火电厂大体积混凝土施工探析

侯兴兆

摘要：随着国家的发展，各领域的不断提高，基础设施建设中的工业与民用建筑规模也逐年扩大。作为目前主要建筑材料之一的混凝土，在建设中发挥着举足轻重的作用。同时无论是在火电、风电以及核电建设中，钢筋混凝土结构是目前常采用的结构形式，其中大体积混凝土在电厂建设中更是经常采用。

关键词：火电厂;大体积混凝土;施工

引言

火电厂在混凝土施工中会遇到各种复杂的情况，尤其是大体积混凝土施工技术要求较高，裂缝防控问题最为突出。只要混凝土结构上存在有害裂缝，必然会影响火电厂基础结构的耐久性和使用寿命，危及全局安全、整体效益。所以在施工过程中必须防止混凝土裂缝的出现，这不仅要从施工技术上满足要求，还要做好安全与质量方面的保障工作，提高大体积混凝土施工效益。

1大体积混凝土的主要特点

大体积混凝土为结构物实体最小的几何尺寸不小于1m的，往往会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而产生有害裂缝的混凝土。前文所述电厂中施工部位的混凝土方量从几十立方到上千立方，而且尺寸、厚度都比较大。同时这些部位为了保证结构的整体性都要求混凝土一次连续浇筑完成，不允许留设施工缝，以及后续养护中不允许产生裂缝。对结构施工中的混凝土搅拌、运输、泵送能力等较普通部位的混凝土有更加严格的要求。大体积混凝土施工中的主要施工质量缺陷就是裂缝。裂缝产生的原因主要有以下方面：（1）是因为施工原因引起的施工冷缝。因电厂的大部分设备基础混凝土方量一次需求都比较大，施工过程中必须要求可靠的混凝土供应量，来保证防止浇筑过程中因为混凝土供应间断时间过长形成施工冷缝。同时结构尺寸往往也比普通构件大，如果恰逢天气炎热的情况下施工，施工浇筑组织和顺序不当很容易造成上层混凝土还未浇筑，下层浇筑的已经初凝了而形成施工缝缺陷。（2）混凝土硬化过程中因水化热原因造成的温度裂缝。大体积混凝土施工时，对于水泥种类的选择错误或者配合比中水泥的用量偏大，会加剧初期上强度的过程中水泥水化热增加。热量的积累令混凝土的內部温度快速增加，因体积尺寸大内部热量不易散发。内部混凝土体积膨胀，而外部混凝土温度散发较快温度降低体积收缩，因此产生内外的温度应力，当外表面的温度应力超过混凝土内外的约束力时，便会产生裂缝缺陷。

2火电厂大体积混凝土施工技术措施

2.1混凝土制备技术

在配制火电厂大体积混凝土时，应选择矿渣水泥，因为其水化热较低，同时选用5-31.5mm连续级配的中粗砂、石子等材料，确保设计强度、泵送坍落度、和易性等满足要求的前提下，尽可能控制水灰比，减少水泥用量。选择外加剂时应使用减水性能较强且具备微膨胀性能的外加剂，让大体积混凝土拥有温度收缩补偿能力。设计配合比时则要参照该火电厂大体积混凝土结构特征、浇筑工艺、施工季节等，并考虑对坍落度的影响。在搅拌大体积混凝土时必须严格执行设计好的配合比，严格控制进场的砂石材料的含泥量，通过水洗确保石子含泥量小于1%，砂子含泥量小于2%;当满足出机入模的温度要求时，冬季施工应注意控制搅拌混凝土所用热水的温度，尽可能降低其入模温度，夏季施工应使用深井水搅拌混凝土，提前覆盖石子、砂子等原材料，预防阳光暴晒;为确保均匀搅拌大体积混凝土，每一盘混凝土投料之后搅拌时间应超过100s;针对火电厂基础混凝土浇筑方量大，需要连续浇筑的部位，应准备充足的水泥、石子、砂子和外加剂等，使其提前进场，浇筑之前散装水泥需充分冷却;在施工之前要对搅拌大体积混凝土的机械进行检修和保养，开始浇筑之后确保供应速度，预防因混凝土不足出现施工冷缝;从搅拌机里卸出大体积混凝土时应及时将其运输到浇筑地点，运输环节防止其发生离析、坍落度变化、初凝、水泥浆流失等现象，如果有离析应在浇筑之前再次拌和，均匀之后才能入模。

2.2混凝土浇筑振捣技术

尽量避免在高温天气浇筑大体积混凝土，施工当天的气温最好不超过30℃;浇筑大体积混凝土时必须保持连续性，底板混凝土分别使用2台输送泵进行平行后退式浇筑，由两个捣固组分别跟随泵车的浇筑方向向前推进。当然，混凝土具有流动性，插入振捣器之后可以斜向流淌5-6m，应根据斜面分层法和薄层浇筑、循序推进、一次到顶的程序进行浇筑、振捣，并且每一层混凝土的浇筑厚度不能超过5m，保证混凝土均匀上升，预防高差过大。浇筑上下层混凝土间隔的时间不能迟于混凝土初凝之前，消除冷缝。这种混凝土自然流淌出现斜坡的浇筑技术可以更好地适应火电厂大体积混凝土泵送施工工艺，提高泵送效率，防止混凝土出现裂缝，提高混凝土质量。在振捣时，该火电厂使用二次振捣技术，按照混凝土泵送时形成的自然坡度，在每一个浇筑带的前方与后方分别布置振捣器。第一道振捣器在混凝土卸料点，捣实上部结构混凝土，第二道振捣器布置在混凝土坡脚处，捣实下部混凝土。随着大体积混凝土浇筑施工不断向前推进，振捣器应跟上，保证整体施工质量。在振捣时要严格控制时间与插入深度，且振捣区的上下层搭接范围为50-100mm，插点必须均匀。每完成一段振捣就要用铁锹将其摊平、拍实，已经浇筑好的混凝土在达到振动界限之前要进行二次振捣，排除混凝土因沁水在水平钢筋下部、粗骨料部位等出现的空隙，增强混凝土和钢筋的握裹力，避免因混凝土沉落出现裂缝，从而减少内部微裂，提高大体积混凝土的抗拉强度、密实性，减少收缩，增强抗裂性。在二次振捣中还应快插慢拔，先让运转的振动棒凭借自身重力进入混凝土振捣，再小心将其拔出。把握好每一个插点的时间，通常是20-30s，让混凝土恢复塑性，自行闭合，不会留下孔穴。该时间过长容易引起离析，过短则不容易捣实。在大体积混凝土浇筑振捣施工中，通常会使用热电偶电子测温仪测量混凝土的温度，应在浇筑之前布设测温点，每一个点都要埋设测温探头，测量不同部位的混凝土温度值。测温时间间隔是根据大体积混凝土温度下降或上升的时段确定的，要求每天都要检查测温记录，及时发现问题，妥善调整。

2.3混凝土养护技术

按照相关资料显示，大体积混凝土很容易在两个阶段产生裂缝，一个是浇筑混凝土之后的温升阶段，由于混凝土表面和内部的温差过大，导致表面出现较大拉应力，造成混凝土表面裂开;另一个是混凝土的降温阶段，由于内部降温速度很快，导致内部出现较大拉应力，最终在内部形成贯穿性裂缝。所以在火电厂大体积混凝土施工中，浇筑混凝土之后加强养护是控制其出现裂缝的重要部分。在养护过程中应覆盖保温材料，延缓大体积混凝土表面的温度散失，对浇筑块体的表里温差以及降温速度进行控制，进而控制浇筑块体内部裂缝与表面裂缝的形成。而这还涉及到对大体积混凝土温度应力和保温养护材料厚度的计算。在大体积混凝土施工中应核算其温度应力，如果核算结果不能满足设计要求，就应调整现场施工技术措施，保证满足控制温度应力的要求。并且在养护环节要计算养护材料的厚度，选择覆盖养护材料的最佳厚度，保证大体积混凝土内外温差不超过规定范围。

结语

火电建设工程不仅需要有设备安装队伍，而且需要有专业的火电建筑施工队伍。非专业的施工队伍对火力发电厂建筑工程的复杂性不了解，就可能造成工期的延误，影响投产发电，甚至给工程留下隐患，因此，火电厂建筑施工不仅要在施工技术上做到精益求精，而且还要培养一大批专业的施工人员。

参考文献：

[1]  杨红.火电厂主厂房土建施工技术的分析[J].建材技术与应用，2019（6）：33.

[2]  杨新强.火电厂施工中对混凝土裂缝的控制探析[J].四川水泥，2019（7）：213.

（作者单位：山东电力建设第三工程有限公司）