摘要: 國電南寧電廠2×660MW工程是國家西部大開發(fā)、促進廣西經(jīng)濟發(fā)展的重點工程，筆者有幸參加該工程的施工;汽輪發(fā)電機是電廠的心臟，故汽輪發(fā)電機基礎(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)電機基礎(chǔ)底板施工這一實例，針對汽輪發(fā)電機基礎(chǔ)底板大體積混凝土施工方法進行闡述，可供同類工程參考。

　　關(guān)鍵詞: 汽輪發(fā)電機,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。汽機房±0.000m標高相當于絕對標高70.350m，汽輪發(fā)電機基礎(chǔ)底板底標高為-7.700m，基礎(chǔ)底板設(shè)計幾何尺寸為46.725m×16.000m×3.000m，基礎(chǔ)底板頂面標高為-4.700m，基礎(chǔ)底板上部為汽輪發(fā)電機框架結(jié)構(gòu)。

　　2、汽機基礎(chǔ)大體積混凝土施工方法

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

　　2.2 基礎(chǔ)大體積混凝土施工方法

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

　　2.2.1混凝土澆筑前裂縫控制的施工計算

　　因汽輪機基礎(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，收縮當量溫差和彈性模量，通過計算，估計可能產(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，提高抗拉強度或改善約束技術(shù)措施重新計算，直至計算的應(yīng)力在允許的范圍內(nèi)為止。計算方法如下：

　　①、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，混凝土澆筑時間定在9月份上旬。混凝土入模溫度設(shè)計為36℃，平均氣溫為34℃，養(yǎng)護期間月平均最低氣溫取30℃，砼養(yǎng)護采用“蓄熱保溫養(yǎng)護”法。

　�、�、計算混凝土澆筑后因采取蓄熱保溫養(yǎng)護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——混凝土導熱系數(shù)，取2.33[W/(m·K)]。

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

　　式中 H——混凝土計算厚度(m);

　　h——混凝土實際厚度(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。

　　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——所選保溫材料導熱系數(shù)[W/(m·K)]查表10-84;

　　幾種保溫材料導熱系數(shù) 表10-84

　　T2——混凝土表面溫度(℃);

　　Tq——施工期大氣平均溫度(℃);

　　λ——混凝土導熱系數(shù)，取2.33W/(m·K);

　　Tmax——計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值為一般刮風情況(風速<4m/s，結(jié)構(gòu)位置>25m);

　　K2值為刮大風情況。

　　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混凝土中心最大溫度與外界大氣溫度之差小于25℃時為止。 循環(huán)冷卻水管所需材料： DN60×2.7鋼管共計800m，90°的彎頭35個。

　　2.2.3大體積混凝土“蓄熱保溫養(yǎng)護”法

　　混凝土初凝時，進行基礎(chǔ)表面混凝土二次搗固和表面壓實抹平收光，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”法進行混凝土養(yǎng)護，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)護在砼澆筑完畢后12小時內(nèi)進行，應(yīng)派專人進行養(yǎng)護，由于基礎(chǔ)體積較大，經(jīng)過計算采用保溫法控溫養(yǎng)護，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)護記錄和測溫記錄，如遇內(nèi)外溫差大于25℃時應(yīng)及時用麻袋加厚保溫層以達到控制溫差的目的。

　　2.2.4混凝土施工后的溫度裂縫驗算

　　施工中對汽輪機基礎(chǔ)底板布置9個測溫孔，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�；炷�土澆筑完畢后派專人作好大體積混凝土實測溫度值記錄和溫度升降曲線，分別計算出各降溫階段的混凝土溫度收縮應(yīng)力。

　　如累計的總拉應(yīng)力不超過同齡期的混凝土抗拉強度，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度，則應(yīng)立即采取有效措施加強混凝土養(yǎng)護，減緩其降溫速度，提高該齡期的混凝土抗拉強度，以達到控制裂縫的出現(xiàn)。

　　2.2.5混凝土施工后的溫度控制

　　采取長時間的養(yǎng)護，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。加強測溫和溫度監(jiān)測與管理，隨時控制混凝土內(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)，及時調(diào)整保溫和養(yǎng)護措施，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)定合理的拆模時間：當混凝土中心溫度和大氣溫度之差小于20℃時，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機組擴建工程1號汽輪發(fā)電機基礎(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，文中有不當之處敬請批評指正。

　　參考文獻

　　1、國電南寧電廠2×660MW工程汽輪發(fā)電機基座底板圖(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