变电站大体积混凝土基础冬期施工初探

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摘 要 以某变电站GIS组合电器基础冬季施工为例，通过采用暖棚法控制环境温度为0℃-5℃，保证混凝土不受冻害；采用分块、分层浇筑、阶梯推进的方法浇筑施工，养护期采用“内降外保”的技术措施，使混凝土内外温差不超过25℃，防止大体积混凝土的冻害和裂缝的产生。

关键词 冬期施工 大体积混凝土养护测温

中图分类号：TU37 文献标识码：A

一、工程特点

某变电站GIS组合电器基础形式为钢筋混凝土大板基础，混凝土基础共分为3个部分，分本体及进线和出线1大2小3个基础，其中本体基础长度为77.2米，宽度最宽处为20.7米，最窄处为14.6米，厚度为2米。地基处理换填1m厚灰土消除地基湿陷性。混凝土3480米3, 设计强度等级为C30，钢筋201T，属超长大体积混凝土结构。基础留设两道800mm宽的后浇缝带，一道30宽的变形缝。基础横向主电缆沟20道，纵次电缆沟19道。接地引出铜牌264 块，预埋铁件204 块，任意两个预埋铁件平面高度偏差≤±2㎜。

工程主要技术特点：

（1）单次浇筑混凝土量大，基础尺寸变化多、配筋多、间距密。

（2）本体基础后浇带及施工缝将基础分为4 块，每块混凝土必须一次浇筑完成，不允许留垂直施工缝。

（3）多个搅拌站同时供应同强度等级混凝土，选择原材料要求统一。

（4） 接地引出铜牌及预埋铁件安装数量多，设计要求尺寸公差精度高。

（5）施工时间正值冬期施工，室外自然气温最低温度达-20度，属于严寒地区冬期施工。

二、主要技术措施

大体积混凝土冬期施工中的技术难点是大体积混凝土基础的防冻害与防裂，为降低水化热温升，防止过大温差的产生，控制裂缝，同时又要防止混凝土的冻害，采取以下措施：

（1）采用暖棚法施工，暖棚内温度控制在0℃至5℃之间，大气温度在-17℃至-20℃。

（2）考虑大体积混凝土，不宜提前拆模，且要求混凝土表面有良好的保温措施，本基础-0.3米以下采用240mm砖模（内侧抹灰），外侧回填土。砖模优点在于对砼侧立面长久保温减小温差；缩短工期不需要再拆模回填；减小砼外露表面积。保证室外地面以下基础混凝土温度，防止受冻。

（4）考虑交叉施工车辆易堵塞，为使施工中有充裕的混凝土浇筑接槎时间，将初凝和终凝时间调整到合适时间。将混凝土初凝定为 12±2h ，终凝时间为16 ±2h 坍落度定为出机坍落度 200-400㎜，入泵坍落度160-180㎜，冬施混凝土出机温度控制在10-12℃,并选用能有效降低或推迟水化热峰值的外加剂。

（5）准备好塑料薄膜和草袋等保温材料，根据测温情况对混凝土及时进行保温养护。

三、混凝土浇筑施工工艺

大体积混凝土采用商品混凝土，采取分块、分层浇筑、阶梯式推进的施工方法。砼浇筑速度控制在30～35m3/h。每层混凝土应在初凝前完成上层浇筑，新旧混凝土接槎时间不允许超过8h。特殊部位如钢筋较密、插筋根部、斜坡上下口处要重点加强振捣。砼振捣由有经验的振捣工进行，每个班组不少于6根振捣棒，插点采用行列式，间距400mm，振捣上层砼时应插入下层50mm，振捣时振捣棒不得碰撞模板、预埋件、钢筋，防止模板、预埋件、钢筋发生位移。底板混凝土表面，要求抹3遍, 1遍木抹搓平，2遍铁抹压实 ，以减少表面收缩裂缝。

四、混凝土施工养护及温控措施

（1）混凝土的养护：混凝土振捣压抹以后及时覆盖塑料薄膜，上部盖一层防火草帘，保温保湿养护。

（2）温控方案：体积混凝土冬施过程中为保证混凝土无冻害无裂缝采取“内降外保”的技术措施，使混凝土内外温差不超过25℃。

（3）测温布点方案

每次浇筑的砼板块内均埋设测温线，每个测温点均设上、中、下三根测温线，采用电子测温仪测设温度，电子测温导线每组3根，标识清楚，共8组。位置见下图。测温点探头布置分为上、中、下三个探头，其中上、下探头，距砼上下表面各100mm。砼浇筑后前三天升温阶段每4小时测一次温度，当要接近水化热峰值时每2小时进1次测温，降温阶段每6小时测温一次，并做好测温记录，当砼内外温差超过25oC时，需及时采取措施，如加强保温，热水养护等，使内外温差控制在25oC以内。测温点设置如图

（4）测温结果分析

通过现场所采集到的混凝土内部温度升降变化数据资料，绘制测区温度曲线。并对温度变化曲线进行分析。混凝土内部在浇筑前4天时温升曲线急速上升，到第4天时达到水化热引起的温升最高值，其值为44.2℃。在第4天后内部温度逐渐降，到第7 天时温度明显下降，总体的降温曲线下降趋势比较平缓。表明混凝土中掺入粉煤灰及缓凝剂降低了单方水泥用量起到降低峰值的作用，另外，当表面覆盖保温效果好时，表面温度曲线平滑，通过加强表面的保温工作以及对于拆模时间的严格控制，才可以降低混凝土内部的温度梯度，防止混凝土温度裂缝。测温结果证明混凝土中心最高温度与混凝土表面温度之差以及混凝土表面温度与环境温度之差均小于25℃满足规范要求。

五、,结论

（1）大体积混凝土工程冬期施工是可行的，混凝土的温度以及温度应力可以得到有效控制。

（2）施工实践表明大体积混凝土冬期施工应采用暖棚法施工，当棚外温度为-17度—20度时，棚内温度可以控制在0度-5度之间，可有效地保证混凝土不受冻害。

（3）冬期基础大体积混凝土施工可采用掺合料粉煤灰、膨胀剂,、大体积混凝土专用泵送缓凝剂进行施工，可以有效地推迟水化温升峰值的出现。

（4）实例表明基础施工的体积为3480米3，厚度2米时采用上述措施可控制混凝土内的最高温度为44.2度，最大温差为22.2度.这对于保证混凝土的质量，不产生温度裂缝是有利的，并成为大体积混凝土冬期施工的主要控制措施。

参考文献

1.郭杏林.混凝土工程施工细节详解.机械工业出版社,2007

2.李继业,刘福臣.建筑施工质量问题与防止办法.中国建筑工业出版社,2003.

3.陈尧启.主体工程施工技术及质量通病防治.同济大学出版社.

作者简介：

梁宏（1960年），男，湖北武汉人，回族，职称：工程师，学历：大学本科，研究方向：输变电工程土建施工。