1280m ³高炉大体积砼冬季施工方法

　　摘要：陕西汉中勉县汉钢1280m³高炉基础尺寸为：东西方向29米，南北方向29米。高炉基础基底标高▼-4.000米，高炉基础顶标高▼5.286米，高炉炉体半径5.5米，具体尺寸详见施工图纸。建设场地地震烈度为7度。
　　高炉基础▼-4.000～▼+0.000砼强度等级C30普通砼，二次浇筑层采用C35普通砼；▼+0.000～▼+5.286砼强度等级C30耐热砼，耐热度350℃。
　　关键词：高炉大体积砼，冬季施工
　　一、施工顺序
　　先浇筑Ⅰ区（▼-4.000～▼±0.000）的砼，待Ⅰ区的砼浇
　　筑完毕并初凝后，绑扎Ⅱ区的钢筋，浇筑Ⅱ区的砼；即在▼±0.000设置一道水平施工缝,Ⅰ区为C30砼，Ⅱ区为C30耐热砼，Ⅰ区砼量约3121m3，Ⅱ区砼量512m3，合计：3613m3。
　　二、砼原材料及试验准备
　　2.1原材料准备
　　水泥：采用低水化热P.S42.5普通矿渣水泥，可降低砼水化热。
　　砂子：砂用级配良好中粗砂，含泥量小于3%，云母含量小于2%，硫化物及硫酸盐含量含量小于1%，轻物质含量小于1%等。
　　石子：普通C30配合比采用级配良好的砾石，粒径5-32.5mm以满足泵送要求。石子含泥量小于1%；针、片状颗粒含量小于15%；硫化物及硫酸盐含量含量小于1%；等并对石子压碎值指标进行检测，要求压碎值指标小于16%。
　　水：采用厂区内符合国家标准要求的生活饮用水。
　　掺和料：掺加Ⅱ级粉煤灰，可以减少水泥用量，从而对大体积砼施工有利，可以降低水化热，粉煤灰的细度不大于20；烧失量不大于8%；三氧化硫含量不大于3%；烧失量不大于8%；需水量比不大于105%；含水率不大于1%；
　　矿粉：采用9.5级矿粉。加入矿粉可降低温升，有利于泵送，增进砼后期强度，改善砼内部结构，提高砼耐久性等。
　　外加剂：采用缓凝减水剂，使砼的缓凝时间≥12h。以达到改善砼和易性、降低水灰比、降低水化热的目的。
　　掺加HJ8—B型混凝土抗裂剂，配制补偿收缩混凝土，以部分或全部抵消干缩和冷缩在结构中产生的约束应力，防止或减少温度与收缩裂缝的出现，砼的缓凝时间为12小时。或加入膨胀剂UEA可较少砼内部裂缝。考虑冬期施工，应适当加入防冻剂。
　　2.2试验准备
　　对以上材料进行检测，材料符合规范要求后，应送资质实验室进行试配。要求各项技术指标如下：
　　塌落度：140mm±20mm
　　砂率：35-45%
　　水灰比：不宜大于45%
　　三、砼
　　本工程采用商品砼，到达施工现场后，检测其坍落度损失值，坍落度偏差±20mm。
　　3.1.砼运输
　　砼采用20台9m3罐车进行运输（运距15公里），砼出罐时间至进入现场时间不能超过1小时（砼运输单上必须注明砼出机时间）。高炉基础砼输送选择汽车泵的方式进行浇注，汽车泵位置设在高炉西侧和北侧，利用新修厂区主路，及临时道路。
　　3.2.砼的浇筑
　　1）浇筑方法
　　采用2台44米汽车泵从北往南分层浇筑。砼浇筑采用斜坡法进行，即“分段定点，循序推进、一个坡度、一次到顶”的方法¬——自然流淌形成斜坡砼的浇筑方法，能较好地适应泵送工艺，提高泵送效率，简化砼的泌水处理，保证了上下层砼不超过初凝时间，一次连续完成。
　　3.3施工缝的处理
　　本基础工程在▼±0.000处留一道水平施工缝，在▼±0.000以下砼浇筑完毕时，在表面预埋Φ25钢筋，砼施工缝接茬处施工缝模板安装前，将已硬化砼表面层的水泥薄膜或松散砼及其砂浆软弱层剔凿、清理干净。
　　砼浇筑前，先浇筑50mm厚同砼配合比的无石子砂浆（去石子砼）一层，禁止浇筑厚度过厚，在按设计要求用C35砼浇筑200mm厚，然后进入正常浇筑。
　　3.4砼的养护
　　采用覆盖二层塑料布加二层棉被保温。
　　保温厚度计算：
　　假设砼浇筑入模温度：T0=15℃，室外平均气温：Ta=-4℃
　　每立砼水泥用量：mc=300Kg，每立砼粉煤灰用量：F=80Kg
　　砼浇筑厚度：h=4m
　　1）计算砼绝热温度
　　
　　其中：mc=300KgG=334J/Kgm=0.340
　　经计算可知：Tmax==43℃
　　2）不同龄期砼内部温度可按下式估算：(以6天计算)
　　T1t=Thק(t)+Tj
　　§(t)---与龄期块体厚度、施工方法等有关的系数
　　T0---砼入模温度，取15℃
　　根据上式并参照建筑施工计算手册估算本工程不同龄期内部温控制砼表面温度Tb≥46.82-15≥31.82℃
　　采用二层棉被+二层塑料布保温，导热系数为λ=0.048（W/mK），大气平均气温为15℃，k取1.5
　　保温层厚度：δ=
　　==0.047m
　　故棉被厚度应≥47mm。
　　3.5.砼的测温
　　温差控制原则：砼的中心温度与表面温度的差值不得超过25℃；砼表面温度与环境空气最低温度的差值不得超过25℃；冷却水管之间砼最高温度与冷却水温度的差值不得超过25℃。遇有特殊情况（气温骤降或砼内外温差接近25℃时）要及时报告现场总工程师，采取紧急保温措施。
　　雨天施工措施：
　　1）联系当地气象部门，预报当地近期天气情况，做好防雨施工措施准备。
　　2）准备塑料帆布400㎡，做好浇筑砼的覆盖、养护工作。
　　3）对基槽周边的排水沟及时派人清理疏通，准备4寸泥浆泵两台及时抽水，并做好基坑边坡的支护工作.
　　4）在基坑上部周边距坑边2m设置截水沟一圈，排入南边排洪渠.
　　5）高炉两边道路及时修整砂夹石换填硬化，确保浇筑运输车辆正常运行。
　　6）现场电工巡视现场用电设施做好雨期防护工作，确保设备正常运行。
　　7）专业安全员巡视施工现场，排查险情，确保安全生产.
　　3.6.温控防裂措施
　　1）采用干净的砂、石料，含泥量分别控制在3％和1％以下。
　　2）选用低水化热水泥，降低砼内部热量：选用矿碴PS:42.5水泥，28天水化热335KJ／Kg，比普通水泥低42KJ／Kg。
　　3）掺加缓凝剂，推迟水化热的峰值：掺加HB—2型缓凝剂1％，砼缓凝时间可推迟8～10小时，从而延缓水泥的水化速度。
　　4）掺加粉煤灰，降低水泥用量，减少水泥水化热。
　　5）降低砼的入模温度：砼的入模温度一般控制在10℃—15℃．
　　6）浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇筑、连续推进、自然流淌、一次到顶”的方案。振捣根据砼自然形成的流淌斜坡度，在浇筑带前、后各布置4道振捣器，随着砼向前推进浇筑，振捣器相应跟进。
　　7）表面处理砼浇筑约3～4h后，初步按设计标高用长括尺括平，在初凝前用1-3CM碎石铺于表面抹压，防止表面裂缝。
　　8)“内排外保”，减少砼内外温差：
　　“内排”:尽快排出砼内部热量，降低砼内部温度。在砼浇注以前，预先在砼内（斜面砼）按间距a=2m放置Ф＝200mm的钢筋骨架加设钢丝网散热管，砼达28天后用高一标号砼将散热管灌实。在标高-3.00米处、标高-2.00米处、标高-1.00米处水平设置三道冷却水管，水管直径Ф＝50mm，接阀门及压力表。具体布置见图示。
　　
　　注：砼产生水化热温度最高部位在高炉基础中心位置，在该部位设一出水口和一进水口，加快降低温度。(如图所示)
　　
　　
　　
　　±0.000米～+5.286米砼设Ф＝50mm钢管冷却，冷却管从+500处接入，从+4.5米处接出，呈螺旋分布。
　　9）加入抗冻剂,避免砼受冻害侵袭，减小砼表面与中心砼的温差。
　　10）在高炉基础四周挖设4个排水坑，将冷却水管中的出水（温度较高）撒在高炉基础表面，以增强养护，水由排水坑排出。
　　11）延长砼的拆模时间。
　　四、结论
　　采用此方法施工高炉大体积砼，不但保证了质量，也保证了速度，我们在2280m³高炉热风炉基础施工中仍采用该方法。

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