朱崇濤(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東濟(jì)南 250131)

淺析電廠鍋爐箱型基礎(chǔ)施工技術(shù)

朱崇濤(山東電力建設(shè)第一工程公司,山東濟(jì)南 250131)

箱型基礎(chǔ)是由底板、頂板、外圍擋土墻以及一定的內(nèi)隔墻組成的單層或多層混凝土結(jié)構(gòu)。其剛度大,整體性好,傳力均勻;適用于軟硬不均的地基,能夠有效降低不均勻沉降;同時(shí)具有良好的防水及抗震作用。箱型基礎(chǔ)在工業(yè)建筑及民用高層建筑領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)華能萊蕪電廠百萬機(jī)組“上大壓小”擴(kuò)建工程#6鍋爐基礎(chǔ)施工方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹,為其他類似工程施工提供借鑒。

箱型基礎(chǔ) 網(wǎng)格 施工技術(shù)

1 引言

華能萊蕪電廠百萬機(jī)組“上大壓小”擴(kuò)建工程#6鍋爐基礎(chǔ)為大型箱型基礎(chǔ),基礎(chǔ)南北長54．9m,東西寬47．3m,底標(biāo)高-9．5m,高度為8．5m,箱型基礎(chǔ)共計(jì)82個(gè)網(wǎng)格(包含兩個(gè)集水井)。該基礎(chǔ)混凝土總量13348m3,鋼筋總量2826t,模板總量16000m2。

本工程有以下特點(diǎn):(1)鍋爐基礎(chǔ)板墻為梁式配筋形式,鋼筋分布較密,大大增加了施工難度。必須搭設(shè)鋼筋穿插專用平臺(tái),合理組織鋼筋綁扎順序;(2)鍋爐內(nèi)板墻鋼筋交叉處過密,導(dǎo)致混凝土澆筑時(shí)振搗難度大。(3)鍋爐頂板鋼梁及壓型鋼板施工時(shí),壓型鋼板端部以及鋼梁與板墻混凝土之間均易形成空隙,澆筑混凝土?xí)r會(huì)造成漏漿現(xiàn)象,如何進(jìn)行有效封堵是一大難點(diǎn)。(4)鍋爐基礎(chǔ)為大型箱型基礎(chǔ),基礎(chǔ)高度8．5m,混凝土總量為13348m3,屬于大體積混凝土,如何控制該混凝土的溫度、保持濕度,避免產(chǎn)生溫度收縮裂縫是該工程的質(zhì)量控制重點(diǎn)。

圖1 混凝土澆筑順序示意圖

圖2 箱型基礎(chǔ)平面布置圖

2 總體施工方案的確定

根據(jù)本工程的實(shí)際特點(diǎn)及施工難點(diǎn),經(jīng)過深入分析后制定了以下施工方案。

鍋爐箱型基礎(chǔ)模板采用鋼模板為主,木模板輔助的方式施工,基礎(chǔ)內(nèi)墻模板采用鋼模板,腋角及板墻鋼模板不夠模數(shù)處采用木模板輔助施工,基礎(chǔ)外墻模板采用木模板?；A(chǔ)內(nèi)外墻模板加固采用Φ48×3．5mm普通鋼架管及Φ14對(duì)拉螺栓,外墻對(duì)拉螺栓中間焊接止水環(huán),鋼模板接縫處采用M14螺栓或U型卡緊固。鋼筋采用HPB300、HRB400。

箱型基礎(chǔ)混凝土澆筑分四次完成,第一次澆筑至底板以上500mm處,第二次澆筑頂板以下395mm處,待安裝專業(yè)螺栓支架安裝完成后進(jìn)行第三次混凝土澆筑,標(biāo)號(hào)均為C40。第四次為混凝土柱包腳,待第一層鋼架安裝完后采用高強(qiáng)無收縮灌漿料灌注,標(biāo)號(hào)為C20。為了保證混凝土粘結(jié)的可靠性,施工縫處混凝土頂面進(jìn)行鑿毛處理并清理干凈。灌漿料灌漿過程中做好導(dǎo)流,可以避免出現(xiàn)灌漿不完全及灌漿不實(shí)現(xiàn)象。（如圖1、圖2所示）

3 箱型基礎(chǔ)整體施工工序

圖3

素混凝土墊層施工→鍋爐基礎(chǔ)定位放線(含沖筋)→底板、板墻鋼筋安裝(預(yù)埋管、止水鋼板安裝)→底板、板墻(底板以上500mm)模板安裝→混凝土澆筑(約3700m3)→施工縫處理→板墻鋼筋、模板安裝(約16000m2)→板墻混凝土澆筑(約6100m3)→鋼梁安裝(合計(jì)320根)(板墻模板拆除、垃圾清理)→壓型鋼板鋪設(shè)(焊接栓釘6000個(gè))(螺栓安裝共計(jì)18套)→頂板鋼筋綁扎、模板安裝(含柱頭)→混凝土澆筑(約2500m3)。

4 主要施工方法及技術(shù)要點(diǎn)

4.1 墊層施工

混凝土墊層C15,外模選用100×100方木。方木外側(cè)用鋼筋頭砸入土中以加固方木。澆灌墊層前應(yīng)確?；觾?nèi)無雜物、淤泥、浮土?；炷翝补鄷r(shí),使用平板振動(dòng)機(jī)振動(dòng),用木搓板搓平,使混凝土墊層密實(shí),表面平整。砼澆灌過程中,施工人員嚴(yán)格控制好標(biāo)高,平整度,墊層澆灌完畢后需用直尺刮平,保證表面平整度在±10mm范圍內(nèi)。

4.2 鋼筋工程

4.2.1 鋼筋綁扎順序

綁扎底板底層鋼筋、梁底部鋼筋→安裝底板頂層鋼筋支撐系統(tǒng)→綁扎板墻內(nèi)鋼筋 →綁扎基礎(chǔ)頂板、板墻上層及柱頭鋼筋。

4.2.2 鋼筋綁扎技術(shù)要點(diǎn)

(1)鋼筋綁扎時(shí)要先確定合理的綁扎順序,主筋位置要正確,鋼筋綁扎嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)格、間距施工。(2)縱向鋼筋交叉點(diǎn)以及箍筋轉(zhuǎn)角與縱向鋼筋交叉點(diǎn)必須扎牢,綁扎鋼筋時(shí)綁扣相互間成八字形。(3)柱子及板墻鋼筋綁扎時(shí)必須搭設(shè)固定支架,各固定支架相互連接成整體,利用排架上的小橫桿捆綁柱子鋼筋頂部。(4)保護(hù)層墊塊厚度根據(jù)圖紙標(biāo)示單獨(dú)加工,墊塊混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30;墊塊安裝時(shí)應(yīng)綁扎牢固,墊塊安放間距應(yīng)適宜,確保保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(5)鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處。同一縱向受力鋼筋不宜設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上接頭。鋼筋綁扎連接時(shí)確保同一截面的接頭率不大于50%。(6)鋼筋鋪設(shè)時(shí),每層鋼筋之間放置Ф32措施性墊鐵來保證間距。

4.3 模板施工

鍋爐箱型基礎(chǔ)模板采用鋼模板為主,木模板輔助的方式施工。木模板按所彈模板邊線支設(shè),內(nèi)側(cè)邊與墨線平齊,模板盡量水平使用。木模板安裝時(shí),上下豎向拼縫要互相錯(cuò)開,模板與模板橫向接縫處釘木方。模板拼縫處粘貼雙面膠帶加以保護(hù),以免漏漿影響外觀質(zhì)量。模板與墊層間混凝土澆筑前應(yīng)提前用砂漿封堵,避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

鍋爐箱型基礎(chǔ)內(nèi)墻模板采用鋼模板(P3015、P1015)為主,輔助鋼模板(P3012、P3009、P3006、P1009、P1006、P1012、P2009、P2006、P1509、P1506、P1515),陰角模板E1515,陽角模板Y0515;外墻模板采用木模板,內(nèi)外模板相互配合,共同完成8．5m的鍋爐箱型基礎(chǔ)施工。模板外側(cè)通過搭設(shè)雙排架進(jìn)行輔助加固,為保證排架的整體穩(wěn)定性,在排架外側(cè)搭設(shè)剪刀撐及斜撐,上端部用扣件與模板豎桿緊固,根部支撐在巖石上,用短鋼筋砸入地面150mm左右作為斜撐根部支撐點(diǎn),斜撐長度不宜大于2m,若大于2m者,須加設(shè)輔助斜撐,且斜撐相互間加設(shè)連桿。箱格內(nèi)排架連接成一整體,以增加排架的整體穩(wěn)定性。

4.4 鋼梁及壓型鋼板安裝

4.4.1 鋼梁及壓型鋼板施工工序

材料準(zhǔn)備→鋼梁運(yùn)輸→鋼梁吊裝→鋼梁就位找正→鋼梁連接(焊接)→壓型鋼板鋪設(shè)→栓釘焊接→安裝驗(yàn)收。

4.4.2 技術(shù)要點(diǎn)

(1)鋼梁吊裝就位后,需采用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、直尺、線墜(校正其端部垂直度)等工具找平找正,根據(jù)定位軸線進(jìn)行校正,標(biāo)高及軸線校正無誤后按規(guī)范要求加支撐進(jìn)行臨時(shí)固定。(2)鋪放壓型鋼板時(shí),相鄰兩排壓型鋼板端頭的波形槽口應(yīng)對(duì)準(zhǔn)。壓型鋼板吊裝就位后,先從鋼梁己彈出的起鋪線開始,沿鋪設(shè)方向單塊就位,到控制線后應(yīng)適當(dāng)調(diào)整板縫。(3)每一片壓型鋼板兩側(cè)溝底均需以直徑16mm的焊釘與鋼梁固定,焊點(diǎn)的平均最大間距為400mm。壓型鋼板現(xiàn)場開洞的部位,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)。(4)壓型鋼板端部以及鋼梁與板墻混凝土之間均易形成空隙,澆筑混凝土?xí)r會(huì)造成漏漿現(xiàn)象,因此混凝土澆筑前必須進(jìn)行全面排查,用棉氈及木板條進(jìn)行有效封堵,防止漏漿。

壓型鋼板安裝完畢后應(yīng)對(duì)配件的安裝作二次放線,以保證栓釘安裝、洞口等的水平直度和垂直度。安裝完成后清掃壓型鋼板表面的各種雜物,以便下道工序的施工。

4.5 混凝土工程

4.5.1 箱型基礎(chǔ)澆筑方案

鍋爐基礎(chǔ)為箱型,底面積為2692m2,基礎(chǔ)高度為8．5m,混凝土澆筑采用泵車、地泵及半徑30m布料機(jī)進(jìn)行澆筑,為避免施工過程中出現(xiàn)施工縫,采用斜面分層的澆筑方式?；炷翝仓捎?臺(tái)地泵布置在鍋爐東側(cè),地泵為半徑30m的布料機(jī)送料,2臺(tái)44m泵車分別布置在鍋爐的北側(cè)及西側(cè),基礎(chǔ)自南向北的方向澆筑,先采用布料機(jī)澆筑A、B區(qū)域,待混凝土流淌到C、D區(qū)域時(shí),采用兩臺(tái)泵車同時(shí)澆筑C、D區(qū)域,兩區(qū)域混凝土同時(shí)澆筑,2臺(tái)汽車泵根據(jù)澆筑混凝土的需要隨時(shí)移動(dòng)位置以配合澆筑。(如圖3）

4.5.2 混凝土施工要點(diǎn)

(1)混凝土的分層:基礎(chǔ)澆筑高度為6m,澆筑時(shí)按1:5坡面斜面分層澆筑,每層厚度不大于300mm。在澆筑的過程中必須要做到下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土,并且保證上下層混凝土充分的結(jié)合。(2)混凝土的下料:在下料過程中,當(dāng)混凝土自由下落高度大于2m時(shí),接滑槽下料,在下料的過程中如需將部分鋼筋分開,在澆筑完畢將分開的鋼筋恢復(fù)。(3)混凝土的振搗:混凝土澆筑時(shí),振搗人員須及時(shí)跟進(jìn),且應(yīng)避免出現(xiàn)漏振、欠振現(xiàn)象,振搗棒插入下層混凝土內(nèi)50mm。使用時(shí)要快插慢拔,插點(diǎn)均勻排列,振搗以出現(xiàn)浮漿,無氣泡溢出為止,不再顯著沉落為宜。大體積混凝土采用二次振搗工藝,即在混凝土初凝前對(duì)混凝土再次振搗,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和孔隙,增加混凝土的密實(shí)度,減少內(nèi)部微裂縫和改善混凝土強(qiáng)度,提高抗裂性。(4)施工縫處理:施工縫接觸面100%鑿毛,露出新鮮粗骨料,清理干凈,充分潤濕刷水泥凈漿一道。(5)混凝土養(yǎng)護(hù):本工程基礎(chǔ)表面采用先覆蓋一層塑料薄膜、再覆蓋兩層棉氈或棉被,在混凝土澆筑完12h內(nèi)及時(shí)覆蓋?；A(chǔ)板墻澆筑完成后,每個(gè)箱格上方均覆蓋棉氈,形成封閉空間,保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。(6)溫度管控:混凝土澆筑前合理布置測溫管,采用JDC-2 型便攜式電子測溫儀進(jìn)行混凝土溫升情況的測定,混凝土澆筑完畢12小時(shí)開始測溫,第一天至第四天每4小時(shí)測一次,第五天到第七天每8小時(shí)測一次,第七天至測溫結(jié)束每12小時(shí)測一次。根據(jù)溫度結(jié)果,混凝土內(nèi)部和表面溫差有超過控制值20℃時(shí),混凝土表面與保溫層下溫差超過18℃時(shí),降溫速率大于1．8℃/d時(shí),及時(shí)增加養(yǎng)護(hù)材料厚度。每次測溫時(shí)間及數(shù)據(jù)均應(yīng)詳細(xì)記錄,根據(jù)記錄繪制溫度和溫差曲線圖。

5 結(jié)語

本工程鍋爐箱型基礎(chǔ)的施工從鋼筋綁扎、模板支設(shè)到混凝土澆筑均采取流水作業(yè),大大縮短了工期,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證了施工質(zhì)量,可為今后類似工程施工提供借鑒。