光热发电项目大体积混凝土施工工艺及质量控制

光热发电项目大体积混凝土施工工艺及质量控制

李成辉

上海电力建筑工程有限公司  上海市  310000

摘要：大体积混凝土施工是光热发电项目建设中不可缺少的施工工序之一，例如吸热塔基础、熔盐储罐基础以及汽机基座建设中都会涉及到大体积混凝土施工。在该施工工序中一旦处理不当，则容易导致混凝土结构开裂，进而严重影响构筑物稳定性及荷载能力，甚至还会造成混凝土结构上方设备的损坏。为此，本文首先分析光热发电项目中大体积混凝土施工的相关工艺要点，并从几个方面阐述施工质量策略，以期优化最终施工效果。

关键词：光热发电；大体积混凝土；施工工艺；质量控制

1  工程概况

中电建青海共和50MW塔式光热发电项目位于青海省海南州共和县海南生态太阳能发电园区内，场址区地地势平缓，地形开阔，地面多为退化、半退化草场，平均海拔2880m。

本项目为1×50MW配6h储热的塔式熔盐太阳能热发电站，配套汽轮机形式为超高压、一次中间再热、6级抽汽直接空冷汽轮机，汽轮机容量为50MW，主要任务是发电。工程施工中所涉及的大体积混凝土施工工艺和质量控制策略如下。

2  工程特点

光热发电项目需建设在光照强度高、时间长的地区，结合我国地理条件，光热发电项目选址一般在西北地区，该地区具有光照时间长、少雨、昼夜温差大等特点。从而对大体积混凝土施工提出了更高的质量控制要求。

3光热发电项目大体积混凝土施工工艺及质量控制要点

3.1 施工工艺要点

3.1.1混凝土配制与搅拌

本工程实施混凝土配制时，需依照所用材料进行试配，混凝土原材料的合理配比。由于水泥水化热是大体积混凝土施工中引起温度应力的主要原因，减少水泥水化热是混凝土配比过程中主要关注的问题。首先选用低水化热的水泥及胶凝材料，其次是尽量减少水泥用量。

采用掺入粉煤灰或者矿粉等低水化热的胶凝材料，严格控制水的用量不宜大于170kg/m³，水胶比不宜大于0.45，使用高效减水剂减少水的用量，降低水灰比，从而减少水泥用量等方法来控制水化热。

混凝土坍落度应该结合混凝土材料的配比要求来设置，选用商品混凝土泵送，可以通过改变砂率和减水剂等的用量调整，来实现对于坍落度的控制，坍落度不宜大于180mm，技术人员在现场不能通过随意加水的方式增加坍落度，为防止混凝土结构中出现冷缝，在配合比设计阶段，外加剂的选择上，使用缓凝型高效减水剂，延长混凝土的初凝时间为4h以上。

3.1.2混凝土浇筑施工

混凝土浇筑施工需规避高温的天气，实施该环节操作时，混凝土入模温度不宜超过30℃。浇筑需要采取连续不间断的方式，根据基础情况，大体积混凝土浇筑采用两台或者三台泵车，选用后退浇筑方式进行操作。混凝土自身具备流动性，其中插入振动器之后，混凝土大能够斜向流动5m左右，技术人员可采取斜面薄层分层施工的浇筑方式，逐渐推进。浇筑层厚度均不应超过500mm，应令混凝土结构浇筑处于均匀上升状态，要防止出现较大高度差。相邻上下层混凝土结构浇筑间隔时间需精准控制[1]。

3.1.3混凝土振捣处理

针对大体积混凝土振捣选用二次振捣方式。混凝土泵送期间，会因其属性形成一定坡度，针对此种情况，技术人员在各浇筑点前后位置，需要分别设置振动器装置。第一道振动器装置应该布设在卸料点位，重点实施上部混凝土结构振捣处理。第二道振动器装置布置在混凝土结构坡脚部位，负责下部分混凝土结构振捣处理。振动器装置跟随混凝土结构浇筑向前推进，振动器振捣期间插入深度和作用时长要结合振捣需求严格设定，此外振捣上下层之间的搭接范围需严格控制，一般在50mm-100mm之间。振动器振捣作用点应均匀布置。浇筑完成的混凝土实施二次振捣可以消除结构中钢筋或粗骨料中的空隙，优化结构握裹力，进一步降低大体积混凝土结构内部开裂几率，结构抗拉效果可显著强化[2]。此外，大体积混凝土二次振捣在操作方面的要求是快速插入振捣，振捣后缓慢的拔出设备。各振捣作用点的实际振捣作用时间都应在标准范围之内，每各作用点位的实际振捣时间应控制在30s左右。

3.1.4混凝土泌水处理

混凝土历经分层浇筑和振捣处理之后，混合料中的骨料在静置过程中会发生沉降，水泥材料会产生析水反应，这样一来，混凝土结构表面往往会形成一层浮浆层，其对于混凝土结构会产生较大危害，对于混凝土结构各层粘结效果都会造成负面影响，结构强度也会因此而降低，塑性开裂和沉降问题的出现概率会大大增加。为此，本工程技术人员装模时，应该在模板底部端头一侧的后方，设置专用排水口，专门用于排放混凝土浇筑振捣期间所产生的浮浆和泌水，随后借助小型泵装置将其从坑内排放出去。大体积混凝土浇筑处理结束之后技术人员需要在其终凝反应完成之前多次抹压处理其表面，此举一方面能够有效排除表面的浮浆，与此同时可以强化压实效果，将收水裂缝闭合。

3.1.5混凝土表面收面、紧面处理

混凝土表面收面紧面工作能有效的减少混凝土表面收缩裂缝。混凝土的表面处理工作必须在混凝土初凝前进行，先用刮尺按控制标高边压边刮平，随后收面机进行磨光收面，当收好面的混凝土表面具备上人条件后，然后用紧面机紧面，各工序施工应严格掌握好时间，确保混凝土表面平整。

3.1.6混凝土保温养护处理

上述工序均顺利完成后，技术人员要随即选择专用的塑料薄膜等保护层将混凝土进行覆盖养护，避免混凝土暴露于外界由于缺水造成龟裂。在混凝土养护期间应用棉被、麻袋等保温材料，可以实施有效的温差控制，当混凝土内外温差以及混凝土结构表面和外部环境温差不超过20℃时，才能拆除保温材料，通常养护时间不少于14天。

3.1.7混凝土测温

为获取混凝土内部结构温度和其表面温度之间的差额，便于混凝土结构的养护监测。本工程中，大体积混凝土施工要提前在混凝土结构的上中下层分别布设测温点，待到混凝土结构浇筑完毕并且终凝反应结束之后展开温度监测。监测初期的7d之每隔一小时应实施一次温度测量，7d之后每隔4小时测量一次温度即可，直到温差达标之后才能够停止测温。温度监测期间技术人员如果发现数据异常需要及时上报主管部门，及时采取控制措施将温度差控制在合理范围，测温完成之后对于温度监测期间的所有数据都需要记录存档[3]。

3.2 质量控制要点

3.2.1严格审查大体积混凝土施工设计图纸

大体积混凝土施工前，应对相关工序的设计图纸进行专业审核及研究分析，对于其中基础结构钢筋配置设计以及钢筋用量需科学设置，工程构件转折部位、角落位置、结构底部以及突出的截面等部位，需结合情况适当增设斜向配筋比例，规避结构应力集中问题。由于大体积混凝土结构尺寸大，钢筋主要分布在底部及面层，可以在结构内部增加构造钢筋，从而提高混凝土抗裂能力。

3.2.2科学设置混凝土材料配比

工程大体积混凝土原材料配置决定最终施工质量，为此原材料配比控制是工程质量控制要素之一，实际施工期间需应用低水化热的水泥材料（如矿渣水泥材料），混合料中的骨料应该添加中粗砂材料。水泥用量需尽量缩减，但前提是不能够对混合料实际坍落度、结构强度等重要性质造成影响。选用外加剂不能过于盲目，需要综合考量择优选择，其应具备优越的微膨胀和减水性能[4]。

3.2.3准确计算温度应力和保温养护材料厚度

要保证大体积混凝土施工效果，科学的技术应用方案不可或缺，各方面参数计算结果也要保证精确，其中，温度应力的计算对于大体积混凝土施工来说至关重要，必须确保温度应力的准确计算。此外，混凝土结构养护期间不要忽略对于其养护材料的选择和材料厚度的控制。

3.2.4加强混凝土施工过程质量控制力度

混凝土施工过程中的质量控制要点主要包括以下几个方面。第一，混凝土原材料质量把控是重中之重，其原材料配比必须严格执行配制要求。施工所用砂石材料加入混合料中实施搅拌之前，需要先用水清洗砂石，该工序的目的是控制砂石含泥量。第二，大体积混凝土施工作业最好在夏季进行，但是需要建立在施工现场温度达标的情况下，夏季温度过高的时候也不能够开展施工。夏季施工时混凝土拌合用水最好使用深井水，现场原材料堆放区域要采取遮阳处理。第三，现场要由专职技术人员负责混凝土搅拌监管工作，保障每次的混凝土投料实施搅拌之后，搅拌时间都能够超过100s。对于本工程中混凝土浇筑量比较的混凝土结构，施工前现场原材料要提前预备充足，确保长时间连续浇筑施工的时候原材料不会断供。实施散装水泥材料浇筑之前需要先经过充分的冷却处理。第四，开展施工作业前工程需要应用的搅拌机等各类设备要进行例行调试和保养。

4结语

综上所述，光热发电项目中大体积混凝土施工对于技术工艺的要求严格，施工期间需注重多个细节控制，如若不慎造成混凝土结构的开裂，会直接缩短工程基础结构实际使用年限，影响混凝土性能，对光热发电项目安全运行造成威胁。为此，相关施工单位实际建设期间需恪尽职守，注重工艺应用控制和安全施工，保障建设质量，令最终大体积混凝土施工效果符合工程预期。

参考文献：

[1]王庆平.火电厂大体积混凝土施工探析[J].安徽建筑,2019,26(10):237-238.

[2]葛永志.论火力发电厂建筑施工中大体积混凝土施工技术[J].绿色环保建材,2018(05):142.

[3]冷祥.试析火电厂基础施工中的大体积混凝土施工技术[J].智能城市,2018,4(01):72-73.

[4]刘达.电厂建设中大体积混凝土施工技术探讨[J].建材与装饰,2018(40):24-25.