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高精度埋件大体积混凝土摇摆台基础的施工

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第10期作者：杨战勇

[导读] 摘要：随着我国经济的平稳发展和科学技术研究需要，建设工程领域涉及大体积混凝土、高精度埋件要求的工程越来越多。

        中广核研究院有限公司广东深圳 518000
        摘要：随着我国经济的平稳发展和科学技术研究需要，建设工程领域涉及大体积混凝土、高精度埋件要求的工程越来越多。以某小型摇摆台基础的施工为例，从大体积混凝土施工、高精度埋件施工和二次混凝土的浇筑方面提出控制措施，保证项目的施工质量满足设备安装运行的试验要求。
        关键词：基础；高精度埋件；大体积混凝土
        [正文]
        1、引言
        随着我国经济的平稳发展和科学技术研究需要，建设工程领域涉及大体积混凝土、高精度埋件要求的工程越来越多。以某小型摇摆台基础的施工为例，简述在在施工过程中要重视的事项和施工控制，保证项目的施工质量，满足设备安装运行试验要求。
        2、项目简介
        本项目位于某厂房室内，为某摇摆台试验装置整体设备基础，基础外形尺寸为17m*16m*3.5m，因地质条件的限制，对基础底面以下2.5m进行换填，挖深6m。为保证后续设备的安装质量，预埋件的安装精度要求较高。该基础虽规模不大，但其混凝土用量近700m3，钢筋用量约为45t。平面示意见图1。

        图1
        3、施工控制
        如项目简介所述，本项目的工程规模较小，主要工艺在国内的施工也是很成熟，下文针对影响该项目的关键部分的施工和过程控制进行论述。
        3.1大体积混凝土施工
        大体积混凝土的施工工艺成熟，针对本项目重点关注以下4个方面：
        （1）材料选取
        材料选取是选用掺加粉煤灰等掺合料的低水化热水泥品种配制混凝土，充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。对骨料的要求，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料，同时严格控制砂石的含泥量。
        （2）施工缝要求
        此基础的整体性要求高，要求混凝土连续浇筑。考虑到本项目的高度较大（3.5m），施工工艺上应做到分层浇筑、分层捣实，但又必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好，不致形成施工缝。
        （3）温度和裂缝控制要求
        为了有效地控制有害裂缝的出现和发展，从控制混凝土的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件和设计构造等方面采取措施。
        1)除非图纸已明确，否则配合比须经设计院认可。
        2)使用粗骨料，选用粒径较大、级配良好的粗细骨料；控制砂石含泥量。
        3)控制粉煤灰的掺加量，掺量过大，会影响混凝土的抗拉强度（粉煤灰掺量越大，砼抗拉强度会越低），与要求混凝土具有低水化热是一对矛盾，需要综合考虑、平衡兼顾。
        4)在基础内部预埋冷却水管，通入循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。
        5)在拌合混凝土时，还可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥，使混凝土得到补偿收缩，减少混凝土的温度应力。
        6)避免高温天气的高温时段进行施工，选择较适宜的气温浇筑。
        7)掺加相应的缓凝型减水剂，如木质素磺酸钙等。
        8)在混凝土入模时，采取措施改善和加强模内的通风，加速模内热量的散发。
        9)及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。
        10)合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积过大高差。
        11)在大体积混凝土基础内设置必要的温度配筋，在截面突变和转折处，底、顶板与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以改善应力集中，防止裂缝的出现。
        12)在结构完成后及时回填土，避免其侧面长期暴露。
        （4）养护措施
        浇筑混凝土之后，做好混凝土的保温保湿养护。缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力，注意保湿。本项目在室内施工，无太阳暴晒，要求每隔一段时间对混凝土进行洒水养护即可。
        3.2高精度埋件施工
        土建埋件有3个平面尺寸为980*690*20mm的钢板，钢板上预留4个孔洞，要求埋件方位、标高的误差不超过2mm。主要的工艺是：埋件定位、埋件的校正、埋件加固。
        （1）埋件的定位
        根据图纸定位尺寸，在绑定的钢筋网上做好标识，初步将埋件布置于绑好的钢筋网上，注意钢筋网预留出调整的空间便于后续调整，将调位螺杆在埋件的四角进行焊接，进行初步固定，如图2所示。

        图2
        （2）埋件的校正
        埋件上的预留孔洞为后续安装设备使用，通过机加工方式，其加工误差控制在0.5mm，为保证埋件的方位，先将埋件的标高调整至误差范围内，要求为2mm，按照1.5mm进行控制。其次根据本项目的特点，通过调位螺杆调整埋件上孔洞与孔洞之间的距离确保埋件方向和中心点的位置准确。因为埋件的布置方式构成一个正三角形，调整孔洞与孔洞之间两两相对孔洞尺寸之间的距离可以保证中心点、对角线的偏差，如图3所示。

        图3
        在测量孔洞与孔洞之间距离时，通过反复多次、不同时段测量消除人为误差，对于不满足要求的数据进行线下评估计算，然后通过调整水平螺杆，再进行反复多次测量，保证每个方向的计算的理论值和实际值在误差范围内。
        测量距离时，需跨过基础中心空心圆柱部分，卷尺悬空有弧度造成测量值人为误差偏大。故在测量路径上架设托板（方钢），为保证托板水平，对托板采用水平尺校准措施。
        对于孔洞中心点的确认也是项目的难点之一。本项目采用高精度的机加工制作对应孔洞的盖板，将孔洞的中心点在盖板上表示以便于施工测量。
        （3）埋件加固
        埋件的方位确定后，再次核实埋件的标高有无误差。项目实际实施时，标高有超过2mm的情况，调整标高后，继续对孔洞间各个方向的距离进行校核。校核误差在允许范围内后，对预埋件的各个方向进行焊接固定牢固。同时，为避免二次浇筑时的振动影响，再补设钢筋与钢筋笼进行焊接，将埋件牢牢固定。
        3.3二次混凝土浇筑
        为满足预埋件的精度，采用二次灌浆的施工方法，在浇筑前、中、后的注意事项如下所述：
        （1）浇筑前
        在二次浇筑混凝土前，需清除原浇筑和二次浇筑界面松动的砼块和预留部份的杂物。在本项目施工过程中，虽然工作面和工作量看似不大，但是投入2个工人清理了2天，反复用高压水枪冲洗后才验收通过；另外还需检查模版是否牢固，核实模板尺寸是否准确，避免不必要的返工。
        （2）浇筑时
        在浇筑时，采用高一标号的无收缩或微膨胀细石混凝土。在振捣时，考虑细石混凝土的和易性较好，采用振幅功率较小的振动棒，以避免对埋件产生大的扰动。在浇筑时连续施工，不能中断。
        （3）浇筑后
        在二次混凝土浇筑后应采取保护措施，避免有人踩踏或破坏。应在终凝后及时养护，避免出现干缩裂纹。
        4、结语
        本项目规模不大，但是施工工艺涉及较多，施工过程有一定的难度。通过对施工过程中难点和重点的控制，本项目的误差在设计要求范围内，大体积混凝土未出现质量问题，保质保量的顺利移交给后续安装单位。同时，本项目的顺利实施，为其他相关的试验设备基础提供有益的参考。
        参考文献
        [1]《建筑施工手册》（第五版编委会）．建筑施工手册第3册 15章混凝土工程．北京：中国建筑工业出版社，2013．