黄石山力五机架冷连轧设备基础大体积混凝土温控施工.pdf

E&C T e c h n o l o g y l 工程技术 黄石山力五机架 L 段红明孙刚雄 中国十五冶金建设集团有限公司湖北黄石4 3 5 0 0 0 T L 摘要介绍了黄石山力兴冶薄板有限公司五机架冷连轧D块设备基础顶板大体积混凝土的施工， 阐述了大型设备基础大 体积混凝土的施工技术。 关键词设备基础顶板大体积 昆 凝土施工技术 中图分类号 T U 3 7 7 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 2 黄石山力兴冶薄板有限公司五机架冷连轧 D块设备基础为 箱型基础地下室结构，顶板长度 6 8 1 m、宽度 4 2 3 m、顶板厚 3 5 m， 顶板正中间设置后浇带。顶板亦为轧机基础本体， 结构的 重要性要求混凝土一次性浇筑完成。该顶板以后浇带东西为界 分两次浇筑完成， 两次浇筑均为大体积混凝土施工。 施工前混凝 土的搅拌及供应能力分析、 配合比设计 ， 浇筑过程中浇筑顺序 、 混凝土的振捣要求， 浇筑完成后混凝土的养护、 测温均为本项目 的关键 。 1混凝土配合比优化设计及搅拌供应能力分析 1 1混凝土配合比优化设计 图纸设计要求混凝土的强度等级为 C 3 0且为 P 6抗渗混凝 土， 该工程采用商品混凝土， 经过多次试配， 确定最优配合比， 将 此实验报告报送实验室通过实验检测后为可行配合比设计。 1 2混凝土骨料技术要求 严格控制混凝土原材料的质量 。 水泥选用低热矿渣水泥； 粗 骨料选用 5 3 1 5的卵石， 含泥量控制在 1 以内； 细骨料采用 中粗砂， 细度模数以 2 6 3 2 为宜， 含泥量控制在 3 以内， 泥 块含量 不得 大于 1 。 1 3混凝土搅拌供应能力分析 五机架冷连轧顶板东侧浇筑混凝土量为 4 6 3 7 m。 ， 每小时浇 筑混凝土为 2 8 8 X 2 =5 7 6 m ， 正常情况约需 7 9 h浇完 为保证 昆 凝土连续浇筑， 经计算， 要求商品混凝土站采用 2 台汽车泵同时泵送， 昆 凝土搅拌车 4台， 3台备用。 8 8 l 石 油 化 工 建 设 2 0 1 3 0 2 2混凝土浇筑顺序及振捣要求 在确保混凝土供应的情况下，顶板混凝土采用斜面分层连 续浇筑的方式， 分层每层厚度控制在 3 0 0 5 0 0 mm范围内； 斜面 坡度为 l ： 6 ； 两台输送泵车同时自东向西分层浇筑； 每台输送泵 出料口配备 4台插入式振捣器 ， 1台备用、 3台按前、 中、 后次序 振捣； 振动棒插入下层混凝土的深度大于 5 0 ram。 3混凝土的养护与测温 3 1大体积混凝各阶段温度计算及温度裂缝验算 3 1 1大体积 昆 凝土最大水化绝热温度 、大体积混凝土内部中 心温度的验算 水化热绝热温度和混凝土内部中心最高温度值分别采用式 l 、 式 2 进行计算 。 T ) =MC Q( 1 一e c p( 式 1 ) T ma x = T o + T( t ) ( 式 2 ) 以上两式 中： T ) ma x 一浇完一段时间t ， 昆 凝土的绝热温升值 ( ) ； M 一单位体积 混凝土水泥用量( 此工程 中按 2 9 0 k g m 计 算) ； Q 一单位质量 水泥 水化 热量( J k g ) ， 4 2 5 # 矿 渣水泥 为 3 3 5 J k g； c 一混凝土的比热， 一般 0 8 4 1 0 5 ， 取 0 9 6 ( J k g K) ； p 一混凝土质量密度 ， 取 2 4 0 0 k g m ； e _ _ 常数， 为 2 7 1 8 I T o 一混凝土的浇筑人模温度 ( 此工程按 2 0 C计算) ； 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m E&C T e c h n o l o g yl 工程技术 体积混凝土会出现贯通温度裂缝， 对结构产生影响。因此， 混凝 土浇筑完成后应该采取有效的措施强制降低混凝土内部温升 值 ， 同时保证混 凝土表面 温度 ， 使得浇筑 完毕后混凝土 的内外温 差值尽可能底 ， 以避 免产生温度裂缝。 该顶板厚 3 5 m， 在混凝土浇筑前 ， 通过布置循环降温管以 降低混凝土的内部温度， 减小 昆 凝土结构中心温升值。 按照施工 经验 ， 采用 DN5 0波纹管作为降温管， 在顶板两层钢筋网片中 间按照上下 l m 间距布置两层( 埋设标高分别为 -1 5 0 0 m和 - 2 5 0 0 m) ， 波纹管间距 2 O m 布置 ， 离外墙面及基础模 版 2 O m 开始布置， 里面盛装循环水， 循环水由底板中积水坑通过加压泵 压至波纹管 内，波纹管内的循环水及时将混凝 土内部释放的热 量置换 出去 。 循环水管进水口及出水口都高出混凝土面 2 0 0 mm， 接头采 用焊接。在混凝土浇筑前， 先对循环水管进行水压试验， 确认接 头处不漏水后， 方可浇筑t 昆 凝土。 在混凝土浇筑 2 4 h后，接通循环水，对混凝土内部进行降 温 ， 使用 水泵抽取 天然水 作为循环 水 ， 流量 在 2 0 m h以上 ， 流 出的循环水用来养护混凝土 。 在混凝土升温及降温过程 中 ， 可通过控制 循环 水的流量 ， 来 控制 昆 凝土的降温速度。 在浇筑 3 d后， 混凝土开始降温， 此时 昆 凝土内部降温速度要求控制在 1 5 d ，在 昆 凝土浇筑 7 d后， 混凝土 内部降温速度控制在 2 3 d之间。 当混凝土 内外温差 降到 1 0 C以内时 ， 可停止使用循环 水降温。 循环冷却管平面布置如图 1 所示。 7 ， t I U U U U U U 垦目 吨r _ 一 一 一 一 一 一 一 r 1 辫 豳 缀 L一 i l 嘲 。 圃 轧机 心线 I l II I i I I _ bm 预 l l l 【 水 管 I 1 l 蜜 I 水坑采用加压水泵循环水 5 5 0 0 2 8 0 0 0 2 8 0 0 0 6 6 0 0 图 1循环冷却管平面布置示意图 3 3塑料薄膜、 保温棉毡覆盖升高表面温度 养护材料厚度计算 ( 外保温、 保水措施可防止基础露天养护 期 间温度产生 的裂缝) 采用式 8 。 6= 0 5 H ( T 一 Tb ) K ( T 一 一 T ) ( 式 8 ) 式中 ： 6 一 保温材料所需的厚度 ( m) ； 。 一混凝 土的导热 系数 ， 取 2 3 W m k ； H一结 构的厚度 ( m) ； 入一保温材料导热系数，采用棉毡加塑料薄膜保温查表综 合 可取为 0 1 4 ； 9 D I 石 油 化 工 建 设 2 0 1 3 0 2 T 昆 凝土 中心 的最高温度 ( 0 ) ； T 一 昆 凝土表面 的温度 ( 此处 取 2 5 0 ) ； T 一 混凝土浇筑后 3 5 d空气的平均温度 ( 此处取 2 7 0 ) ； K 一 传热系数修正值 ， 即透风系数 。此处拟采用棉毡属于宜 透 风保 温材料取 K=2 6 。 通过计算， 顶板保温材料厚度为 6= 0 0 2 0 m， 即为 2 0 ram。 验算可知， 采用一层塑料薄膜与二层棉毡即可满足要求， 防 止表面温度裂缝 。 3 4混凝土温度测试及分析 昆 凝土浇筑前在 3 5 m厚顶板内按照每组呈三角形分布标 高分别为 - 2 5 0 m、 一1 5 0 m、 -0 5 0 m间距 5 0 0 mm埋设三根薄壁 钢管作为测温孔 ； 管一端封 闭， 内注入 1 0 0 mm 高 自然养 护水 ， 组 间距为 3 m 3 m；预先用不 同长度 的细绳系温度 计放人测温 孑 L 中， 在 昆 泥土浇筑完成 l O h后开始测温。7 2 h内每 2 h测温一次； 7 2 h后每 4 h测温一次 ； 7 d后每 6 h测温一 次 ，至温度 稳定为止 。 在测温管上粘贴测温孔编号， 专人实测和记录混凝土内部温度及 表面 自然温度 ， 每 天对实测温度按照上 中下布置及 自然温度进行 数值平均统计， 根据实测温度统计值绘制温度曲线 图2 ) 。 度 ( C) 图 2温度曲线分析图 由温度曲线分析， 该大体积 昆 凝土实测内部温度曲线处于温 控警戒线 以下， 即混凝土内部与表面温度差在 2 5 C以内。通过内 置循环水降温及外覆盖塑料薄膜和棉毡保温的措施 ， 有效控制了 混凝土内外温差 ， 芯部温度 曲线在底部温度 曲线上方 ， 底部温度 曲线在面部温度曲线上方 ， 最终趋于稳定 ， 底部 与顶部混凝 土直 接与大气接触 ， 较好地 发生 了热交换 ， 与混凝土表面 自然温度 更 接近， 混凝土分层浇筑 ， 底部混凝土产生的水化热时间先于中部 及上部， 芯部实测温度最高值为 4 8 C， 与理论计算最高温度很接 近。 黄石山力兴冶薄 板有 限公司五 机架 冷连 轧设 备基础顶板7 昆 凝土顺利完成施工 ， 经实体检测 满足规范及工艺使 用要 求。 该 大 体积混凝土的浇筑前期准备工作、 过程中质量控制、 完成后养护 测温工作均有序开展 ， 获得了业主及监理的一致好评 ， 为今后 同 类型施工提供 了借鉴 ， 取得 了较好的社会效益 。 ( 收稿 日期 ： 2 0 1 2 -1 2 -2 9 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m