火力发电厂汽机基础底板施工技术

摘要：汽轮发电机是火力发电厂的心脏，而其基础底板施工更是保证汽机正常运行的关键，其施工技术要求高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温差产生温度应力裂缝。因此需要从技术措施、材料选择等有关环节做好充分的准备工作，才能保证汽机基础底板大体积混凝土顺利施工。
关键词：汽机基础底板；温控；原材料；浇筑；测温
引言
汽轮发电机是火力发电厂的心脏，而其基础底板施工更是保证汽机正常运行的关键。本工程汽机基础共两台，为1#和2#汽机基础，分别位于主厂房A、B跨之间②--④轴和⑨--⑩轴处， 1#、2#汽机基础对称布置。汽机基础地基承载力fak≥250kpa，底板底部标高-7.2m。汽机基础底板为钢筋混凝土底板，长17.935m，宽1

1.6m，厚2.2m，混凝土强度等级为C30，混凝土方量458m3/台。

一、 施工顺序

1#汽机基础底板→2#汽机基础底板
主要施工顺序：垫层封闭→定位放线→底板钢筋安装、予留插筋→循环冷却水管安装、测温点设置→底板模板支护→底板混凝土浇筑→混凝土养护

二、 底板混凝土内部温度控制

底板混凝土按大体积混凝土施工，其技术要求高，为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，必须采取措施将混凝土浇筑后的混凝土表面和内部温度的温差控制在设计要求的范围内。当设计无具体要求时，规范规定温差不宜超过25度。
1 循环冷却水管布置在底板中部1.1m处布设循环冷却水管，冷却水管采用φ59*1.5的薄壁钢管，按水平间距1.1m蛇行布置，混凝土浇筑后根据温度变化情况开启冷却水。冷却水管在钢筋绑扎过程中安装。
2 底板内测温点布置在混凝土浇筑后随时监测混凝土内部温度。测温点布设于底板厚度的中部，即1.1米高的位置，从底板位置沿底板长边方向埋设，间隔2.0米，共设5点，混凝土表面随机设2点，测温管采用管径为20mm的薄壁钢管，在底板钢筋绑扎时埋设于要求深度。测温头采用Pt100铂电阻，引出线连接于巡测仪上，通过巡测仪实时监测混凝土内部温度。混凝土浇筑后专人测温监控，混凝土内外温差应严格控制在25℃内。

3 混凝土内、外温度计算

混凝土绝热温升按下式计算：
Th=（mc+K*F）Q/c*ρ
式中：Th为混凝土的最大绝热温升（℃）
mc—水泥用量（kg），C30混凝土取360kg/m3
F—活性掺和物用量（kg），本工程采用粉煤灰，按20%取代量计算，为72kg/m3，实际水泥用量288kg
K—掺和物折减系数，粉煤灰取0.25～0.3
Q—水泥水化热，3

2.5#普硅水泥3天水化热为250kJ/kg

c—水泥比热，取0.97
ρ—混凝土密度，取2400（kg/m3）
t—混凝土龄期，根据经验，一般混凝土浇筑后3天前后温度最高，故按3天龄期计算
代入数据后Th=（288+0.3*72）*250/0.97*2400=33.2℃
按浇筑温度15℃计算，混凝土内部最高温度可达15+3

3.2=48.2℃

采用麻袋、塑料薄膜覆盖养护后，混凝土表面温度比大气温度提高10～15℃左右，则混凝土表面温度为15+（10～15）=25～30℃，内外温差48.2-（25～30）=18.2～23.2℃，能满足内外温差小于25℃的要求。实际施工中，混凝土内外温差值可能出现大于25℃的情况，这时应开启冷却水降低内部温度，使内外温差小于25℃。

三、 混凝土施工控制

1 混凝土供应及材料选用
本工程根据施工现场、当地实际情况及混凝土的需求量等，采用在施工现场附近建一集中搅拌混凝土场地，设立规范的砂石分类堆场，整个搅拌站区域地面全部采用混凝土硬化，这样既保证了原材料避免二次污染，又保证了混凝土浇筑的及时供应。自动搅拌站混凝土按理论出料量为35m3/h设计，罐车运输并泵送至浇筑点。根据工程所在地材料供应情况，主要材料选用如下：
1.1 水泥：根据水泥厂供应情况水泥采用32.5#普硅水泥，考虑到普通水泥水化热较高，通过掺加适量的粉煤灰，以降低水泥用量，从而降低水化热；另再掺加适量的外加剂以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。
1.2 粗骨料：采用卵石，粒径5-40mm，含泥量不大于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，降低混凝土温升。
1.3 细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于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10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。
1.4 粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低。
1.5 外加剂：设计无具体要求，通过试验及本工程大体积混凝土分层浇筑的特点，因此拟在混凝土中掺入缓凝减水剂，缓凝初凝时间为4小时以上，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，并可提高混凝土的抗裂性。
混凝土原材料进场时必须进行抽样检验，合格方可使用。
混凝土搅拌站根据原材料及现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配，优化混凝土配合比，按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。

2 混凝土浇筑前的准备工作

2.1 基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕，并进行隐蔽工程验收。

2.2 基础底板上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模，不合模数部位采用木模板支模。

2.3 将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。

2.4 浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。

2.5 与建设单位联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用。

2.6 管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

3 混凝土浇筑

3.1 混凝土在集中搅拌站搅拌，罐车运至现场，采用输送泵布料浇筑。

3.2 底板混凝土浇筑应连续进行不得留有施工缝，采用水平分层浇筑，每层分层厚度300mm，每层混凝土方量为62.5m3

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，上一层浇筑在下一层混凝土初凝前进行，按搅拌站出料量20m3/h计算（理论出料量为35m3/h），每层浇筑时间为62.5÷20=3.1小时，根据规范要求，冬季混凝土施工混凝土间隔时间不得超过2小时，可见出料量不能满足混凝土分层覆盖要求，因此拟在混凝土掺入缓凝剂，缓凝初凝时间定为4小时以上，可满足要求。
3.3 混凝土振捣采用插入式振捣器，每个插点间距400mm，插入深度350mm，即插入下一层50mm，以消除两层间的接缝。振捣时注意快插慢拔，使混凝土中的气泡充分排出。振捣时间以混凝土不再显著下沉，表面泛灰浆为准。不能出现漏振现象，插点距模板保持距离15cm，振动棒不能碰撞模板、钢筋、埋件等。
3.4 浇筑混凝土时，注意防止混凝土分层离析。倾落高度超过2m，必须采用斜槽或串筒下料。
3.5 浇筑过程中随时检查模板、支撑、钢筋的情况，发现有变形、移位时，立即停止浇筑，通知技术人员排安排休整好后才能继续施工。

3.6 浇筑完毕，表面适时抹压，不能出现裂缝，如遇下雨，必须遮盖。

3.7 现场按每浇筑100立方米（或一个台班）制作3组试块，1组压7d强度，1组压28d强度留作技术档案资料用；l组作14d强度备用。

4 混凝土测温

4.1 配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按点测温，不得遗漏或弄虚作检测。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。

4.2测温工作应连续进行，经技术部门同意后方可停止测温。

4.3 测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。

5 混凝土养护

5.1 混凝土终凝后对其采取保温养护措施，在混凝土的表面终凝后立即按一层湿麻袋，一层塑料薄膜的顺序，连续覆盖两层，混凝土侧壁在模板拆除后按同样的方法包裹麻袋和塑料薄膜。养护用水用30～40℃的热水，养护时间连续14天以上。

5.2 柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或受冻。

5.3 停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。
结束语：汽机基础底板等大体积混凝土施工，应从原材料开始就进行控制，作好一切降温、养护措施，将混凝土内外温差控制在允许范围内，防止温度裂缝。