劉聚
(山西太鋼不銹鋼股份有限公司計財部,山西太原 030003)
太鋼焦化廠新建的7.63 m焦爐,位于原廠區(qū)內(nèi)。本工程為1×70孔復熱式焦爐,從德國伍德公司引進,焦爐本體由間臺、端臺抵抗墻、機焦側(cè)操作臺、煙道等幾部分組成,焦爐本體底板厚1 400 mm,頂板厚450 mm,上部為130 mm耐熱混凝土,20 mm砂漿找平層。焦爐頂板長122.79 m,寬18.58 m,頂部結(jié)構(gòu)標高3.3 m,找平層標高3.48 m,頂板埋設(shè)2 556根波紋管及下噴管。焦爐基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑及波紋管、下噴管的埋設(shè)為焦爐基礎(chǔ)施工中的重點與難點。
1)分層分段澆筑。本工程混凝土澆筑采用分層分段的澆筑方法進行,每層厚度為500 mm,在上一層混凝土初凝期前進行下一層混凝土的澆筑,嚴禁混凝土出現(xiàn)隔層。現(xiàn)場技術(shù)負責人要準確掌握混凝土連續(xù)澆筑的時機。
2)混凝土澆筑與振搗?;炷恋臐仓俣葢鶆颍瑫r要加強振搗,提高混凝土的強度。
3)泌水處理。底板四周外模上間隔5 m設(shè)一個泄水孔,澆筑時清理暢通,以使層間混凝土表面泌水排集到模板邊,縮小為水潭,然后用水泵抽出。
4)大體積混凝土測溫。a.大體積混凝土澆筑后,為有效防止混凝土出現(xiàn)裂縫,對混凝土進行內(nèi)外測溫,有效控制內(nèi)外溫差是十分必要的。太鋼焦化廠焦爐基礎(chǔ)溫度監(jiān)測從澆筑完畢開始,至混凝土強度達到90%為止,采用自動測溫與人工手動測溫相結(jié)合的方法進行,前7天每隔4 h測溫一次,后期每隔8 h測溫一次。用回彈儀檢測混凝土強度,達到設(shè)計強度90%時,停止測溫。b.太鋼焦化廠焦爐基礎(chǔ)內(nèi)部測溫選用太鋼自動化公司開發(fā)的專用大體積混凝土溫度自動檢測系統(tǒng),通過埋入混凝土中的熱電阻,在線監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度,并通過外置顯示器進行顯示。外部測溫采用手持紅外測溫儀進行人工測溫,測溫間隔為4 h,通過比較混凝土內(nèi)外溫差,確定養(yǎng)護措施。
5)控制大體積混凝土裂縫措施。為了有效控制大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,采取以下措施進行混凝土施工:a.降低水化熱:選用低水化熱礦渣硅酸鹽水泥配制混凝土。摻加粉煤灰等摻合料,改善和易性,降低水灰比,以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的?;炷翝仓瓿啥文雺汉?,用提漿機刮平表面,用掃帚掃出毛印。采用低溫水攪拌混凝土,并摻和相應的緩凝型減水劑。b.加強混凝土的早期養(yǎng)護:實踐證明,蓄熱法養(yǎng)護是大體積混凝土養(yǎng)護行之有效的方法,減少混凝土內(nèi)外溫差是養(yǎng)護的必要手段,太鋼焦化廠7.63 m焦爐基礎(chǔ)在冬季施工,采用搭設(shè)保溫大棚,通蒸汽養(yǎng)護的方法進行養(yǎng)護,通過人員每隔4 h的測溫,調(diào)整通入大棚內(nèi)的蒸汽量,對保溫大棚內(nèi)溫度進行控制,保證混凝土內(nèi)外溫差始終小于25℃。
2.2.1 頂板波紋管固定方法
1)波紋管中心線龍門架布設(shè)。a.在已加固好的頂板模板上用經(jīng)緯儀依據(jù)工程定位坐標放出焦爐中心線作為波紋管整體定位控制線,根據(jù)焦爐中心線彈出埋管的十字中心線,用紅鉛筆標識出中心線。b.縱向利用機焦側(cè)頂板側(cè)邊上的預埋鐵件,作為中心線架子,下部用直徑25鋼筋剪刀撐焊接牢固。c.橫向以焦爐中心線為中心,自1號碳化室中心線每隔13.2 m設(shè)一個固定架,在該位置柱兩根主筋焊接接長500 mm,固定架加固采用直徑25 mm鋼筋與柱豎向主筋焊接形成三角架及斜剪刀撐,并在柱主筋上水平焊50×5角鋼,作為投射中心線架子。2)波紋管安裝。a.為確保每段波紋管支撐的整體穩(wěn)定性,在兩個伸縮縫中間段設(shè)置10個5 mm厚100 mm×100 mm預埋件固定于頂板模板上,采用12 mm鋼筋做剪刀撐,下部與預埋件點焊,上部與結(jié)構(gòu)水平鋼筋點焊,間距2 m一道。b.波紋管固定:首先根據(jù)頂板模板上彈出的波紋管位置,縱向采用頂板上、下水平縱向鋼筋布于波紋管兩側(cè)(水平鋼筋位置間距作微量調(diào)整),橫向采用φ12,L=200 mm鋼筋布于波紋管兩側(cè)并與縱向水平鋼筋點焊固定,橫向上下水平鋼筋每2 m與縱向上下水平鋼筋點焊,使之形成整體。
2.2.2 下噴管安裝固定
焦爐頂板下噴管共計2 556根,長1 150 mm,安裝時頂標高為3.498 m。
1)頂板混凝土澆筑完畢后,利用波紋管安裝時所設(shè)中心線龍門架將下噴管中心線分別彈在頂板上及頂板四周混凝土側(cè)邊,并在梁側(cè)彈出下噴管標高控制線,要求精度準確。
2)下噴管上部固定:a.澆筑頂板混凝土前,波紋管固定好后,在波紋管兩側(cè)各125 mm處預埋兩道 L=400 mm鋼筋,間距2 000 mm一根,外露混凝土面200 mm。b.用兩根6 m長50×5角鋼,間距208 mm,40×4角鋼,間距188 mm(均考慮下噴管兩側(cè)各20 mm可調(diào)量),焊出角鋼固定架。c.根據(jù)下噴管頂面標高及角鋼固定架尺寸,用φ16水平鋼筋焊于波紋管兩側(cè)預埋鋼筋上,水平鋼管頂標高3 430 mm,并在水平鋼筋上彈出下噴管中心線。d.用φ16全絲螺栓將φ16螺母點焊于角鋼支架上,并將角鋼支架根據(jù)水平鋼筋中心線點焊于水平鋼筋上。e.利用φ16全絲螺栓調(diào)整并固定下噴管準確位置。
3)下噴管下部固定:下噴管伸出焦爐頂板混凝土523 mm。a.梁φ12對拉螺桿距焦爐頂板下皮500 mm。b.利用梁側(cè)邊對拉螺桿,采用500 mm長[10槽鋼及2 650 mm長50×5角鋼制成n形,將[10槽鋼根據(jù)梁側(cè)邊彈出的水平標高控制線焊于梁兩側(cè)對拉螺桿根部。c.在50×5角鋼上分別彈出下噴管中心線。d.將制作好的50×5角鋼及40×4角鋼支架根據(jù)下噴管中心線點焊于50×5角鋼上。e.用角鋼支架上的可調(diào)螺絲進行下噴管下部位置調(diào)整及固定。
2.2.3 下噴管二次灌漿
下噴管二次灌漿模板采用200×200多層板吊模,中間開出φ48圓孔,用10號鉛絲吊多層板并加以固定,澆筑波紋管耐熱混凝土時采用和易性良好的耐熱混凝土,并用人工振搗,注意不許碰撞下噴管及其加固件。
2.2.4 焦爐基礎(chǔ)頂板混凝土工程
鑒于焦爐基礎(chǔ)頂板的特殊性,混凝土澆筑時以伸縮縫為界,先施工⑦軸~[15]軸段頂板,然后由[15]軸開始以平面伸縮縫為界向[63]軸方向依次分段澆筑,最后①軸~⑦軸,[63]軸~[70]軸混凝土澆筑,混凝土運輸采用汽車泵運至現(xiàn)澆板作業(yè)面。
澆筑混凝土前,在焦爐頂板上搭設(shè)架空坡道,人員操作,振動設(shè)備均不許接觸頂板鋼筋,頂板混凝土均采用泵送施工,混凝土坍落度控制在140 mm~150 mm之間,坍落度損失不大于25 mm/h,隨時測定坍落度并做好記錄。
頂板混凝土應嚴格控制澆筑速度,不應過快,混凝土布料時不得直接沖擊埋管,振搗器不得碰撞或直接接觸埋管,不得撬動鋼筋和模板,防止管位偏移。
混凝土振搗采用插入式振動器,操作時要輕插慢拔,上下略為抽動,插點均勻排列,逐點移動,順利進行,不得遺漏,使混凝土達到均勻振實。振點間距控制在400 mm~500 mm。振搗時間控制在20 s~30 s。
振搗完畢后,短距離設(shè)標高控制點,頂板控制標高可略低于設(shè)計標高5 mm,防止頂板混凝土出現(xiàn)正偏差,拉線用刮杠和木抹子將混凝土表面找平拍實,初凝前二次抹壓搓毛,使其平整度控制在每米不大于3 mm范圍內(nèi)?;炷恋臐仓^程中,必須安排專人對模板、支撐和埋管位置進行看護,如發(fā)現(xiàn)模板變形或埋管移位,要及時處理校正,混凝土二次抹壓前拉線再次調(diào)整埋管位置,直至符合設(shè)計要求。
混凝土采用澆水覆塑養(yǎng)護,以防風防失水,當混凝土的強度達到規(guī)范要求時,方可拆除模板。