3降温处 理 在压缩 机基础混凝 土 内设置 D 5 7 mm水管 内径 5 0 m m 在混凝土浇筑完毕后立 即开始通入冷 却水 。水流速度取 0 7 m s ，水管总长 3 8 3 m每个 基础设一 台 D 5 1 mm ( 2 i n )水泵和一个 8 m 钢制 水箱 则 1 h内通过水量为 4 9 5 m 3 1 1 h内通过水管所交换的热量 p Q=c m ( t 1 一t 2 ) 式 中 c 水 的 比热 容 ( k J ( k g ) ) ，此处 取 4 2 k J ( k g ) ； m 水的质量 k g ，取 4 9 5 0 k g ； t l 出水 口处温度 ，取 6 0： 厂进水 口处温度 ，根据年施工月份平 均温度取 1 0 3 8 石 油工 程 建 设 2 0 1 3 年2 月 算得 ：p=4 24 9 5 0 X( 6 0 1 0 ) = 1 0 3 9 5 0 0 ( k J ) 3 2 1 h内通过水管所能降低的混凝土温度 T=Q c m 式 中 c 混凝 土 的 比热 容 ( k J ( k g ) ) ，取 0 9 7 k J ( k g ) 。 m 混凝 土 的质 量 取 4 1 1 1 2 4 0 0= 9 8 6 6 4 0 ( k g ) 。 算得 ：T=l 0 3 9 5 0 0 ( 0 9 7 x 9 8 6 6 4 0 )=1 0 9( ) 3 3 压缩机混凝土基础 降温管布置 ( 见图 2 ) ( a )平面图 1 0 0 0 1 0 0 01 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 出水 F I 。 ， 、 ， 、 、 一 ，、 ， n 、 、 、 水 口 f b)断 面 图 2 混凝土基础降温管布 置示意 3 4测 温点布 置及 测 温 3 4 1测 温点布 置 在基础 内部布置 l 0个测温点 沿基础轴线对 称布置 平面测温点间距控制在 2 5 5 m每个 测温点设 3个测温管 分别测量基础上表 面以下 8 0 0 m m、h 2和距下表面 1 0 0 0 mm位置温度 见 图 3 此种布孔法能全面反映基础 内的温度分布 为混凝土的降温提供依据 3 4 2测 温 采用酒精温度计测温 混凝土中预埋厚 2 0 m m 薄壁钢管 底 口焊钢板封死 上 口高出混凝 土面 1 0 0 mm管 内注人 3 05 0 m m高的水 用木塞封 7 5 _o 一 Lo _。 。 一! 一 一 ( a )测温孔布置平 面 5 m f b )单 个 测 温 孔 纵 断 面 图 3 测温点布置 好 在水管进水 口和出水 口各设一个温度计监控水 温，以便调整管内水的流速 从混凝土浇筑后 1 2 h 开始测温 ，升温阶段每 4 h测温一次 降温阶段每 6 h测一次 ，7 d后每天测一次 测温 3 0 d结束 4 预 留洞及 孔洞灌 浆施 工 在压缩机基础强度达到 1 0 0 后 用专用注浆 泵将水泥浆( 掺人 了膨胀剂 R G 一 2 ) ，从下方进水 孔注人，充满管孔 ，直至上方出水孑 L 溢出砂浆 5 混凝土 养护 混凝 土浇筑完毕后 在 1 2 h内采用塑料薄膜 覆盖和浇水 ，保持混凝土处于润湿状态 养护期 不少于 1 4 d 。养护棚采用双层黑色聚乙烯塑料薄 膜 、间隔一层 毛毡覆盖 养护期间严格控制混凝 土 内外 温差不超过 2 5若记 录接 近 2 5 时 应加大冷却水循环速度 使混凝土 内外温差控制 在 2 5 以内 最终检查表明本压缩机机组大体积混凝土基础 未发现裂缝 施工质量良好 参 考文献 ： 1 G B 5 0 4 9 6 2 0 0 9 ， 大体积混凝 土施工规 范【 s 】 2 】 G B 5 0 2 0 4 2 0 1 0 ， 混凝土结构工程施工质量验收规范 S 】 3 龙永 新 焦碳 塔 基础 混凝 土裂缝 控 制技 术 石 油 工程 建 设 ， 2 01 0 ( 2) ： 7 2 7 4 作 者简介 ：马跃 星( 1 9 7 9 一) ，男 ，辽 宁盘锦人 ，工程 师 ， 2 0 0 3年 毕业于辽宁石油化 工大学，主要从 事油 气田地 面建 设技术管理工作。 闭孑 L 口。要保证温度计测头 与测温点表 面接触 良 收稿日 期： 2 0 1 2 0 2 1 7 ： 修回日 期： 2 o 1 2 1 2 0 9 -+ “ +” + +* - 一 ” +- 一 ” +- 卜 ” +- 一 “ +- n +- +一 +一 +一 一一 - 卜 一 + 一 一 - 卜 一 + - n + 一 一 + 一一 卜 一 - 一 ” - - 卜一 - - 一 ” +- - 卜 ” +* +” 一 一 +” +一 +一 + + +- +” +* +” +一 + 信息综括 国内最大气举采油人工岛通过国家安全竣工验收 k + ” +一+ 2 0 1 3年 1月 1 7日，国内最大气举采油人工岛一 冀东油 田南堡 1 3人工岛顺利通过 国家安全竣工验收 。冀东油 田南 堡 1 3人工岛工程包括岛体结构工程、地面工程 、海底管道 、海底 电缆 、登陆点及辅助工程 。截至 目前 ，这个人工岛投产油井 8 7 F l 、注水井 2 5口，日产原油 8 3 6 t 、天然气 5 6万 m 3 ，日注水量达 到 1 5 0 0 m3 。 本刊摘录