百万千瓦机组锅炉大筏板基础—大体积砼温度裂缝控制

1、百万千瓦机组锅炉大筏板基础大体积砼温度裂缝 控制大体积混凝土施工难度比较大， 关键在于降低水化热， 控制 混凝土内外温差， 如果内外温差过大， 将会在结构中产生贯穿性 裂缝，严重影响结构的耐久性，对结构产生致命性的损害，认真 科学地分析混凝土内部温度变化规律，采取可靠措施降低水化 热，控制内外温差，消除温度裂缝，对结构安全使用具有重要的 意义。灵武电厂二期工程 #4 锅炉大筏板基础施工采取优化配合 比，混凝土浇筑完成后对其内部温度变化实施跟踪监测， 采取相 应措施，成功的控制了裂缝的产生。一、概况宁夏灵武电厂二期工程设计为 2X 1000MW超超临界燃煤机 组，为世界首台百万千瓦空冷机组。 2

2、 个锅炉大筏板基础的截面 尺寸均为46000 mmK 32800 mmK 3200mm基础支承于 234根入 土深度达58m直径800mm勺钢筋混凝土灌注桩上。每根桩的竖 向承载力特征值为3900kN。锅炉大筏板基础埋深为-6.0m，厚度 为3.2m。基础设计HRB400级36双层钢筋网片，内部设置 12600的温度钢筋。基础采用 C45混凝土，一次性浇筑方量为 4828.16m3,创西北地区火电大体积混凝土施工之最。基础结构特点：（1 ）尺寸大，钢筋密集，直径大。（2）工程量大，基础共用钢筋 212t 。（3）混凝土一次性浇筑量大：一次性浇筑量为 4828.16m3。 基础混凝土采用现场全自

3、动拌和站集中搅拌， 采用搅拌车运 输，运距约300m施工采取汽车泵和地泵配合浇筑的施工方案。 在基础南北两侧各采用1台36m和42m的汽车泵同时浇筑。基础 东部布置1台HBT60的地泵配合汽车泵同时浇筑。 另外配备1台 汽车泵作为应急。 基础采取斜面分层法浇筑， 每层浇筑厚度控制 在50cm以内。二、大体积混凝土温控措施 大体积混凝土定义为“混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导 致裂缝的混凝土”。 大体积混凝土还与所选用的水泥品种、 混凝 土强度等级、每立方米水泥用量有关。在施工中对大体积混凝土进行温度控制， 主要是控制混凝土 的水化热等因素，

4、避免由于温度应力产生过大的裂缝， 导致结构 耐久性降低甚至破坏。 施工通过合理设计配合比， 采用高效减水 剂，掺加矿粉和粉煤灰，大大减少水泥用量，降低水化热。浇筑 过程中通过实测混凝土内部温度， 根据温度变化情况， 及时采取 相应的措施，减小混凝土内外温差，达到控制温度裂缝的目的， 从而确保混凝土的施工质量。 现以灵武电厂二期百万千瓦机组北 侧锅炉大筏板基础为例，论述大体积混凝土温度裂缝的控制。三、混凝土配合比优化设计和浇筑温度的控制1 混凝土配合比的优化设计 混凝土配合比设计在满足泵送混凝土施工工艺的特定条件 下，掺加粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热；采用低水胶比， 减小混凝土的收缩，提高混

5、凝土的极限抗拉强度。（1）水泥锅炉大筏板基础采用 P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，配合比中 掺加粉煤灰，充分利用水泥的后期强度，大大减少水泥用量，降 低了水化热。（2）骨料石子选用粒径525mm勺碎石，含泥量控制在 0.5%以下，砂选用细度模数为 2.9 的中砂，含泥量控制在 3%以内。（2）外加剂采用M5-AST型聚羧酸高效减水剂，减水率达到 32% 减少了水泥用量，降低了混凝土温升，提高了混凝土勺强度，减缓了 混凝土勺初凝，有利于混凝土浇筑。配合比见表1。根据锅炉大筏板基础配合比，水胶比为 0.34，与C45普通 混凝土（水胶比平均为 0.365）相比，水胶比减小了 7%。大大减 小了混

6、凝土勺收缩，提高了混凝土勺强度。2 混凝土浇筑温度勺控制锅炉大筏板基础于 5 月份施工， 气温较高， 首先采取降低原 材料勺温度来降低混凝土拌合物勺温度， 以此控制混凝土勺入模 温度，原材料中首选降低拌合水温度的方法。施工采用 12C的 地下水， 有效降低了混凝土拌合物的温度。 原材料中石子的比例 较大，浇筑前 2 天对石子喷水、采用帐篷覆盖降温，更进一步降 低了混凝土拌合物的温度， 大大降低了混凝土的浇筑温度。 浇筑 期间安排专人每隔 2h 对混凝土原材料、出机温度、入模温度进 行测量，根据混凝土热工计算，应保证混凝土入模温度不高于18C。施工中实测混凝土拌合物的入模温度为15.617.3

7、C,符合要求。四、混凝土保温养护、跟踪测温1 混凝土养护方法混凝土采取保温法养护，保温材料选用厚塑料布、棉被、毛 毡，覆盖层厚度根据内外温差决定， 浇筑混凝土前在模板内布置 5 个测温点，跟踪测试混凝土内部温度变化情况，通过测试结果 分析混凝土内部温度变化规律， 确定相应的养护措施， 以控制混 凝土内外温差以及降温速率。 在内外温差允许的范围内调整保温 养护时间和保温覆盖层的厚度， 具体概括为早期保湿， 后期保温， 保温层掀起或覆盖由测温决定。2 混凝土养护措施（1 ）顶面覆盖大筏板基础混凝土浇筑结束， 12h 后盖厚塑料布，充分保持 水分，顶面覆盖一层棉被保温。 当混凝土表面干燥时， 喷洒热

8、水， 保证混凝土表面湿润。（2）侧面保温大筏板基础侧模板保温采用外包两层棉被的措施， 在基础浇 筑结束，棉被紧贴竹胶模板挂起来，上、中、下部位均采用铅丝 箍紧，减小空气对流带走热量。 3 混凝土内温度变化跟 踪测试（1）测试方法 浇筑前在模板内预埋电子测温线，采用 J08414 型电子测温 仪测温。测点沿高度分别布置在上、中、下三处，上、下埋点距 混凝土上下表面各200mm中部埋点在混凝土中心。测温点布置 见图 1、图 2。混凝土浇筑阶段，在测温点被混凝土覆盖2h 后就开始测温。基础浇筑完后，前 6 天混凝土内部温度持续上升，每 2h测温一次，最高温度达到62.3 C,第7天以后温度开始下降，

9、 每 4h 测温一次，升温阶段随时检查混凝土表面的湿度，及时洒 水，然后棉被要覆盖严实。（2）测试分析根据图 3 混凝土内部温度变化曲线看出， 大筏板基础内部温 度在第6天达到最高，为62.3 C,前6天内升温44.3 C, 7天 后降温速度比较平缓，第 11天后，降温速度较快， 第 15 天降 至47.3 C,混凝土外表面温度为 25.3 C,外部环境温度18C, 混凝土内外温差8.3 C,符合规范要求。从表2看，锅炉大筏板基础养护期间，棉被内外温差17.248.9 C,混凝土内外温差 0.414.7 C，均满足规范要求，混凝 土内外温差均控制在 25 C以内。根据大体积混凝土热工计算公式，

10、混凝土绝热温升 Th =WQ(1-e-mt ) /C p,计算得出混凝土绝热温升及混凝土内部温度， 见表 3。实测混凝土内部温度见表 4从表 4 看出，实测温度实际大于计算温度，因此，在棉被上 面再覆盖一层毛毡， 减少混凝土热量散失， 确保内外温差控制在 25C以内。( 3)测试分析结论 从实测降温记录看，混凝土降温速度最初达到0.73.2 C/天，速度稍快，经检查，混凝土质量没有受到影响。 从温度记录看，混凝土内外温差均没有超过25C，经过对混凝土仔细检查， 未发现有贯穿性裂缝产生。 表面局部有微小、 间断的细裂纹， 属于干缩裂缝， 不影响混凝土结构的耐久性和正 常使用。未见有宽度大于 0.05m m的裂缝。 根据测试结果， 混凝土上表面和侧面的保温效果均能满足 要求。表面采用塑料布加棉被、 毛毡覆盖， 塑料布起到保湿作用， 棉被、毛毡起到保温作用， 总体上能够满足混凝土温度控制的要 求。4 混凝土强度 根据文献的规定， 北侧锅炉大筏板基础共留置混凝土标准养护试块33组，平均强度为53.72Mpa,达到设计强度