光熱發(fā)電項(xiàng)目大體積混凝土施工工藝及質(zhì)量控制

光熱發(fā)電項(xiàng)目大體積混凝土施工工藝及質(zhì)量控制

Summary：大體積混凝土施工是光熱發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)中不可缺少的施工工序之一，例如吸熱塔基礎(chǔ)、熔鹽儲罐基礎(chǔ)以及汽機(jī)基座建設(shè)中都會涉及到大體積混凝土施工。在該施工工序中一旦處理不當(dāng)，則容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開裂，進(jìn)而嚴(yán)重影響構(gòu)筑物穩(wěn)定性及荷載能力，甚至還會造成混凝土結(jié)構(gòu)上方設(shè)備的損壞。為此，本文首先分析光熱發(fā)電項(xiàng)目中大體積混凝土施工的相關(guān)工藝要點(diǎn)，并從幾個(gè)方面闡述施工質(zhì)量策略，以期優(yōu)化最終施工效果。Keys：光熱發(fā)電；大體積混凝土；施工工藝；質(zhì)量控制1

工程概況中電建青海共和50MW塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目位于青海省海南州共和縣海南生態(tài)太陽能發(fā)電園區(qū)內(nèi)，場址區(qū)地地勢平緩，地形開闊，地面多為退化、半退化草場，平均海拔2880m。本項(xiàng)目為1×50MW配6h儲熱的塔式熔鹽太陽能熱發(fā)電站，配套汽輪機(jī)形式為超高壓、一次中間再熱、6級抽汽直接空冷汽輪機(jī)，汽輪機(jī)容量為50MW，主要任務(wù)是發(fā)電。工程施工中所涉及的大體積混凝土施工工藝和質(zhì)量控制策略如下。2

工程特點(diǎn)光熱發(fā)電項(xiàng)目需建設(shè)在光照強(qiáng)度高、時(shí)間長的地區(qū)，結(jié)合我國地理?xiàng)l件，光熱發(fā)電項(xiàng)目選址一般在西北地區(qū)，該地區(qū)具有光照時(shí)間長、少雨、晝夜溫差大等特點(diǎn)。從而對大體積混凝土施工提出了更高的質(zhì)量控制要求。3光熱發(fā)電項(xiàng)目大體積混凝土施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)3.1施工工藝要點(diǎn)3.1.1混凝土配制與攪拌本工程實(shí)施混凝土配制時(shí)，需依照所用材料進(jìn)行試配，混凝土原材料的合理配比。由于水泥水化熱是大體積混凝土施工中引起溫度應(yīng)力的主要原因，減少水泥水化熱是混凝土配比過程中主要關(guān)注的問題。首先選用低水化熱的水泥及膠凝材料，其次是盡量減少水泥用量。采用摻入粉煤灰或者礦粉等低水化熱的膠凝材料，嚴(yán)格控制水的用量不宜大于170kg/m3，水膠比不宜大于0.45，使用高效減水劑減少水的用量，降低水灰比，從而減少水泥用量等方法來控制水化熱。混凝土坍落度應(yīng)該結(jié)合混凝土材料的配比要求來設(shè)置，選用商品混凝土泵送，可以通過改變砂率和減水劑等的用量調(diào)整，來實(shí)現(xiàn)對于坍落度的控制，坍落度不宜大于180mm，技術(shù)人員在現(xiàn)場不能通過隨意加水的方式增加坍落度，為防止混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)冷縫，在配合比設(shè)計(jì)階段，外加劑的選擇上，使用緩凝型高效減水劑，延長混凝土的初凝時(shí)間為4h以上。3.1.2混凝土澆筑施工混凝土澆筑施工需規(guī)避高溫的天氣，實(shí)施該環(huán)節(jié)操作時(shí)，混凝土入模溫度不宜超過30℃。澆筑需要采取連續(xù)不間斷的方式，根據(jù)基礎(chǔ)情況，大體積混凝土澆筑采用兩臺或者三臺泵車，選用后退澆筑方式進(jìn)行操作?；炷磷陨砭邆淞鲃有裕渲胁迦胝駝悠髦?，混凝土大能夠斜向流動5m左右，技術(shù)人員可采取斜面薄層分層施工的澆筑方式，逐漸推進(jìn)。澆筑層厚度均不應(yīng)超過500mm，應(yīng)令混凝土結(jié)構(gòu)澆筑處于均勻上升狀態(tài)，要防止出現(xiàn)較大高度差。相鄰上下層混凝土結(jié)構(gòu)澆筑間隔時(shí)間需精準(zhǔn)控制[1]。3.1.3混凝土振搗處理針對大體積混凝土振搗選用二次振搗方式。混凝土泵送期間，會因其屬性形成一定坡度，針對此種情況，技術(shù)人員在各澆筑點(diǎn)前后位置，需要分別設(shè)置振動器裝置。第一道振動器裝置應(yīng)該布設(shè)在卸料點(diǎn)位，重點(diǎn)實(shí)施上部混凝土結(jié)構(gòu)振搗處理。第二道振動器裝置布置在混凝土結(jié)構(gòu)坡腳部位，負(fù)責(zé)下部分混凝土結(jié)構(gòu)振搗處理。振動器裝置跟隨混凝土結(jié)構(gòu)澆筑向前推進(jìn)，振動器振搗期間插入深度和作用時(shí)長要結(jié)合振搗需求嚴(yán)格設(shè)定，此外振搗上下層之間的搭接范圍需嚴(yán)格控制，一般在50mm-100mm之間。振動器振搗作用點(diǎn)應(yīng)均勻布置。澆筑完成的混凝土實(shí)施二次振搗可以消除結(jié)構(gòu)中鋼筋或粗骨料中的空隙，優(yōu)化結(jié)構(gòu)握裹力，進(jìn)一步降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部開裂幾率，結(jié)構(gòu)抗拉效果可顯著強(qiáng)化[2]。此外，大體積混凝土二次振搗在操作方面的要求是快速插入振搗，振搗后緩慢的拔出設(shè)備。各振搗作用點(diǎn)的實(shí)際振搗作用時(shí)間都應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，每各作用點(diǎn)位的實(shí)際振搗時(shí)間應(yīng)控制在30s左右。3.1.4混凝土泌水處理混凝土歷經(jīng)分層澆筑和振搗處理之后，混合料中的骨料在靜置過程中會發(fā)生沉降，水泥材料會產(chǎn)生析水反應(yīng)，這樣一來，混凝土結(jié)構(gòu)表面往往會形成一層浮漿層，其對于混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大危害，對于混凝土結(jié)構(gòu)各層粘結(jié)效果都會造成負(fù)面影響，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會因此而降低，塑性開裂和沉降問題的出現(xiàn)概率會大大增加。為此，本工程技術(shù)人員裝模時(shí)，應(yīng)該在模板底部端頭一側(cè)的后方，設(shè)置專用排水口，專門用于排放混凝土澆筑振搗期間所產(chǎn)生的浮漿和泌水，隨后借助小型泵裝置將其從坑內(nèi)排放出去。大體積混凝土澆筑處理結(jié)束之后技術(shù)人員需要在其終凝反應(yīng)完成之前多次抹壓處理其表面，此舉一方面能夠有效排除表面的浮漿，與此同時(shí)可以強(qiáng)化壓實(shí)效果，將收水裂縫閉合。3.1.5混凝土表面收面、緊面處理混凝土表面收面緊面工作能有效的減少混凝土表面收縮裂縫?；炷恋谋砻嫣幚砉ぷ鞅仨氃诨炷脸跄斑M(jìn)行，先用刮尺按控制標(biāo)高邊壓邊刮平，隨后收面機(jī)進(jìn)行磨光收面，當(dāng)收好面的混凝土表面具備上人條件后，然后用緊面機(jī)緊面，各工序施工應(yīng)嚴(yán)格掌握好時(shí)間，確?；炷帘砻嫫秸?.1.6混凝土保溫養(yǎng)護(hù)處理上述工序均順利完成后，技術(shù)人員要隨即選擇專用的塑料薄膜等保護(hù)層將混凝土進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，避免混凝土暴露于外界由于缺水造成龜裂。在混凝土養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)用棉被、麻袋等保溫材料，可以實(shí)施有效的溫差控制，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差以及混凝土結(jié)構(gòu)表面和外部環(huán)境溫差不超過20℃時(shí)，才能拆除保溫材料，通常養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。3.1.7混凝土測溫為獲取混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度和其表面溫度之間的差額，便于混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)監(jiān)測。本工程中，大體積混凝土施工要提前在混凝土結(jié)構(gòu)的上中下層分別布設(shè)測溫點(diǎn)，待到混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完畢并且終凝反應(yīng)結(jié)束之后展開溫度監(jiān)測。監(jiān)測初期的7d之每隔一小時(shí)應(yīng)實(shí)施一次溫度測量，7d之后每隔4小時(shí)測量一次溫度即可，直到溫差達(dá)標(biāo)之后才能夠停止測溫。溫度監(jiān)測期間技術(shù)人員如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常需要及時(shí)上報(bào)主管部門，及時(shí)采取控制措施將溫度差控制在合理范圍，測溫完成之后對于溫度監(jiān)測期間的所有數(shù)據(jù)都需要記錄存檔[3]。3.2質(zhì)量控制要點(diǎn)3.2.1嚴(yán)格審查大體積混凝土施工設(shè)計(jì)圖紙大體積混凝土施工前，應(yīng)對相關(guān)工序的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行專業(yè)審核及研究分析，對于其中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼筋配置設(shè)計(jì)以及鋼筋用量需科學(xué)設(shè)置，工程構(gòu)件轉(zhuǎn)折部位、角落位置、結(jié)構(gòu)底部以及突出的截面等部位，需結(jié)合情況適當(dāng)增設(shè)斜向配筋比例，規(guī)避結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中問題。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸大，鋼筋主要分布在底部及面層，可以在結(jié)構(gòu)內(nèi)部增加構(gòu)造鋼筋，從而提高混凝土抗裂能力。3.2.2科學(xué)設(shè)置混凝土材料配比工程大體積混凝土原材料配置決定最終施工質(zhì)量，為此原材料配比控制是工程質(zhì)量控制要素之一，實(shí)際施工期間需應(yīng)用低水化熱的水泥材料（如礦渣水泥材料），混合料中的骨料應(yīng)該添加中粗砂材料。水泥用量需盡量縮減，但前提是不能夠?qū)旌狭蠈?shí)際坍落度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等重要性質(zhì)造成影響。選用外加劑不能過于盲目，需要綜合考量擇優(yōu)選擇，其應(yīng)具備優(yōu)越的微膨脹和減水性能[4]。3.2.3準(zhǔn)確計(jì)算溫度應(yīng)力和保溫養(yǎng)護(hù)材料厚度要保證大體積混凝土施工效果，科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用方案不可或缺，各方面參數(shù)計(jì)算結(jié)果也要保證精確，其中，溫度應(yīng)力的計(jì)算對于大體積混凝土施工來說至關(guān)重要，必須確保溫度應(yīng)力的準(zhǔn)確計(jì)算。此外，混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)期間不要忽略對于其養(yǎng)護(hù)材料的選擇和材料厚度的控制。3.2.4加強(qiáng)混凝土施工過程質(zhì)量控制力度混凝土施工過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。第一，混凝土原材料質(zhì)量把控是重中之重，其原材料配比必須嚴(yán)格執(zhí)行配制要求。施工所用砂石材料加入混合料中實(shí)施攪拌之前，需要先用水清洗砂石，該工序的目的是控制砂石含泥量。第二，大體積混凝土施工作業(yè)最好在夏季進(jìn)行，但是需要建立在施工現(xiàn)場溫度達(dá)標(biāo)的情況下，夏季溫度過高的時(shí)候也不能夠開展施工。夏季施工時(shí)混凝土拌合用水最好使用深井水，現(xiàn)場原材料堆放區(qū)域要采取遮陽處理。第三，現(xiàn)場要由專職技術(shù)人員負(fù)責(zé)混凝土攪拌監(jiān)管工作，保障每次的混凝土投料實(shí)施攪拌之后，攪拌時(shí)間都能夠超過100s。對于本工程中混凝土澆筑量比較的混凝土結(jié)構(gòu)，施工前現(xiàn)場原材料要提前預(yù)備充足，確保長時(shí)間連續(xù)澆筑施工的時(shí)候原材料不會斷供。實(shí)施散裝水泥材料澆筑之前需要先經(jīng)過充分的冷卻處理。第四，開展施工作業(yè)前工程需要應(yīng)用的攪拌機(jī)等各類設(shè)備要進(jìn)行例行調(diào)試和保養(yǎng)。4結(jié)語綜上所述，光熱發(fā)電項(xiàng)目中大體積混凝土施工對于技術(shù)工藝的要求嚴(yán)格，施工期間需注重多個(gè)細(xì)節(jié)控制，如若不慎造成混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，會直接縮短工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)際使用年限，影響混凝土性能，對光熱發(fā)電項(xiàng)目安全運(yùn)行造成威脅。為此，相關(guān)施工單位實(shí)際建設(shè)期間需恪盡職守，注重工藝應(yīng)用控制和安全施工，保障建設(shè)質(zhì)量，令最終大體積混凝土施工效果符合工程預(yù)期。Reference：[1]王慶平.火電廠大體積混凝土施工探析