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摘要: 由中国建筑第二工程局承建的辽宁清河发电有限责任公司“上大压小”技术改造二期工程,本工程为1×600MW机组,其汽轮发电机基础底座一次混凝土浇筑量约为2500立方米,底板长47.4m,宽17.2m,高3m,属于大体积混凝土工程。该部位施工时,项目主要通过采取水管降温、覆盖养护、原材控制、添加外加剂等施工措施,很好的控制了大体积混凝土裂缝的产生。
关键词:汽轮发电机基础底座,大体积混凝土,水管降温,控制裂缝
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
1引言
随着经济的迅速发展,大体积混凝土的应用也越来越多,同样大体积混凝土在电厂工程建设中已经占据了非常重要的地位,不论是锅炉基础、输煤转运站基础,还是汽轮发电机基础底座,大体积混凝土在火力发电厂中的踪影无处不在,尤其是汽轮发电机堪称发电厂的心脏,其基座基础体积大、结构复杂、表观质量要求高、埋件种类繁多、并且钢筋含量较大,从而提高了施工难度,也是电厂施工的重中之重。辽宁清河发电有限责任公司“上大压小”技术改造二期工程汽轮发电机基础底座结构尺寸达到长47.4m,宽17.2m,高3m,属于大体积混凝土结构,所以控制该基础产生裂缝是施工的关键。
2裂缝产生的原因
要想控制大体积混凝土产生裂缝,首先要明白混凝土裂缝产生的原因。众所周知,混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。大致可划分如下几种:
温度变化引起的裂缝。
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。混凝土的水化热是造成其结构内部与外部温差的主要原因。大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
二、收缩引起的裂缝。
混凝土浇筑后约4小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
另外混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,将会出现缩水收缩。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
三、地基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。
四、施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。搅拌混凝土所采用材料质量不合格,也可能导致结构出现裂缝。
3裂缝控制措施
混凝土裂缝产生的原因还有很多,比如加载过早、钢筋锈蚀、冻胀、施工工艺等。然而,对于大体积混凝土,其主要危害是温度变化引起的裂缝。根据研究发现,当混凝土内外温差超过25℃时,混凝土表面将出现危害裂缝。所以,为了减少或避免汽轮发电机基础底座产生危害裂纹,项目除了采取采用水化热较小的矿渣硅酸盐水泥、合理级配的砂石、掺加缓凝剂、延长新浇混凝土上部产生施工荷载的时间,以及采用循序渐进、分层浇筑、一次到顶的施工方法外,项目主要把控制混凝土内外温差做为施工的重点。主要采取了以下几点措施,收到了很好的效果。
减少混凝土内部溫度
对于大体积混凝土而言,混凝土的水化热是混凝土内部温度产生的主要原因。为了减少混凝土内部温度,项目采用了水管降温的施工措施。混凝土搅拌前,所有原材搭设凉棚,避免日光强烈照射,粗骨料用凉水浇筑降温。混凝土浇筑后,降温的具体做法是在基础竖向1m及2m的位置,水平向间距1000mm设置管径60mm的钢管,而后,在汽轮发电机基础底座的一侧用水泵把凉水抽到钢管内,凉水在混凝土内循环的过程中,把混凝土内部热量带走,从而达到降温的效果。经过现场实际测温,从汽轮发电机基础底座内部循环后流出的水,水温由12℃升温至46℃,取得了明显的降温效果。
二、增加混凝土外部温度
为了减少汽轮发电机基础底座混凝土内部与外部温差,除了减少内部温度以外,还应采取措施减少混凝土表面温度的散失。具体施工措施为,混凝土浇筑完成后,在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,而后覆盖两层阻燃棉被保温。并且,还要在汽轮发电机基础底座上部每20㎡范围内设置测温导线,测温导线每点设置上、中、下三根,混凝土浇筑完后每隔2小时分别对汽轮发电机基础底座内部及表面温度进行测量,如果发现内、外温差超过25℃,汽轮发电机基础底座外表面应增加棉被覆盖层数,直至内外温差小于25℃为止。
三、通过设计增加汽轮发电机基础底座内部温度筋
汽轮发电机基础底座虽然高3m,但是,假如只为了满足受力要求,可以在汽轮发电机基础底座上部及下部各设置一层受力钢筋即可,中部可以不设置钢筋。为了避免汽轮发电机基础底座混凝土内部温度过高,产生裂缝,在汽轮发电机基础底座竖向1m及2m的位置设置两层间距150mm直径14温度钢筋。
4、结语
由中国建筑第二工程局承建的辽宁清河发电有限责任公司“上大压小”技术改造二期工程,其汽轮发电机基础底座长47.4m,宽17.2m,高3m,属于大体积混凝土。通过采取上述措施后,经测温发现,混凝土内部温度最高只有62℃,内、外温差最多时达到19℃,养护2周后,停止通水降温,并解除覆盖保温养护,混凝土结构没有出现危害裂纹,对混凝土的裂纹控制起到了很好的效果。
作者简介:李慧杰,男,1982年9月9日,籍贯河南周口,现居住辽宁大连
关键词:汽轮发电机基础底座,大体积混凝土,水管降温,控制裂缝
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
1引言
随着经济的迅速发展,大体积混凝土的应用也越来越多,同样大体积混凝土在电厂工程建设中已经占据了非常重要的地位,不论是锅炉基础、输煤转运站基础,还是汽轮发电机基础底座,大体积混凝土在火力发电厂中的踪影无处不在,尤其是汽轮发电机堪称发电厂的心脏,其基座基础体积大、结构复杂、表观质量要求高、埋件种类繁多、并且钢筋含量较大,从而提高了施工难度,也是电厂施工的重中之重。辽宁清河发电有限责任公司“上大压小”技术改造二期工程汽轮发电机基础底座结构尺寸达到长47.4m,宽17.2m,高3m,属于大体积混凝土结构,所以控制该基础产生裂缝是施工的关键。
2裂缝产生的原因
要想控制大体积混凝土产生裂缝,首先要明白混凝土裂缝产生的原因。众所周知,混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。大致可划分如下几种:
温度变化引起的裂缝。
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。混凝土的水化热是造成其结构内部与外部温差的主要原因。大体积混凝土浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
二、收缩引起的裂缝。
混凝土浇筑后约4小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
另外混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,将会出现缩水收缩。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
三、地基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。
四、施工材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。搅拌混凝土所采用材料质量不合格,也可能导致结构出现裂缝。
3裂缝控制措施
混凝土裂缝产生的原因还有很多,比如加载过早、钢筋锈蚀、冻胀、施工工艺等。然而,对于大体积混凝土,其主要危害是温度变化引起的裂缝。根据研究发现,当混凝土内外温差超过25℃时,混凝土表面将出现危害裂缝。所以,为了减少或避免汽轮发电机基础底座产生危害裂纹,项目除了采取采用水化热较小的矿渣硅酸盐水泥、合理级配的砂石、掺加缓凝剂、延长新浇混凝土上部产生施工荷载的时间,以及采用循序渐进、分层浇筑、一次到顶的施工方法外,项目主要把控制混凝土内外温差做为施工的重点。主要采取了以下几点措施,收到了很好的效果。
减少混凝土内部溫度
对于大体积混凝土而言,混凝土的水化热是混凝土内部温度产生的主要原因。为了减少混凝土内部温度,项目采用了水管降温的施工措施。混凝土搅拌前,所有原材搭设凉棚,避免日光强烈照射,粗骨料用凉水浇筑降温。混凝土浇筑后,降温的具体做法是在基础竖向1m及2m的位置,水平向间距1000mm设置管径60mm的钢管,而后,在汽轮发电机基础底座的一侧用水泵把凉水抽到钢管内,凉水在混凝土内循环的过程中,把混凝土内部热量带走,从而达到降温的效果。经过现场实际测温,从汽轮发电机基础底座内部循环后流出的水,水温由12℃升温至46℃,取得了明显的降温效果。
二、增加混凝土外部温度
为了减少汽轮发电机基础底座混凝土内部与外部温差,除了减少内部温度以外,还应采取措施减少混凝土表面温度的散失。具体施工措施为,混凝土浇筑完成后,在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜,而后覆盖两层阻燃棉被保温。并且,还要在汽轮发电机基础底座上部每20㎡范围内设置测温导线,测温导线每点设置上、中、下三根,混凝土浇筑完后每隔2小时分别对汽轮发电机基础底座内部及表面温度进行测量,如果发现内、外温差超过25℃,汽轮发电机基础底座外表面应增加棉被覆盖层数,直至内外温差小于25℃为止。
三、通过设计增加汽轮发电机基础底座内部温度筋
汽轮发电机基础底座虽然高3m,但是,假如只为了满足受力要求,可以在汽轮发电机基础底座上部及下部各设置一层受力钢筋即可,中部可以不设置钢筋。为了避免汽轮发电机基础底座混凝土内部温度过高,产生裂缝,在汽轮发电机基础底座竖向1m及2m的位置设置两层间距150mm直径14温度钢筋。
4、结语
由中国建筑第二工程局承建的辽宁清河发电有限责任公司“上大压小”技术改造二期工程,其汽轮发电机基础底座长47.4m,宽17.2m,高3m,属于大体积混凝土。通过采取上述措施后,经测温发现,混凝土内部温度最高只有62℃,内、外温差最多时达到19℃,养护2周后,停止通水降温,并解除覆盖保温养护,混凝土结构没有出现危害裂纹,对混凝土的裂纹控制起到了很好的效果。
作者简介:李慧杰,男,1982年9月9日,籍贯河南周口,现居住辽宁大连