摘要: 国电南宁电厂2×660MW工程是国家西部大开发、促进广西经济发展的重点工程，笔者有幸参加该工程的施工;汽轮发电机是电厂的心脏，故汽轮发电机基础施工显得尤为重要。本文通过国电南宁电厂2×660MW工程1号汽轮发电机基础底板施工这一实例，针对汽轮发电机基础底板大体积混凝土施工方法进行阐述，可供同类工程参考。
关键词: 汽轮发电机,基础底板,大体积混凝土施工
1、工程概况
本工程厂址位于南宁市东面横县境内六景镇南局村的西面，郁江的左岸，西距南宁市约50km。厂址北面约1km是林木茂盛的山地，东北距拟定接轨站横州火车站直线距离约2.5km，南面距峦城至横县三级公路约0.8km，西面距郁江约0.7km，与峦城镇隔江相望。汽机房±0.000m标高相当于绝对标高70.350m，汽轮发电机基础底板底标高为-7.700m，基础底板设计几何尺寸为46.725m×16.000m×3.000m，基础底板顶面标高为-4.700m，基础底板上部为汽轮发电机框架结构。
2、汽机基础大体积混凝土施工方法
2.1 汽轮发电机基座底板属于大体积钢筋混凝土结构，本文重点针对大体积混凝土施工及温控措施进行阐述。
2.2 基础大体积混凝土施工方法
汽轮发电机基础底板混凝土浇筑采取集中拌合站拌合、罐车运输、机械振捣的施工方法。为保证大体积混凝土施工质量，采取以下几个方面措施进行保证：
2.2.1混凝土浇筑前裂缝控制的施工计算
因汽轮机基础大体积混凝土浇筑施工，需采取控制温度裂缝的措施;根据本工程的施工条件，先计算混凝土的水泥水化热绝热温升值，各龄期混凝土收缩变形值，收缩当量温差和弹性模量，通过计算，估计可能产生的最大温度收缩应力，如超过混凝土的抗拉强度，则采取调整混凝土的浇筑温度，降低水化热温升值，降低内外温差，改善施工操作工艺和混凝土性能，提高抗拉强度或改善约束技术措施重新计算，直至计算的应力在允许的范围内为止。计算方法如下：
①、已知施工条件：
基础混凝土C30.S6，采用P42.5普通硅酸盐水泥，水泥用量为366kg/m3，水灰比0.5，E o=2.8×104/mm2，混凝土浇筑时间定在9月份上旬。混凝土入模温度设计为36℃，平均气温为34℃，养护期间月平均最低气温取30℃，砼养护采用“蓄热保温养护”法。
②、计算混凝土浇筑后因采取蓄热保温养护法在不同龄期可能产生的最大温度收缩应力，如不超过混凝土的抗拉强度，则表示所采取的防裂措施是有效的。
(1)、混凝土水化热绝热温升值：
Q=354kJ/kg，c=0.97k J/kg K，ρ=2400kg/m3，t=7，Mc =366kg/m3，k=0.3，F=65kg/m3
T h=(Mc+ k. F )Q/c.ρ=(366+0.3×65)×354/0.97×2400=58.62(℃)
式中 Th——混凝土最大绝热温升(℃);
Mc——混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量(kg/m3);
F——混凝土活性掺合料用量(kg/m3);
K——掺合料折减系数。粉煤灰取0.25~0.30;
Q——水泥28d水化热(kJ/kg)查表10-81;
不同品种、强度等级水泥的水化热 表10-81
c——混凝土比热、取0.97[kJ/(kg·K)];
ρ——混凝土密度、取2400(kg/m3);
(2)、混凝土中心温度计算：
T1(t)= T j+ T h·ξ(t)=36+58.62×0.67=75.28℃
式中 T1(t)——t龄期混凝土中心计算温度(℃);
Tj——混凝土浇筑温度(℃);
ξ(t)——t龄期降温系数、查表10-83。
降温系数ξ 表10-83
(3)、混凝土表面温度计算：
T2(t)= T q+ 4·h'·(H- h')·[T1(t)- T q]/ H2
混凝土虚厚度：h'=k·λ/β=(2/3)×2.33/23=0.067536
式中 h'——混凝土虚厚度(m);
k——折减系数，取2/3;
λ——混凝土导热系数，取2.33[W/(m·K)]。
混凝土计算厚度：H=h+2 h'=3+2×0.067536=3.135m
式中 H——混凝土计算厚度(m);
h——混凝土实际厚度(m)。
混凝土表面温度：T2(t)= T q+ 4·h'·(H- h')·[T1(t)- T q]/H2
=36+4×0.067536×(3.135-0.067536)×[75.28-36]/3.1352
=39.31℃
式中 T2(t)——混凝土表面温度(℃);
Tq——施工期大气平均温度(℃);
h'——混凝土虚厚度(m);
H——混凝土计算厚度(m);
T1(t)——混凝土中心温度(℃)。
由于T1(3)- T2(t)=75.28-39.31=35.97(℃)>25(℃)，温差超过25℃，采用保温法养护。
保温厚度：δ=0.5h·λx(T2-Tq)Kb/(λ(Tmax-T2))
=0.5×3×0.14×(39.31-34)×2/(2.33×(75.28-39.31))
=0.0266(m)
保温材料采用两层麻袋。
式中 δ——保温材料厚度(m);
λx——所选保温材料导热系数[W/(m·K)]查表10-84;
几种保温材料导热系数 表10-84
T2——混凝土表面温度(℃);
Tq——施工期大气平均温度(℃);
λ——混凝土导热系数，取2.33W/(m·K);
Tmax——计算得混凝土最高温度(℃);
Kb——传热系数修正值，取1.3~2.0，查表10-85。
传热系数修正值 表10-85
注： K1值为一般刮风情况(风速<4m/s，结构位置>25m);
K2值为刮大风情况。
2.2.2、降低混凝土水化热温度
通过大体积混凝土浇筑前裂缝控制的施工计算，为了更有效降低各龄期混凝土可能产生的最大温度收缩应力;在混凝土施工前，在汽轮机基础底板钢筋骨架内沿高度方向均布两层DN60钢管作为循环水管，来降低混凝土水化热温度，在混凝土浇筑后派专人昼夜连续用潜水泵(或直接)将施工用水注入循环冷却水管，用水不断循环冷却缓慢降低混凝土中水化热温度直至当混凝土中心最大温度与外界大气温度之差小于25℃时为止。 循环冷却水管所需材料： DN60×2.7钢管共计800m，90°的弯头35个。
2.2.3大体积混凝土“蓄热保温养护”法
混凝土初凝时，进行基础表面混凝土二次捣固和表面压实抹平收光，防止混凝土表面收缩，混凝土终凝后采取“蓄热保温保湿养护”法进行混凝土养护，使其混凝土内部温度缓缓下降，充分发挥徐变特性，减低温度应力;即在砼养护在砼浇筑完毕后12小时内进行，应派专人进行养护，由于基础体积较大，经过计算采用保温法控温养护，控制大体积混凝土内外温差，具体方法为在混凝土浇筑完毕后，用手指按压不出现压痕后，将混凝土表面洒水湿润并覆盖塑料薄膜进行保湿，在保湿薄膜上满盖两层麻袋，然后在麻袋上面再覆盖一层塑料薄膜并压盖牢固;并作好砼养护记录和测温记录，如遇内外温差大于25℃时应及时用麻袋加厚保温层以达到控制温差的目的。
2.2.4混凝土施工后的温度裂缝验算
施工中对汽轮机基础底板布置9个测温孔，总共3组测温管，每组三根测温管，三根水平间距@100mm，一根从基础底部上来100mm，一根在基础中间，一根从基础顶面下来100mm。混凝土浇筑完毕后派专人作好大体积混凝土实测温度值记录和温度升降曲线，分别计算出各降温阶段的混凝土温度收缩应力。
如累计的总拉应力不超过同龄期的混凝土抗拉强度，则说明所采取的防裂措施能够有效控制和预防有害裂缝的出现，如超过该阶段的混凝土抗拉强度，则应立即采取有效措施加强混凝土养护，减缓其降温速度，提高该龄期的混凝土抗拉强度，以达到控制裂缝的出现。
2.2.5混凝土施工后的温度控制
采取长时间的养护，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。加强测温和温度监测与管理，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃之内，基面温差和基底面温差均控制在20℃之内，及时调整保温和养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不致过大，以有效控制有害裂缝的出现。规定合理的拆模时间：当混凝土中心温度和大气温度之差小于20℃时，才允许拆去保温层和基础模板。
3 结束语
国电南宁电厂2×600MW机组扩建工程1号汽轮发电机基础底板施工结束后，底板大体积混凝土质量得到了有效控制，希望通过本文的阐述能给类似工程提供借鉴，文中有不当之处敬请批评指正。
参考文献
1、国电南宁电厂2×660MW工程汽轮发电机基座底板图(50-F286S2-T021101)
2、.建筑施工手册(第四版)。建筑施工手册(第四版)编写组北京：中国建筑工业出版社，2003
