昆钢板坯连铸机土建工程施工探析

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　　摘要：大体积混凝土技术要求高、施工难度大，必须要采取措施最大限度地解决混凝土浇筑前的前期问题，本文主要结合工程案例，从钢筋砼爆破拆除、基坑验槽到工程主体施工，详述钢筋砼浇筑从而攻克大体积钢筋砼施工问题。
　　关键词：大体积混凝土，施工
　　
　　高层建筑的箱形基础、筏板基础或桩基承台的施工，其持点是量大、坑深、块体厚、钢筋密，这些部是体积较大的钢筋混凝土工程。大体积混凝土，必须要采取措施、最大限度地解决水泥水化热及随之引起的体积变形、混凝土开裂的问题。组织大体积钢筋混凝土基础施工，在模板、钢筋相混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。本文结合某工程案例对大体积钢筋混凝土温度应力及防止混凝土裂缝的技术措施进行阐述分析。
　　一、案例工程
　　由云南一建板带工程项目部组织施工的板坯连铸机土建工程是板带工程的三大主体项目之一，由板坯连铸机在线（主体）设备基础、离线设备基础、操作平台上下建筑物、附属建筑物组成，位于昆钢第三炼钢厂内，为大体积钢筋砼构筑物附设工艺功能用房。在线设备基础长107.85m，宽39.5m，由大包回转台、二冷室、水阀站、电气室、变压器室、润滑站、液压及润滑管沟、连铸PLC室、风机房、后部设备基础等组成。离线设备基础为多个单体设备基础群。为了保证大体积砼质量，特制定本方案。
　　二、基坑土方开挖
　　21钢筋砼爆破拆除
　　本工程工期紧，任务重，结构复杂，技术含量高，施工难度大。于2001年09月26日破土动工。在基坑土方开挖的过程中遇到大量的原有钢筋砼设备基础，因施工环境在三炼钢主厂房内，基础四周老板坯连铸机正在生产，无法作常规的爆破拆除，只能人工用风镐打眼作表态爆破拆除，给施工带来了极大的困难，阻碍了施工的顺利进行。在困难面前，项目部班子认真研究，精心组织，在三炼钢车间桁车的配合下，将约3000m3砼及钢筋砼块体拆除外运，在不影响三炼钢正常生产的前提下，按计划圆满完成了基坑土方开挖任务。
　　2.2基坑验槽
　　在基坑验槽时，发现基底土质为回填土，达不到设计要求的承载力。对于验槽中发现的地基问题，必需进行处理。处理对象为地基土以及基础与上部结构；处理原则为：首先使地基土各处的强度和变形趋于一致，使建筑物沉降均匀，若不能达到上述要求，则对基础尺寸、埋深或上部结构进行调整，使结构适应地基的不均匀性；地基处理方法分为整体处理和局部处理。
　　整体处理：槽底全部为填土，或填土占大部分，天然土层零星分布其中，一般应全部清除，地下水位以上可采用2：8灰土，水位以下采用级配砂石或碎石屑分层回填夯实。也可将基础埋深适当加大。
　　局部处理：局部坑、沟、坟穴、软土的处理。将坑底及四壁的松软土清除至天然土层，然后采用与天然土层压缩性质相近的材料回填。天然土层为可塑的粘性土、中密的粉土时，可选用2：8灰土或1：9灰土；天然土层为硬塑粘性土、密实粉土砂土，宜选用级配砂石。若坑的深度、面积很小，宜采用级配砂石。回填时应分步回填，并按1：1放坡做踏步；旧房基、砖窑底、压实路面或基岩层等局部硬土，一般都要挖除。挖除后回填材料根据周围土质而定。全部挖除有困难时，可挖除0.60m做软垫底，使地基沉降均匀。
　　昆钢板带工程指挥部有关人员及设计人员决定将基础加深，开挖到能满足设计要求的土层，再浇造型砼基础至设计基底标高，通过精心组织，科学管理，打破常规施工，急业主所急，昼夜组织连续施工，最终按设计于2001年11月底完成了在线设备基础的基础施工。
　　三、主体工程施工
　　本工程的主体工程结构复杂，预留孔洞、预埋铁件、预埋螺栓规格品种繁多。
　　3.1预埋件安装
　　按工程《施工组织设计》中，爬架平面预埋位置及立面预埋位置进行逐点放线预埋。预埋件按照方案设计要求选用，预埋位置、预埋件均按照平面图中爬升机构编号进行。
　　预埋件与结构配筋点焊或绷扎，防止浇注时预埋件位置偏移。预埋件两端利用海绵、泡沫、锯沫、胶带封堵，防止浇注时注入水泥。
　　预埋精度要求如表1所示。预埋位置是否准确是爬架运行操作的关键，利用直尺、卷尺及铅锤吊线进行预埋检测。
　　表1：预埋件精度要求

　　本项目安装在二冷室x向、y向剪力墙立面上的四块导轨埋件形状复杂（似鸡爪），长13m，高8m，单件重约7000kg，安装精度为±50mm。安装在二冷室x向、y向剪力墙8.5标高处的两块结晶器振动支承架形状复杂，单件重达15020kg，安装精度为±20mm。
　　3.2回转平台锚固件安装
　　回转台结构特点是：设备结构尺寸大、重量大(一般为150～300t),承载力大(一般为150～350t),工作频繁,安装精度高(旋转齿底座安装水平度为0.05/1000mm),施工技术复杂。针对这些大型的精密重型设备锚固件的安装需要制定出一套科学的、行之有效的安装方法,能够达到优质、高速,并且最大限度地降低施工成本。
　　安装在大包回转台11.40标高处的回转台锚固件重4025kg，由36根长1.8m的φ70无缝钢管组成，安装精度为±33mm。项目部不畏艰险，反复研究，制定出科学合理、切实可行的专项目施工方案，按照指挥部的节点计划圆满完成了主体工程的施工任务，于2002年02月、03月相继将在线、离线设备基础交付安装。
　　四、混凝土浇筑
　　本工程的施工，攻克了大体积砼（主体设备基础砼及钢筋砼约22500m3）的施工、地下深基坑（基坑最深处达－8.6m）防水砼的施工、二冷室导轨埋件安装、二冷室结晶器振动支承架安装、回转台锚固件安装、高精度粗直径螺栓的埋设等一系列重大技术难关。
　　克服了施工与生产交叉（新建板坯连铸机在三炼钢老板坯连铸机傍，不能影响老板坯连铸机的正常生产）、施工工期短（2001年09月26日开工，2002年02月交付安装，2002年06月29日竣工，仅为国家定额工期的40%）、设计变更修改频繁（本工程为典型的“三边”工程，即边设计，边修改，边施工，设计变更修改通知单有172#，工程联系通知单有11#）、土建施工与设备安装频繁交叉等困难。累计完成土石方75000余m3，浇筑砼29800，钢筋制作绑扎2100t，预埋铁件制作安装388t，螺栓1200余棵，拆除并外运原有砼及钢筋砼3000m3。[!--empirenews.page--]
　　混凝十抗拉强度小，这是混凝土容易开裂的内在因素。因此在施工的全过程．必须创造条件，确保混凝土均匀密实，提高混凝土的抗拉强度。在施工中将混凝土强度与总水化比热之比作为控制大体积混凝土施工全过程的一项指标，H热强比即：
　　公式1
　　式中：W——水泥最终水化热．KJ／kg；
　　Q——每立方米混凝土的水泥用量，kg；
　　fcn一—混凝土的抗压强度，N／mm2、
　　在式1中，当H值越小，就越反映出获得同样混凝十强度时的总发热量也越小。因此，必须进一步严格控制水泥用星扣用水量。掺加合适的外掺料和减水剂，优化混凝土级配，改进混凝土搅拌、运输、浇灌、振捣等工艺，以提高混凝土施工工艺水平来促进抗裂度的提高。
　　为改进搅拌工艺．就要在搅拌混凝土时．改变以往的投料程序，采用二次投料法可提
　　高强度10％～20％左右，节约水泥用量5％～10％左右。
　　混凝土浇筑时的分层厚度应不超过振动棒长度的1.25倍，在振捣上一层时，应插入下一层混凝土内约5cm、以消除两层之间的接缝：一般在大体积混凝土工程中．分层厚度可定为40一60cm，数量较少的混凝土工程中分层厚度可取25～35cm。
　　控制浇筑温度：所渭浇筑温度是指混凝土从搅拌机出料后，经运输，烧筑振捣等工序后的混凝土温度。
　　在一般建筑工程的大体积混凝土施工中、浇筑温度对结构物的内外温差影响不大，因此对主要受早期温度应力影响的结构物，没有必要对浇筑温度控制过严。但温度过高会引起较大的干缩以及给混凝上的浇筑带来不利影响。适当限制浇筑温度是合理的。建议浇筑温度控制在40℃以下为宜，这就要求我们在常规施工情况下，合理选择浇筑时间，完善浇筑工艺以及加强养护工作。
　　四、结束语
　　在项目部的精心组织管理下，本工程未发生过任何质量安全事故，工程质量优良，并受到了板带工程指挥部及业主的一致好评。整个施工过程中，始终服从指挥部的统一调度指挥，按时完成指挥部下达的各阶段节点计划，与友邻单位密切配合、友好合作，在整个板带工程的顺利建设中起到了积极的促进作用。
　　
　　参考文献：
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