摘要: 國電南寧電廠2×660MW工程是國家西部大開發(fā)、促進(jìn)廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)工程，筆者有幸參加該工程的施工;汽輪發(fā)電機(jī)是電廠的心臟，故汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)施工顯得尤為重要。本文通過國電南寧電廠2×660MW工程1號汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)底板施工這一實(shí)例，針對汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工方法進(jìn)行闡述，可供同類工程參考。

　　關(guān)鍵詞: 汽輪發(fā)電機(jī),基礎(chǔ)底板,大體積混凝土施工

　　1、工程概況

　　本工程廠址位于南寧市東面橫縣境內(nèi)六景鎮(zhèn)南局村的西面，郁江的左岸，西距南寧市約50km。廠址北面約1km是林木茂盛的山地，東北距擬定接軌站橫州火車站直線距離約2.5km，南面距巒城至橫縣三級公路約0.8km，西面距郁江約0.7km，與巒城鎮(zhèn)隔江相望。汽機(jī)房±0.000m標(biāo)高相當(dāng)于絕對標(biāo)高70.350m，汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)底板底標(biāo)高為-7.700m，基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)幾何尺寸為46.725m×16.000m×3.000m，基礎(chǔ)底板頂面標(biāo)高為-4.700m，基礎(chǔ)底板上部為汽輪發(fā)電機(jī)框架結(jié)構(gòu)。

　　2、汽機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土施工方法

　　2.1 汽輪發(fā)電機(jī)基座底板屬于大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，本文重點(diǎn)針對大體積混凝土施工及溫控措施進(jìn)行闡述。

　　2.2 基礎(chǔ)大體積混凝土施工方法

　　汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土澆筑采取集中拌合站拌合、罐車運(yùn)輸、機(jī)械振搗的施工方法。為保證大體積混凝土施工質(zhì)量，采取以下幾個(gè)方面措施進(jìn)行保證：

　　2.2.1混凝土澆筑前裂縫控制的施工計(jì)算

　　因汽輪機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑施工，需采取控制溫度裂縫的措施;根據(jù)本工程的施工條件，先計(jì)算混凝土的水泥水化熱絕熱溫升值，各齡期混凝土收縮變形值，收縮當(dāng)量溫差和彈性模量，通過計(jì)算，估計(jì)可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力，如超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，則采取調(diào)整混凝土的澆筑溫度，降低水化熱溫升值，降低內(nèi)外溫差，改善施工操作工藝和混凝土性能，提高抗拉強(qiáng)度或改善約束技術(shù)措施重新計(jì)算，直至計(jì)算的應(yīng)力在允許的范圍內(nèi)為止。計(jì)算方法如下：

　�、�、已知施工條件：

　　基礎(chǔ)混凝土C30.S6，采用P42.5普通硅酸鹽水泥，水泥用量為366kg/m3，水灰比0.5，E o=2.8×104/mm2，混凝土澆筑時(shí)間定在9月份上旬�；炷�土入模溫度設(shè)計(jì)為36℃，平均氣溫為34℃，養(yǎng)護(hù)期間月平均最低氣溫取30℃，砼養(yǎng)護(hù)采用“蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)”法。

　�、�、計(jì)算混凝土澆筑后因采取蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)法在不同齡期可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力，如不超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，則表示所采取的防裂措施是有效的。

　　(1)、混凝土水化熱絕熱溫升值：

　　Q=354kJ/kg，c=0.97k J/kg K，ρ=2400kg/m3，t=7，Mc =366kg/m3，k=0.3，F(xiàn)=65kg/m3

　　T h=(Mc+ k. F )Q/c.ρ=(366+0.3×65)×354/0.97×2400=58.62(℃)

　　式中 Th——混凝土最大絕熱溫升(℃);

　　Mc——混凝土中水泥(包括膨脹劑)用量(kg/m3);

　　F——混凝土活性摻合料用量(kg/m3);

　　K——摻合料折減系數(shù)。粉煤灰取0.25~0.30;

　　Q——水泥28d水化熱(kJ/kg)查表10-81;

　　不同品種、強(qiáng)度等級水泥的水化熱 表10-81

　　c——混凝土比熱、取0.97[kJ/(kg·K)];

　　ρ——混凝土密度、取2400(kg/m3);

　　(2)、混凝土中心溫度計(jì)算：

　　T1(t)= T j+ T h·ξ(t)=36+58.62×0.67=75.28℃

　　式中 T1(t)——t齡期混凝土中心計(jì)算溫度(℃);

　　Tj——混凝土澆筑溫度(℃);

　　ξ(t)——t齡期降溫系數(shù)、查表10-83。

　　降溫系數(shù)ξ 表10-83

　　(3)、混凝土表面溫度計(jì)算：

　　T2(t)= T q+ 4·h'·(H- h')·[T1(t)- T q]/ H2

　　混凝土虛厚度：h'=k·λ/β=(2/3)×2.33/23=0.067536

　　式中 h'——混凝土虛厚度(m);

　　k——折減系數(shù)，取2/3;

　　λ——混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33[W/(m·K)]。

　　混凝土計(jì)算厚度：H=h+2 h'=3+2×0.067536=3.135m

　　式中 H——混凝土計(jì)算厚度(m);

　　h——混凝土實(shí)際厚度(m)。

　　混凝土表面溫度：T2(t)= T q+ 4·h'·(H- h')·[T1(t)- T q]/H2

　　=36+4×0.067536×(3.135-0.067536)×[75.28-36]/3.1352

　　=39.31℃

　　式中 T2(t)——混凝土表面溫度(℃);

　　Tq——施工期大氣平均溫度(℃);

　　h'——混凝土虛厚度(m);

　　H——混凝土計(jì)算厚度(m);

　　T1(t)——混凝土中心溫度(℃)。

　　由于T1(3)- T2(t)=75.28-39.31=35.97(℃)>25(℃)，溫差超過25℃，采用保溫法養(yǎng)護(hù)。

　　保溫厚度：δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/(λ(Tmax-T2))

　　=0.5×3×0.14×(39.31-34)×2/(2.33×(75.28-39.31))

　　=0.0266(m)

　　保溫材料采用兩層麻袋。

　　式中 δ——保溫材料厚度(m);

　　λx——所選保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]查表10-84;

　　幾種保溫材料導(dǎo)熱系數(shù) 表10-84

　　T2——混凝土表面溫度(℃);

　　Tq——施工期大氣平均溫度(℃);

　　λ——混凝土導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33W/(m·K);

　　Tmax——計(jì)算得混凝土最高溫度(℃);

　　Kb——傳熱系數(shù)修正值，取1.3~2.0，查表10-85。

　　傳熱系數(shù)修正值 表10-85

　　注： K1值為一般刮風(fēng)情況(風(fēng)速<4m/s，結(jié)構(gòu)位置>25m);

　　K2值為刮大風(fēng)情況。

　　2.2.2、降低混凝土水化熱溫度

　　通過大體積混凝土澆筑前裂縫控制的施工計(jì)算，為了更有效降低各齡期混凝土可能產(chǎn)生的最大溫度收縮應(yīng)力;在混凝土施工前，在汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板鋼筋骨架內(nèi)沿高度方向均布兩層DN60鋼管作為循環(huán)水管，來降低混凝土水化熱溫度，在混凝土澆筑后派專人晝夜連續(xù)用潛水泵(或直接)將施工用水注入循環(huán)冷卻水管，用水不斷循環(huán)冷卻緩慢降低混凝土中水化熱溫度直至當(dāng)混凝土中心最大溫度與外界大氣溫度之差小于25℃時(shí)為止。 循環(huán)冷卻水管所需材料： DN60×2.7鋼管共計(jì)800m，90°的彎頭35個(gè)。

　　2.2.3大體積混凝土“蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)”法

　　混凝土初凝時(shí)，進(jìn)行基礎(chǔ)表面混凝土二次搗固和表面壓實(shí)抹平收光，防止混凝土表面收縮，混凝土終凝后采取“蓄熱保溫保濕養(yǎng)護(hù)”法進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，使其混凝土內(nèi)部溫度緩緩下降，充分發(fā)揮徐變特性，減低溫度應(yīng)力;即在砼養(yǎng)護(hù)在砼澆筑完畢后12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，應(yīng)派專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，由于基礎(chǔ)體積較大，經(jīng)過計(jì)算采用保溫法控溫養(yǎng)護(hù)，控制大體積混凝土內(nèi)外溫差，具體方法為在混凝土澆筑完畢后，用手指按壓不出現(xiàn)壓痕后，將混凝土表面灑水濕潤并覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保濕，在保濕薄膜上滿蓋兩層麻袋，然后在麻袋上面再覆蓋一層塑料薄膜并壓蓋牢固;并作好砼養(yǎng)護(hù)記錄和測溫記錄，如遇內(nèi)外溫差大于25℃時(shí)應(yīng)及時(shí)用麻袋加厚保溫層以達(dá)到控制溫差的目的。

　　2.2.4混凝土施工后的溫度裂縫驗(yàn)算

　　施工中對汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板布置9個(gè)測溫孔，總共3組測溫管，每組三根測溫管，三根水平間距@100mm，一根從基礎(chǔ)底部上來100mm，一根在基礎(chǔ)中間，一根從基礎(chǔ)頂面下來100mm。混凝土澆筑完畢后派專人作好大體積混凝土實(shí)測溫度值記錄和溫度升降曲線，分別計(jì)算出各降溫階段的混凝土溫度收縮應(yīng)力。

　　如累計(jì)的總拉應(yīng)力不超過同齡期的混凝土抗拉強(qiáng)度，則說明所采取的防裂措施能夠有效控制和預(yù)防有害裂縫的出現(xiàn)，如超過該階段的混凝土抗拉強(qiáng)度，則應(yīng)立即采取有效措施加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，減緩其降溫速度，提高該齡期的混凝土抗拉強(qiáng)度，以達(dá)到控制裂縫的出現(xiàn)。

　　2.2.5混凝土施工后的溫度控制

　　采取長時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。加強(qiáng)測溫和溫度監(jiān)測與管理，隨時(shí)控制混凝土內(nèi)的溫度變化，內(nèi)外溫差控制在25℃之內(nèi)，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃之內(nèi)，及時(shí)調(diào)整保溫和養(yǎng)護(hù)措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不致過大，以有效控制有害裂縫的出現(xiàn)。規(guī)定合理的拆模時(shí)間：當(dāng)混凝土中心溫度和大氣溫度之差小于20℃時(shí)，才允許拆去保溫層和基礎(chǔ)模板。

　　3 結(jié)束語

　　國電南寧電廠2×600MW機(jī)組擴(kuò)建工程1號汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)底板施工結(jié)束后，底板大體積混凝土質(zhì)量得到了有效控制，希望通過本文的闡述能給類似工程提供借鑒，文中有不當(dāng)之處敬請批評指正。

　　參考文獻(xiàn)

　　1、國電南寧電廠2×660MW工程汽輪發(fā)電機(jī)基座底板圖(50-F286S2-T021101)

　　2、.建筑施工手冊(第四版)。建筑施工手冊(第四版)編寫組北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003