中亚管道哈国段CS4压缩机基础混凝土浇注

侯可军，王世华，王 浩，宗兴林

（中国石油工程建设公司，北京 100011）

中亚管道哈国段CS4压缩机基础混凝土浇注

侯可军，王世华，王 浩，宗兴林

（中国石油工程建设公司，北京 100011）

中亚管道哈国段CS4压气站压缩机基础B25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。

输气管道压气站；混凝土基础；水化热；温差；裂缝控制

0 引言

中亚管道哈国段 （哈萨克斯坦简称：哈国）CS4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CPECC在哈国独立承揽的EPC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2010年1月冬季多雨雪天气的不利条件下施工。

CS4压气站有4台压缩机，其基础均由组合型B25混凝土现场浇注而成，标高为-3.9～+0.35 m，包括压缩机基础 （长9.1 m×宽4.59 m×高3.06 m+长9.9 m×宽8.2 m×高1.0 m）、涡轮发动机基础（长12.35 m×宽5.2 m×高3.25 m+长13.15 m×宽8.2 m×高1.0 m）、2台阀门基础 （长2.7 m×宽1.65 m×高1.0 m+长0.95 m×宽0.8 m×高5.02 m+长2.7m×宽2.7 m×高1.0 m+长1.5 m×宽0.8 m×高4.6 m），每台压缩机基础的混凝土现浇量为547 m3，钢筋28 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 -32℃，日平均气温-18℃。

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0.55。

（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，混凝土终凝后，蓄水养护。

（3）混凝土基础内采用DN80 mm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25℃，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35.8 MPa；中粗砂：含泥量＜3%；碎石：粒径为0.5～3.2 cm,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=430 ∶1 130 ∶630 ∶175。

2.2 主要设备机具

HLS60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 （IPF60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 kW的热风幕8台、自制煤炉24台、红外线测温仪2台、玻璃温度计60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。

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15℃，则混凝土中心与室温温差为29.1℃，混凝土表面与室温温差为26.12℃，均超过了25℃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 （50 mm厚夹芯彩钢板），同时，内部均布6台6 kW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，1～10d内必须保持在20℃以上，11～20 d保持在15℃以上，20 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20℃，这样基本保证混凝土表面与保温棚内部空气温差不大于25℃。

（4）为降低混凝土的内外温差，内部采用DN80 mm盘管进行循环水降温，循环水用泵与10 m3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0.55。

3.1 混凝土浇注及监测方法

单次混凝土浇注量：337 m3，计划连续浇注时间不大于14.5 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500mm。

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DN40 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1～7 d：每隔2 h一次；第8～16 d：每隔4～8 h一次；16 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 [20槽钢，根据螺栓的具体尺寸组焊成框式结构，用DN100 mm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18mm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65 cm），间距50 cm，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3～9 d中，混凝土内部温度最高达到44℃，从第10 d开始降温，在15 d内基本上已经降到28℃以下 （循环水一直开着），20 d以后，已经降到20℃以下。现场检查结果表明未出现裂纹。

Concrete Pouring Operation for CS4 Compressor Foundation of China-Kazakstan Natural Gas Pipeline

HOU Ke-jun（China Petroleum Engineering and Construction Corp.,Beijing 100011,China）,WANG Shi-hua,WAMG Hao

Hydration heat releasing from mass concrete can cause bigger temperature difference between inner and surface of the concrete,especially it is easy to form concrete cracks at lower temperature.B25 concrete used in CS4 compressor foundation of China-Kazakstan pipeline was cast in rainy and snowy weather in winter,the control measures of temperature difference between inner and outer of the concrete is discussed in aspects of concrete material selection,design of mixing proportion,construction process and concrete curing,which resolved the crack problem effectively.

compressor station of gas pipeline;concrete foundation;hydration heat;temperature difference,crack control

TE974

B

1001-2206（2011）06-0047-02

候可军 （1970-），男，山东胶州人，工程师，2007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。

2011-07-07