大型设备混凝土基础施工技术研究

孙连勇

（中铁十九局集团第一工程有限公司 辽宁辽阳）

大型设备混凝土基础，常常因为在施工过程中施工工序和施工方法不当，造成大型设备混凝土基础的开裂，基础强度降低，严重时基础报废、设备损毁。

一、工程概况

现代5000 t/d的水泥熟料生产线工程，生料磨机基础为钢筋混凝土基础，磨机基础高6.5 m，平面12×22.1 m，主要预留孔洞20个Φ600×2500 mm，混凝土量为1691.8 m3（已扣除孔洞体积）。混凝土强度等级为C35。

二、施工方案

为保证混凝土浇筑连续性，一次性绑扎钢筋、支固模板。中心水平位置埋设直径50 mm冷却循环散热水管，距基础底300 mm至基础表面250 mm埋设垂直散热水管，间隔600 mm回行均匀布置，即采用内散外蓄综合养护措施降低大体积混凝土的温升值。

混凝土由现场搅拌。砂、石计量采用2台自动配料机。混凝土输送采用2台HBT-60输送泵，输送管径125 mm。2台输送泵同时输送砼，分别布置在12 m左右两侧各3 m处，浇筑时阶梯式交替进行，阶梯高300 mm。

三、保证大型设备混凝土基础质量的措施

1.选择合适的水泥

采用发热量低的Po42.5普硅水泥。减少水泥用量，为减少水泥水化热，降低混凝土的温升值，在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将Po42.5水泥用量控制在475 kg/m3。

2.掺外加剂，控制水灰比

根据设计要求，混凝土中掺加水泥用量4%的复合液，具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20%左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5 h左右。

3.严格控制骨料级配和含泥量

选用5～40 mm连续级配碎石，细度模数2.8～3的中砂（通过0.315n凹筛孔的砂≥15%，砂率控制在40%～45%）。砂、石含泥量控制在1%以内，并不得混有有机质等杂物。

4.优选混凝土施工配合比

根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求，经试配优选，确定混凝土配合比：水泥∶砂∶碎石∶复合液＝0.25∶1∶1.82∶2.51。

5.严格控制混凝土入模温度

施工过程中应对碎石洒水降温，保证水泥库通风良好，自来水预先放入80 m3的地下蓄水池中降温。使入模温度控制≤25℃。

6.加强技术管理

由一个方向向另一个方向不间断地推进。根据泵送大体积混凝土的特点，采用"分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶"的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法，能较好地适应泵送工艺，避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长，从而提高泵送效率，加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工，明确分工，责任到人。加强计量监测工作，定时检查并做好详细记录，认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝，并采取措施加以杜绝。

7.合理组织劳动力及机械设备

施工人员分2大班四六制作业。每班交接班工作提前半小时完成，人不到岗不准换班，并明确接班注意事项，以免交接班过程带来质量隐患。

浇筑采用2台泵泵送，以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。砂、石采用自动配料机配料，ZL30装载机配合。每台泵实际输出混凝土量控制在35 m3/h左右。

8.采用切实可行的施工工艺

凝土的箅水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前后布置两道振动器，第一道布置在混凝土出料口，主要解决上部混凝土的振实；由于底层钢筋间距较密，第二道布置在混凝土坡脚处，以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进，振动器也相应跟上，以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，以闭合混凝土的收水裂缝。

10.加强混凝土的养护及测温工作

采用蓄水法保温养护，于预留孔内蓄水深度2.5 m。为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水，将循环水管的一端接至用于水池的直径150 mm总排水管，另一端接至基础底面，使冷却水循环往复，有效地控制内外温差。

为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，在大型设备混凝土基础内埋没若干个测温点，采用L形布置，每个测温点埋设测温管2根，管底埋置于基础混凝土的中心位置，测量混凝土中心的最高温升，另一根管底距承台上表面100 mm，测量混凝土的表面温度，测温管均露出混凝土表面100 mm。红色玻璃温度计测温，以方便读数。最初l～5 d每2 h测温1次，6 d后每4 h测温1次，测至温度稳定为止。从基础的测温情况看，混凝土内部温升的高峰值一般在3～5 d内产生，3 d内温度可上升到或接近最大温升，内外温差值应控制在20℃左右，如温差过高加强内部水管循环水的流速。

四、几点体会

采用内散外蓄综合养护措施，可有效降低混凝土的温升值，且可大大缩短养护周期，对于超厚大型设备混凝土基础施工尤其适用。大型设备混凝土基础采用内循环冷却水管，外用保温方法大大降低混凝土因凝固过程中内外温差造成的设备基础裂纹。

大型设备混凝土基础采用泵送工艺，泵送过程中，常会发生输送管堵塞故障，故提高混凝土的可泵性十分重要。须合理选择泵送压力，泵管直径，输送管线布置应合理。泵管上须遮盖湿麻袋，并经常淋水散热。混凝上中的砂石要有良好的级配，碎石最大粒径与输送管径之比宜为1∶4，砂率宜在40%～45%，水灰比宜在0.5～0.55，坍落度宜在15～18 cm。由于大型设备混凝土基础应连续浇筑，故浇筑现场须设防雨棚，并在基坑四周，设置盲沟和集水井。