防声波、防静电传导设备基础大体积混凝土施工技术

余庆春 雷卫华

因生产工艺的需要，有些工业生产设备的砼基础需具备防声波、防静电传导的功能，要求混凝土设备基础中不得有任何含铁的成分，且不能有孔洞，这些特殊要求给基础大体积混凝土施工过程中的降温、测温带来很大的困难。笔者结合工程实践，通过设置模拟测温体，科学有效地解决了在混凝土设备基础中不能有孔洞和含铁物质的难题。

一、工程概况

某工程设备基础为玻璃纤维增强筋混凝土结构，其长*宽*高=36m*27.1m*2.5m，混凝土总方量约2400m3，属典型的大体积混凝土。按照工艺要求，基础砼内不得设置任何含铁的成份，砼内尽量少掺加碱性成份，采用C30、P6混凝土浇筑。

二、施工流程及方法

原材料挑选及配合比试验→现场施工准备→混凝土浇筑→混凝土试块留置→设模拟体测温及养护。

1.原材料选择及配合比试验

根据因地适宜的原则，采用水化热较小的42.5级普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰、S95矿粉、级配良好的中砂、连续级配的花岗岩碎石、高效减水剂。

混凝土性能指标控制及配合比试验。混凝土性能指标参数：强度为C30、抗渗性能必须达到P6；坍落度应控制在140～180mm，缓凝时间应控制在10～12h左右。水胶比控制在0.4左右。经报设计院同意，混凝土配合比采用60天龄期强度作为混凝土配合比强度设计指标，商混站提前2个月进行试配，混凝土配合比最终确定为：水泥（175Kg）：碎石（1042Kg）：中粗砂（785 Kg）：粉煤灰（90Kg）：矿粉（80Kg）：减水剂（5.7Kg）。

2.现场施工准备

（1）考虑本基础工程混凝土浇筑方量达2400m3，浇筑期间环境温度高达38度左右，为保证浇筑过程中不产生冷缝，决定采用2台大功率汽车输送泵同时进行浇筑，按商混站每小时混凝土供应能力90m3计算，理论上27h内可以浇筑完成，考虑其它可能影响因素，计划30h内全部连续浇筑完成。

（2）运输车辆的计算。商混站距施工现场约20km，采用容量15m3混凝土罐车进行场外运输，要求每辆罐车的运输时间不得超过1h，每个输送泵组车与车时间间隔不得超过30分钟，并将混凝土出机到入模的时间间隔控制在90分钟内。

混凝土泵的实际平均输出量：Q1=Q max·α·η

式中：Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；

Qmax——每台混凝土泵的最大输出量（m3/h），一台泵车输送量取100；

α——配管条件系数，可取0.8～0.9；

η——作业效率，根据混凝土运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输出管和布料停歇等情况，可取0.5～0.7。

实际计算100×0.9×0.6=54m3/h。依据实际施工经验，Q1可取40～50m3/h。

当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数：

式中：N ——混凝土搅拌运输车台数（台）；

Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h），取45m3；

V——每台混凝土搅拌运输车的容量(m3)，取15m3；

S——混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h），取30km/h；

L——混凝土搅拌运输车往返距离（km），取40km；

Tt——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（h），取0.5h。

故每个泵送机组配备6台混凝土运输车就能够满足不间断浇筑混凝土的需求。2台泵共需混凝土罐车12辆。

（3）根据上述的计划和计算做如下准备：

①人员组织准备。因为混凝土浇筑持续时间长，项目部安排两班人员倒班进行砼浇筑作业，每班作业时间为10 h，每班需要施工及后勤人员约30人。

②材料准备。商混站准备足够的2400m3混凝土所需的各种原材料；现场准备塑料薄膜1000m2，棉毡50卷，塑料彩条布2000m2。

③主要机械、施工用具准备。混凝土运输车15辆，其中3辆备用；混凝输送泵3台，其中1台备用；插入式振捣器7根，其中3根备用。

④主要检测仪器需准备：水准仪1台，塌落度筒2套，电子测温仪2套，测温探头共8根，备用2根。

3.混凝土浇筑方法

项目部派专人对混凝土坍落度进行检测，严禁现场加水搅拌。浇筑采用“分段定点、薄层浇筑、一个坡度、循环推进、一次到顶”的成熟工艺；混凝土振捣采用插入式振捣器机械振捣。混凝土浇筑时，从长度方向由北侧向南侧推进浇筑。混凝土的振捣采用插入式振动器，振捣时在混凝土下料口坡顶处设置1根振动棒，在混凝土流淌端头坡脚处设1根振动棒，在中间位置设置1根振动棒，此三人为一组负责一台泵责任区域混凝土的振捣。当混凝土接近初凝时再进行二次振捣，二次振捣注意时间控制，不能过长，深度不易过深，主要控制表面的收缩裂缝，保证表面振捣密实。

4.混凝土测温及养护

（1）大体积混凝土内外温差的控制是防止混凝土产生裂缝的重要手段，根据大体积混凝土热工计算和大体积混凝土施工经验，以及本基础内不能有孔洞的要求（即不能在混凝土内预埋循环水管进行降温），只能采取覆盖保温的方法，提高表面温度，控制砼内外部温差。本基础混凝土在搓平压实后立即覆盖（1层塑料薄膜+1层保温棉毡+1层塑料彩条布），塑料薄膜、塑料彩条布和棉毡的覆盖应保证相邻两幅之间至少有150mm的搭接，以确保将混凝土表面盖严，减少水分的过早散失，以利进行保温保湿养护，侧模暂时不要拆除，混凝土养护期不得少于14d。

（2）混凝土测温。根据《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）的要求，为了防止裂缝的产生，就必须控制大体积混凝土养护阶段的内、外温差及延缓混凝土的降温速率，保证大体积混凝土的质量。由于本工程基础的特殊工艺要求，其内不能有孔洞、不能有含铁物质，这就使得原有 “预埋测温孔或测温探头”的做法不能在本基础内使用。根据我司多年的大体积混凝土温控经验，经讨论决定采用设置混凝土测温模拟体的方法来了解本基础的温度变化。测温模拟体的做法如下：

①在本设备基础附近空闲场地内，选择类似地质条件的位置，以基本相同的底标高，开挖基坑，设置2.5m（深）*3m（长）*3m（宽）的大体积混凝土体作为本设备基础测温的模拟体，采用JDC-2型建筑电子测温仪，在该模拟体内设置三角钢筋支架2个，用于埋设测温探头2组，一组位于正中心，一组位于角部距离两边各0.5 m的位置；每组测温探头3根，分别布置在距离模拟体上表面2m、1m、0.07m的位置。模拟体外侧的模板支设和表面的覆盖保温方法与本设备基础相同，浇筑时间选择在本设备基础混凝土浇筑完约一半时进行。

②模拟体混凝土浇筑完4h后，按施工规范要求开始测温。当模拟体0.07m处的温度与表面温度的差值达到25℃时，设备基础与模拟测温体同时增加覆盖一层棉毡和一层塑料彩条布保温措施（塑料彩条布在上表面，防止下雨淋湿毛毡），以提高混凝土表面温度；当中心最高温度逐步下降，温差也逐步下降时，设备基础与模拟体也应同时逐步撤除保温层。当模拟测温体表面温度与环境温度差值小于20℃时，可以停止测温。

三、应急准备

1.现场准备1台柴油发电机应对突然停电事故。

2.现场准备备用混凝土泵车、运输车及振捣设备，防止出现设备故障。

3.施工之前进行天气情况的查询，避开雨天及大风天气浇筑混凝土。在高温天气，做好工人及设备的防暑降温工作。

四、结语

本基础工程完工后检查未发现表面裂纹。通过进行素地检测，防声波、防静电传导效果良好。值得一提的是，针对大体积混凝土施工所采取的应急措施起到非常关键的作用，保证了大体积混凝土的顺利浇筑。