陕西宝鸡万吨自由锻压机基础大体积混凝土配合比设计论文.rar.doc

万吨自由锻压机基础大体积混凝土配合比设计及施工质量控制叶满林1 胥永宁1 陈社生2（1.宝鸡市众盛商品混凝土有限责任公司，陕西 宝鸡 721013；2.陕西省建筑科学研究院 陕西西安710082；）摘 要： 宝钛万吨自由锻压机基础，是目前国内最大下拉式锻压机设备基础，厚度17m。本文通过大体积混凝土配合比设计和施工质量控制中采取的一系列措施，确保该混凝土多项性能达到设计要求。关键词：超厚大体积混凝土，大体积混凝土配合比设计；施工质量控制Tons of free forging press foundation of mass concrete mix design and construction quality controlYe Manlin1 Xu Yongning1 Chen Shesheng2(1.Baoji Zhongsheng Commercial Concrete Company Limited Baoji Shaanxi 721013；2.Shaanxi Academy Building Research Xian Shaanxi 710082;)Summary：Bao TI tons free forging machine base Is the largest drop - forging machine equipment foundation in our country at present.Its thickness is 17m .In this article, mix proportion designs of mass concrete and a series of construction quality control measures are written in details，which ensure the design of the concrete can achieve its requirements。Key words : Huge volume concrete of super thck，Mix proportion designs of mass concrete，Construction quality control。 一 工程概况 宝鸡钛业股份有限公司从德国引进的下拉式万吨自由锻压机，设备自重1300余吨，其设备基础是目前国内最大的设备基础之一。设备基础深度为-17.0m，全部采用混凝土浇筑，基础平面尺寸长为27.7m，宽为19.7m。基础筏板厚度为4m。混凝土方量约2200m3 ，设备基础厚7m，约1800m3，要求连续浇筑，不设后浇带,属于典型的大体积混凝土.混凝土设计强度等级为C40P8。这种大体积混凝土筏板具有水化热高、温度应力和塑性收缩应力大，容易产生温度裂缝和收缩裂缝。因此，在混凝土配合比设计和工程施工过程中，应严格控制水泥用量和混凝土温度梯度，将温度应力产生的不利影响减少到最低程度。防止温度裂缝和收缩裂缝的产生，以保证混凝土综合性能良好，满足工程设计要求。二 混凝土配合比设计2.1 原材料（1）水泥：选用陕西凤翔冀东水泥厂产PO42.5散装水泥，其性能指标如下：（2）矿物掺合料在混凝土中掺入矿物掺合料，不仅能改善混凝土的工作性能,降低混凝土温度，而且能改善其内部结构，提高混凝土的密实性,增加其后期强度，并且能抑制碱集料反应的发生。从而提高混凝土结构的安全性和耐久性，本工程选用宝鸡大唐热电厂级粉煤灰，其质量符合GB/T1596-2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰标准要求，其性能指标如下：（3）外加剂 选用陕西同辉混凝土外加剂有限公司FDN高效缓凝减水剂、要求缓凝时间8h10h，产品质量符合混凝土外加剂GB80762008要求，相关性能指标如下：（4）膨胀剂 在混凝土中掺加膨胀剂，可以抑制砼的温度收缩，化学收缩和干燥收缩，保持混凝土的体积稳定性，封闭混凝土泌水通道，从而提高混凝土的抗渗和抗裂性能。本工程采用江西武冠新材料股份有限公司WG-CMA三膨胀源抗裂剂，是目前国内建材市场上唯一具有三个抗裂膨胀源的新型高性能抗裂剂，其早期、中期、后期三重抗裂相互作用，克服了传统膨胀剂膨胀主要发生在混凝土龄期的中期，而对混凝土早期及后期产生的收缩不能有效补偿的缺陷，使混凝土结构更加致密，抗渗、抗裂性能更好。其主要性能指标如下：（5）聚丙烯纤维 在混凝土中掺入聚丙烯纤维,能提高混凝土抗拉强度，防止收缩裂缝和温度裂缝产生。产品符合GB/T211202007标准要求。（6）骨料细骨料：采用渭河中砂，细度模数2.90含泥量2%，泥块含量0.5%，级配良好。粗骨料：采用渭河卵石，颗粒级配为5mm-31.5mm，压碎指标8.0，针片状含量6%。骨料性能符合JGJ52-2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准要求。（7）水 采用地下深井水，符合JGJ63-2006混凝土用水标准要求。2.2配合比设计 根据业主要求:混凝土水灰比不得大于0.50,水泥用量不得大于300kg/m3，从满足混凝土强度等级、工作性能、耐久性等设计思路考虑,采用60d强度为混凝土配合比的设计依据。为减少水泥水化热，采用混凝土掺合料粉煤灰，以等量替代法及超量替代法替代部分水泥用量，尽量减少水泥用量增加掺合料和骨料用量。实验室设计配合比如下： 根据混凝土配合比试配和工程设计要求，既要满足设计和施工要求，又要确保质量和经济合理的原则。最终选用B-2作为混凝土生产配合比。三 施工质量控制 本工程基础结构深度为-17m，为严格控制水泥水化热和混凝土的温度梯度，采取分步分层浇筑。第一步浇筑-13m至-17m基础筏板，厚度为4m。第二步浇筑-5.75m至-13m设备基础，厚度为7.25m。第三步浇筑0.00m至-5.75m基础剪力墙。施工中采取控制浇筑速度和浇筑厚度及电子测温技术，对混凝土温度梯度进行监控，以确保混凝土工程施工质量。3.1混凝土生产质量控制（1）商品混凝土公司，根据骨料实测含水率，确定混凝土施工生产配合比，不得随意变动和更改。（2）适当增加混凝土搅拌时间：由于该混凝土组分品种较多，为保证混凝土均质性，适当延长混凝土搅拌时间为60s/盘。(3)严格控制混凝土塌落度：按照施工技术要求在浇筑-15m至-17m时，控制混凝土塌落度为（18020）mm。浇筑-13m至-15m时，控制混凝土塌落度为（15020）mm。混凝土塌落度及工作性能，经检测不符合要求的严禁出厂。（4）严格控制混凝土出厂温度：采用缓凝型高效减水剂，延迟水泥水化速度，实测混凝土出厂温度在19C-21C之间，符合大体积混凝土施工浇筑要求。3.2混凝土施工质量控制（1） 浇筑厚度控制：基础筏板混凝土工程，由于客观环境和施工条件限制不宜采用预埋循环水管降温。因此，必须对混凝土的浇筑厚度和浇筑速度进行有效地控制，以防止水化热和混凝土温度梯度过大。第一步浇筑-13m至-17m基础筏板时，采取整体分层连续浇筑，采用42m泵车分10层进行浇筑。第1层浇筑厚度500mm，第2层至第8层浇筑厚度为400mm，第10层浇筑厚度为300mm。在竖钢筋上按区域做好标记。按每小时40 m3进行浇筑，每层浇筑均220 m3，每层浇筑时间5-6小时，安排专人严格控制，以达到控制水化热升温速率和混凝土温度梯度的目的。并且要求在前层混凝土初凝前开始浇筑后一层混凝土，其间隔时间不应大于混凝土的初凝时间。（2）温度检测与控制：本工程基础筏板预定浇筑时间为60h，在混凝土浇筑过程中，需要及时检测混凝土的温度变化。以便采取相应措施保证混凝土的施工质量。本工程采用JDC-2型建筑电子测温仪测量混凝土内部温度，使用4套测温传感器，分别沿纵向中心线及横向中心线间距5m距离设置。每个测温点处沿混凝土建筑体厚度方向布置于上部、底部及中心部位3个点位，进行温度检测。所有测点均按编号进行监控，专人负责内部不同深度混凝土温度与混凝土表面温度进行比对，控制混凝土的浇筑速度与厚度。由于采取的方法措施得当，在施工过程中，混凝土中心温度变化始终在36C-38C范围之间，混凝土的表面温度一般在21-23左右，其温度梯度始终控制在20之内。基础筏板101h时，测得中心混凝土温度峰值为61，表面混凝土温度为38。温度小于25，符合大体积混凝土施工规范要求。（3）采用二次振捣工艺：大体积混凝土施工质量控制的关键节点，是控制混凝土浇筑的顶面部位。一般情况下，大体积混凝土的沉陷裂缝、收缩裂缝、温度裂缝、施工裂缝，很容易产生于混凝土顶部面层部位。为有效抑制和防止其裂缝的产生，本工程在基础筏板第10层浇筑完毕后，在混凝土初凝之前采用二次振捣工艺，进行再次振捣，以排除混凝土因泌水存在于石子、水平钢筋下形成的空隙和水囊及沉陷。提高混凝土的粘接力和握裹力，并减少内部微裂缝 和气孔，增加混凝土密实度和强度，抑制混凝土收缩裂缝、沉陷裂缝的产生。通过二次振捣工艺，可以极大提高了混凝土的抗裂性能。（4）混凝土养护混凝土浇筑完毕后，需要在一定时期内保持适当的温度和足够的湿度，以满足混凝土良好的硬化条件。温度、湿度及养护延续时间是混凝土养护的三大要素。因此，早期养护对保证大体积混凝土强度、耐久性及其他综合性能的实现有着特别重要的作用。本工程基础筏板施工采取保湿、保温养护。主要是为了减少混凝土的内外温差，延缓收缩和散热时间。使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度来抵抗其温度应力，防止温差过大超过允许界限25，而导致温度裂缝。基础筏板混凝土顶面经二次振捣，两次抹面压实后立即进行覆盖保湿、保温。覆盖一层塑料薄膜，再覆盖两层棉毡（注：棉毡预先浸水湿润），然后在根据混凝土的升温情况再覆盖一层彩条布和两层棉毡。使得混凝土筏板内外温差始终小于25。同时，在基础筏板混凝土终凝后，在没有产生形成较大的温度梯度前及时进行洒水护养，水温应与混凝土表面温度基本相同。保湿养护的持续时间要求不得少于21天，以确保混凝土综合性能的发展和60d抗压强度的增长。基础筏板施工完成后，经业主、监理和施工方现场检验无肉眼可见裂缝产生。3.3 设备基础浇筑第二步浇筑万吨自由锻压机基础-13m至-5.75m。其总厚度为7.25m，并预留设备安装十字槽，槽段宽度为3.3m，短边长7.35m，长边为15.0m。其余均为块状现浇筑混凝土实体结构，总方量为1800 m3.按顺时针方向浇筑，施工控制主要的关键点，是混凝土水化热和十字内模板支撑系统。在取得基础筏板浇筑经验的基础上，为确保混凝土在自重压力下（2400Kg/m3），不至于发生胀模和垮塌现象。要求进一步严格控制混凝土的浇筑速度，保证在施工浇筑过程中底部混凝土具有一定的强度，以减轻十字槽内侧模板的压力。依据现场施工情况分15层进行浇筑，每层浇筑厚度为500mm，第15层浇筑厚度为250mm。每层浇筑方量为120 m3每小时浇筑24 m3（约3车/小时）。安排质检员专人监控，以控制混凝土的浇筑速度和保证内模板支持牢固。一旦出现问题，及时安排应急加固。由于各项施工措施安排到位，设备基础-5.75M至-13M混凝土浇筑顺利，检测混凝土水化热峰值为68 ，对应混凝土表面控制温度为45 ，符合规范要求。3.4基础剪力墙浇筑第三步浇筑设备基础剪力墙0.00m至-5.75m施工部位，在前两次的浇筑经验和施工养护的经验基础上，依据施工技术措施安排的施工质量控制程序，顺利完成了宝钛万吨自由锻压机设备基础的混凝土工程施工任务，工程质量优良。得到了业主、监理和施工方的高度评价。四 结论（1）大体积混凝土工程重点是做好优化混凝土配合比设计，充分利用混凝土60d、90d龄期强度，减少水泥用量，增加混凝土掺合料用量，控制水泥水化热，降低混凝土温度梯度，抑制混凝土温度裂缝，提高混凝土耐久性。 (2)在超厚大体积混凝土施工中未予埋循环水降温管道时，应严格控制混凝土浇筑速度和浇筑厚度，是降低混凝土温度梯度和延迟混凝土峰值时间行之有效地施工质量控制措施。（3）采用二次振捣工艺是防止新拌混凝土沉陷裂缝、收缩裂缝的重要质量控制方法，和行之有效地施工控制措施。（4）科学合理良好的保温、