新建焦炉基础混凝土工程施工

刘立创

(山西震益工程建设监理有限公司，山西太原 030027)

1 工程概况

某钢厂焦炉主体基础长为129.59 m，宽为30.270 m，基础混凝土标号C30。东侧宽19.215 m，埋深在－2.10 m，底板厚1 400 mm;西侧宽11.055 m，基础埋深在－5.30 m，底板厚1 850 mm;基础最深处为 －8.024 m。

新建焦炉基础长为129.59 m，宽为30.27 m，筏片基础，埋深在 －2.10 m，－5.30 m，底板厚1 400 mm，1 850 mm。两条后浇带将基础分为三部分，每段长40.87 m，49.5 m，39.22 m。划分的界线以图纸上所示的后浇带的位置为准;施工顺序:基础施工→抵抗墙的施工→柱施工→板施工→内部烟道的施工→机、焦侧墙板施工。

2 焦炉基础底板的施工

2.1 基础底板的模板施工

焦炉底板的施工是焦炉本体土建工程的要点，在整个施工过程中全部采用木模板，同时在后浇带处模板的施工过程中，为了在保证质量的同时加快施工进度，后浇带处的模板支设，采用钢丝网(网眼尺寸不大于5 mm×5 mm，且不设止水板)代替木模板，不但能加快施工进度，而且能在不设止水板的情况下确保施工质量。钢丝网的固定方法是在钢筋施工时，在每个后浇带的两侧需要支模板的位置，分别绑扎一个钢筋片网(直径22、纵、横@150 mm的钢筋网)，并焊接牢固，用以固定钢丝网。

2.2 焦炉基础底板混凝土的裂缝控制措施(特殊过程)

焦炉基础长约130 m，宽约30.27 m，厚1.400 m ～1.850 m，基础、柱、板、墙等的混凝土量共计约为10 000 m3，混凝土等级:C30。基础属于大体积混凝土施工;为了确保混凝土的施工质量，防止温度裂缝的出现，施工过程须对混凝土从原料选取、混凝土配合比、浇筑、保温、养护、测温等全过程进行综合控制。主要采用控制原材料含泥量;优化配合比;混凝土基础表面掺钢纤维。

1)从原材料上进行控制。a.石子含粉率小于1%。b.中砂，含泥量小于3%。c.水泥采用矿渣硅酸盐水泥。

2)从混凝土配合比上进行控制。a.水灰比控制在0.45～0.5。b.加入减水剂。c.粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰，掺量30%。d.混凝土入模坍落度14 cm±2 cm。e.混凝土入模温度控制在10°～12°。f.混凝土的初凝时间控制在 6 h ～7 h。

3)混凝土浇筑过程中，在混凝土浇筑高度离表面500 mm的范围内和周围离模板500 mm的所有范围内，均匀地撒入钢纤维，钢纤维的掺量为50 kg/m3。钢纤维技术参数:长约40 mm，断面约0.25 mm2，抗拉强度不小于380 MPa。施工前，必须经监理等单位验收合格。在混凝土浇筑完后进行多次收抹、压面。

4)保温、养护。基础底板的保温采用脚手架和篷布满面搭设大棚的方法来进行，脚手架采用φ48.5×3.5 mm钢管进行搭设，立杆要高出底板混凝土面4.0 m，用于支撑大棚。立杆的管根部要焊接在钢筋马凳的立杆上，立杆钢管的纵横间距3.0 m×3.0 m。操作架底部设扫地杆，顶部设横拉杆，扫地杆和横拉杆间距同立杆。脚手架上面铺盖防护篷布，大棚底部的帆布与地面要覆盖严实，预留300 mm用黄土压实，防止棚内热量散失，篷布之间用尼龙绳绑牢。防护棚内需用36 V手把灯照明，手把灯间距8 m×8 m，在距离棚内温度计的地方，湿度计附近1 m处各设一个手把灯供读数时照明。基础上部覆盖一层塑料布两层草帘子，大棚内的基础两侧每15 m分别设一个通气口(口径48 mm的钢管)，进行蒸汽保温。

3 焦炉抵抗墙的施工(关键工序)

抵抗墙的施工是整个工程进度最重要的部分，直接影响到焦炉整个工程的进度，所以在每个抵抗墙处各设置一台塔吊，在底板施工完后立即进行抵抗墙的施工。抵抗墙顶面标高18.078 m，墙厚1 500 mm，墙长18.8 m，墙高18.778 m，抵抗墙板内表面与炉体之间为滑动面，要求面向焦炉一侧板面必须垂直平整，其垂直度控制在10 mm以内，且不允许在朝焦炉方向有正公差。

3.1 抵抗墙模板

抵抗墙施工中模板采用木模板，分两次支设成型，第一次支设至标高10 m，第二次支设至标高18.078 m，主楞使用双φ48钢管间距300 mm，次背楞为100 mm×50 mm方木，间距200 mm，并用φ16对拉螺栓加固，螺栓间距300×500。为确保抵抗墙整体稳定性，抵抗墙两侧各搭设四排钢管脚手架，并使之与墙模板加固钢管紧固，钢管立杆间距1 m，排距布4排，步距1.5 m。

为保证墙体的几何尺寸、整体刚度及稳定性，采用下列方法加固:

1)将φ16对拉螺栓在模板内侧两端分别焊φ20钢筋头，控制墙体几何尺寸。2)为加强上层模板的整体刚度，在+10.0 m施工缝以下500 mm和1 500 mm位置处预埋两道φ48水平钢管，间距1 600 mm，浇筑在混凝土内，钢管两端与外侧脚手架连接形成整体。3)模板校正及整体性:在墙体脚手架长度方向上两侧拉3道钢丝绳地锚，采用5 t手扳葫芦进行校正加固。4)利用抵抗墙+4.10 m和+15.50 m部位的预留洞加设水平钢管与两侧脚手架连接，加强脚手架的整体刚度。每个预留洞均设4道水平杆。5)短向四排立杆每隔2.4 m设一道剪刀撑。6)横轴和纵轴第一排和第四排均设剪刀撑。7)在第四排与第三排、第三排与第二排间搭设上人爬梯，角度30°。

特殊措施(抵抗墙南侧):

按常规作法，在抵抗墙的施工结束后，再施工基础上部的柱、板，以致于增加了施工时间，影响了整个焦炉工程的进度。分析其原因，主要是由于抵抗墙与柱板没能同时施工;所以在本工程的施工中，在焦炉基础施工完后，先在焦炉底板上准确测放出上部顶板上预埋管件的位置，然后利用基础施工时预留的埋设件(300×300×10的钢板)，焊制钢结构保护棚，保护棚长度为整个抵抗墙的长度，宽度为6 m，顶面标高为+5.5 m，比顶板的高度高出2 m以便于施工人员操作。保护棚立柱采用［16的型钢纵横@1 000，既作立柱又做侧面的支撑，+5.5 m的平面为10 mm厚的钢板，+5.5 m面以下至基础顶面靠近抵抗墙的一侧面，全部有10 mm厚的钢板封堵，既作保护棚的侧挡，又作为抵抗墙的模板，钢板的与墙壁钢筋焊接并与另一侧模板按原来的方法拉接，施工完后，钢板模板不再拆除。保护棚施工完后，同时进行抵抗墙和柱板的施工，穿过顶板的钢架管和型钢浇入混凝土中。

3.2 抵抗墙混凝土

该工程抵抗墙墙顶标高18.078 m，墙厚1.5 m，由于混凝土第一次浇筑高度约10 m，施工难度较大。施工时首先将模板一次支设至标高10 m，第二步支设至顶，由于浇筑高度大，竖向每隔4 m、水平方向每4 m及梁上口6.58 m标高、16.79 m标高处设600 mm×600 mm振捣孔，浇筑时采用人工进入墙内振捣，同时配合在预留振捣孔振捣，同时可适当人工敲击模板，以利于混凝土内气泡的排出，至水平梁上皮及振捣口混凝土振捣完毕后，立即使用木板将预留孔封闭，依次作业直至到顶。要求面向焦炉一侧板面必须垂直平整，其控制平直度与垂直度均为10 mm，且不允许朝焦炉方向有正公差。浇筑墙体混凝土时，采用汽车泵泵管下料并用串筒布料至混凝土浇筑面，混凝土下料点必须分散布置，混凝土分层浇筑、振捣，首次浇筑混凝土前，应在墙体内浇筑30 mm～50 mm厚砂浆，第一层混凝土浇筑高度控制在500 mm以内，以后每层浇筑高度也不得超过500 mm，洞口两侧应均匀下料并同时振捣，振捣时避免碰撞钢筋、模板及预埋管(件)等，若发现有变形、位移时，应及时采取措施进行处理。混凝土应连续浇筑，若中间有间隔，时间宜不超过2 h。墙体拆模后及时清理混凝土，便于新旧混凝土结合。

4 焦炉顶板和烟道的施工

顶板和烟道的施工是本工程施工的难点，顶板上埋设管件数量大，精度要求高，固定时采用钢筋焊接固定架的方法进行。烟道施工时要重点控制烟道的内径。

4.1 模板支设

焦炉基础顶板和烟道的模板采用木模板拼装成型，模板背面为50×100木方，固定架为扣件式钢管固定架。φ48×3.50 mm钢管脚手架作为梁、板模板的下面支撑体系，板下支撑间距为800 mm，梁下面的支撑间距为600 mm，梁模板下口用短钢管排列，钢管的两头用扣件与支撑杆连接，内部支撑用满堂脚手架;平面纵横向方向设拉杆，拉杆用扣件与支撑连接，第一道拉杆离地面为150 mm，第二道拉杆与第一道拉杆间距为不超过1 500 mm，以此类推，横向拉杆完成后，在跨度较大的梁下口增斜撑，梁侧模使用钢管横竖夹住，将侧模顶紧，保证梁板不变形，以满足其所需强度、刚度、稳定性，梁底模在支设时，留出0.2%的起拱，所有支撑的横向和纵向都用水平十字钢管交叉用扣件连接成整体骨架。

顶板上留置两条宽1 000 mm，与底板上位置相对应的、沿东西向通长的混凝土后浇带。

4.2 平台上预埋套管安装施工

预埋套管施工前需焊设测量固定架，测量固定架是在焦炉柱混凝土施工前，在柱中埋设∠50×50×6角钢。埋设方法:横向(延南北向焦炉中心)从南侧的第一排柱的中心柱(焦炉中心线上的柱)开始，顺焦炉中心线每隔1根柱的柱顶预埋两根角钢;纵向从南侧第一排(东西两端柱和中心柱)柱开始，每隔3排柱的柱顶预埋两根角钢;角钢埋入柱混凝土(柱混凝土面埋角钢时的标高为+1.8 m)内的长度为500 mm，角钢顶部比混凝土顶板高出300 mm，待施工板上的预埋管前，再在所埋的角钢上焊接横梁和斜撑，均采用∠50×50×6角钢，作为测量的固定架。测量控制线要每隔一天，在相同的时间段内进行检查。

根据测量固定架和模板上的控制线和标高线。在纵向(东西向)固定架(φ20)上沿焦炉中心线方向测放埋管的横向分距点，分距刻点的精度控制在±0.5 mm，在纵向固定架上拉0.3 mm的钢丝作为埋管的横向安装线。将埋管的横向位置线测放到横向固定架(φ20)上，与模板上的控制线对照检查无误后，根据上下埋管控制线及固定架(φ20)安放埋管，调节埋管标高，与下部钢筋固定架(φ20)点焊固定，并测定套管水平偏差值以及标高偏差值，调较后将预埋管与固定架点焊牢固。

4.3 混凝土浇筑

顶板混凝土施工是焦炉施工的重点，顶板厚度450 mm。顶板预埋件不仅繁多而且精度要求高，板顶、边梁顶标高和牛腿处都不能出现正公差，梁钢筋较密，牛腿不易下灰，振动棒不能到位，浇筑时用人工配合下灰，为防止牛腿顶部钢板预埋件底灰浆不满，必须进行二次振捣，梁施工时两根振动棒成对角共同振捣，以防漏振。振捣时必须派两人看护模板，以便能及时处理影响施工质量的意外情况，派专人修复钢筋和预埋件。施工时根据标高拉线进行找平，严格控制板面标高和平整度，根据轴线位置在施工中监查预埋管和牛腿预埋螺栓的位置，并随时对预埋件进行调整，确保施工质量，并通过二次抹压消除混凝土表面干裂缝。

4.4 焦炉顶板上层耐热混凝土平整度控制施工方法(关键工序)

焦炉顶板上层耐热混凝土是焦炉耐火材料砌筑的基层，是焦炉炉体的基准面，其平整度要求非常高，3 000余平方米的混凝土面，要求其平整度偏差不得大于5 mm，所以在混凝土施工前，在其下部混凝土浇筑完的混凝土上焊制直径20的纵横@1 500钢筋网片，在每个交叉点上用直径25的钢筋作立柱(焊制时必须保证其标高)，以此作为混凝土浇筑时的控制基准，来确保耐热混凝土的浇筑平整度。钢筋网片标高专项测量检查，提出检测记录。

［1］ 《建筑施工手册》编委会.建筑施工手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，2003.

［2］ 王 辉.浅谈焦炉基础土建工程施工质量控制要点［J］.城市建设理论研究，2012(22):30-31.