1、航天科技大廈3.5m超厚基礎(chǔ)底板施工技術(shù)魏愛生 趙儉 朱承銘 徐海洋中建八局中南公司摘 要 航天科技大廈基礎(chǔ)底板厚度3.5m，局部厚達(dá)6.5m，混凝土總方量達(dá)13000m3，鋼筋用量達(dá)1800t。項目部從鋼筋綁扎、模板支設(shè)、混凝土配合比設(shè)計、現(xiàn)場組織和質(zhì)量控制等多方面進(jìn)行了充分研究與論證，形成了超厚大體積混凝土施工技術(shù)，并在實際應(yīng)用中取得了成功。關(guān)鍵詞 鋼筋工程 模板工程 大體積混凝土 裂縫控制 養(yǎng)護1 工程概況航天科技大廈基礎(chǔ)筏板東西長80.9m，南北寬56.35m，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，底板由后澆帶分為4個區(qū)塊，各區(qū)塊厚度不一，主樓（A1、B1區(qū)）平面尺寸為78.8×35.8m，底板厚度

2、為3.5m，電梯井部位深6.5m；裙樓區(qū)(A2區(qū))基礎(chǔ)底板厚1.5m，局部厚2.2m；純地下室（B2區(qū)）基礎(chǔ)底板厚1.0m，局部厚1.7m?；炷猎O(shè)計強度等級為C40P10，要求采用28天強度進(jìn)行評定，施工難度最大的是主樓區(qū)域的A1、B1區(qū)塊。具體基礎(chǔ)底板分區(qū)如圖1所示。圖1 底板分區(qū)示意圖2 工程特點本工程作為地下5層、地上42層的超高層建筑物的大體積混凝土筏板基礎(chǔ)，具有以下施工特點：主樓筏板上下層均設(shè)置了四層32200的鋼筋網(wǎng)片，中間還設(shè)置了12200雙向鋼筋網(wǎng)片，上層鋼筋較重，作為馬凳的支撐架體必須慎重選擇；電梯井筒深4米，后澆帶高3.5米，電梯井及后澆帶的模板須仔細(xì)設(shè)計；勁性柱鋼骨的預(yù)

3、埋螺栓多，精確度要求高，固定困難；混凝土強度高，水化熱溫升高，易產(chǎn)生溫度裂縫，筏板下面有人工挖孔樁群樁基礎(chǔ)，對筏板有約束作用。3 主要施工方法3.1 鋼筋工程施工技術(shù)(1) 鋼筋連接基礎(chǔ)底板鋼筋主要是32、25、20的三級鋼筋，鋼筋連接采用剝肋滾壓直螺紋機械連接接頭。(2) 鋼筋綁扎先綁扎電梯井等較深處鋼筋，然后鋪設(shè)其余底板鋼筋。綁扎順序自下而上分層進(jìn)行，下皮鋼筋擱置在樁頂或100mm×l00mm×50mm厚的C40混凝土墊塊上，墊塊間距1m。圖2 上下層鋼筋支撐架體示意鋼筋馬凳采用48×3.5mm的鋼管架體進(jìn)行支撐，鋼管架體立桿間距縱橫向均為1.5m，立桿底部墊

4、設(shè)在250mm×100mm×10mm的鋼板上,并與鋼板滿焊密實兼作止水鋼板，鋼板下部擱置在底板下部上皮鋼筋網(wǎng)片上；垂直方向上設(shè)三道水平桿，第一道水平桿設(shè)在下部鋼筋的上面，第二道水平桿設(shè)在中部鋼筋的下部，用來支撐中部鋼筋及搭設(shè)操作平臺，第三道水平桿設(shè)在上部鋼筋的上面，主要用來支承上部鋼筋；同時沿基坑四周設(shè)置鋼管斜撐，鋼管之間采用扣件進(jìn)行連接。如圖2所示。電梯井筒等鋼筋網(wǎng)片間距6.5米的部位立桿間距按0.8米進(jìn)行設(shè)置。3.2 模板工程施工技術(shù)(1)底板四周采用M5水泥砂漿砌240mm頁巖磚墻體作磚胎模；(2)后澆帶采用18mm厚多層覆膜木模板50mm×70mm木方作背

5、帶，配制成側(cè)模板，外主龍骨采用48×3.5mm鋼管。模板采用鋼管頂撐，為防止模板整體位移，底板防水層保護層細(xì)石混凝土施工時，沿后澆帶預(yù)埋兩排鋼筋頂撐，間距500mm，詳見圖3；圖3 底板后澆帶部位支模圖(3)電梯井底部及集水坑較多，尺寸分別有1900mm×1300mm×4000mm（深）、2600mm×2550mm×2800mm（深）等多種，模板采用18厚多層覆膜面板，50mm×70mm木方作背帶，并采用50mm×70mm木方作橫豎撐，平面尺寸較大的電梯井坑內(nèi)模采用鋼管、可調(diào)節(jié)支座進(jìn)行支設(shè)。底部模板面上留設(shè)70mm×

6、;70mm的排氣孔，間距根據(jù)尺寸控制在450mm左右。為防止模板在澆筑混凝土?xí)r上浮，間隔500mm左右設(shè)拉結(jié)鋼筋，下端勾住底板鋼筋，上端固定在底部模板木背楞上，見圖4所示。圖4 電梯井底部、集水坑模板示意圖3.3 混凝土施工配合比(1)混凝土性能要求：施工坍落度為180±30mm，設(shè)計初凝時間為56h，終凝時間為1012h；砂率42%；混凝土入模溫度控制在攝氏10以內(nèi)。(2)混凝土原材料要求：水泥：采用拉法基P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，并按現(xiàn)行國標(biāo)GB1751999進(jìn)行驗收。摻合料：采用博磊一級粉煤灰，質(zhì)量符合GB/T1596-2005要求。黃砂：采用廣漢中砂。細(xì)度模數(shù)2.3以上

7、，含泥量小于2%，其他指標(biāo)按JGJ5292及GB/T14684-2001的要求進(jìn)行驗收。碎石：采用新津531.5mm碎石，含泥量小于1%，其他指標(biāo)按JGJ5392及 GB/T14684-2001的要求進(jìn)行驗收。泵送劑：采用巴斯夫化學(xué)建材（四川）有限公司SP-300混凝土泵送劑，質(zhì)量符合JC743-2001要求。膨脹劑：成都幕湖建材有限公司生產(chǎn)的FS-P膨脹防水劑，質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。水：采用自來水。(3)混凝土配合比確定：根據(jù)成都市當(dāng)?shù)夭牧咸匦?，由成都市建工商品混凝土供?yīng)站經(jīng)過系列配合比強度試驗、膨脹劑專項試驗，綜合考慮混凝土強度、抗?jié)B強度等多種因素，確定底板C40S10混凝土基準(zhǔn)配合比如表1

8、。表1 底板C40P10混凝土基準(zhǔn)配合比材料用量(kg/m3)水灰比砂率水水泥砂石粉煤灰泵送劑膨脹劑18039072710037116.632.30.370.42 該配合比7天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護混凝土抗壓強度值為29.8MPa，28天標(biāo)養(yǎng)養(yǎng)護抗壓強度值為49.9MPa。3.4 混凝土施工措施(1)混凝土計量、拌制拌制每盤混凝土各組成材料計量結(jié)果允許偏差為：水泥、粉煤灰±1%，粗、細(xì)骨料±2%，水、外加劑±1%；混凝土原材料采用電子計量，要求每一工作班正式稱量前，對計量設(shè)備進(jìn)行實物計量檢查；生產(chǎn)過程中要求測定骨料的含水率，并依據(jù)檢測結(jié)果及時調(diào)整用水量和骨料用量；混凝土拌制時嚴(yán)

9、格執(zhí)行混凝土配合比設(shè)計，所有原材料要一起投入攪拌機；攪拌完成后裝入動輸車時，要求每車測定混凝土塌落度，同時觀察混凝土的和易性，塌落度或和易性不好的混凝土不能出站。(2)混凝土運輸混凝土運輸路線在澆筑前做好策劃，如遇堵車暴胎及其它任何情況下混凝土運輸時間應(yīng)小天180min，對到達(dá)澆注點大于210min的混凝土不得使用?；炷吝\輸車離開攪拌站后不得摻加任何材料，包括水、外加劑等；混凝土到達(dá)時測定其塌落度，對塌落度損失超過4cm或其本身塌落度大于22cm的混凝土不得使用。(3)混凝土澆筑在第一次澆筑底板混凝土?xí)r，由質(zhì)檢員、專業(yè)工長、試驗員會同監(jiān)理單位、預(yù)拌混凝土供應(yīng)商等進(jìn)行混凝土開盤鑒定，檢查混凝土

10、標(biāo)號、質(zhì)量、坍落度等是否滿足要求，填寫開盤鑒定表格，并留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試塊，作為驗證配合比的依據(jù)。混凝土檢查合格后方可進(jìn)行混凝土澆筑?；炷练呕遥夯炷练呕夜け仨毷炀氄莆辗呕壹寄?，并對混凝土澆筑時間及澆筑完成時間進(jìn)行記錄、收集混凝土小票。試驗:混凝土試驗由試驗員根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行混凝土試塊制作、混凝土坍落度測試、混凝土出罐溫度、入模溫度測試等。主樓混凝土澆筑采用至少三臺地泵由H軸A軸進(jìn)行推進(jìn)，泵管前端采用布料桿，澆筑半徑為12m，澆筑采用斜坡薄層澆搗法（如圖5），利用自然流淌形成斜坡，每層澆筑厚度不超過50cm，增大散熱面積。薄層澆搗間隔時間不大于混凝土初凝時間，在澆筑接茬處應(yīng)振搗到位。 圖5 混凝

11、土澆筑分層示意圖混凝土振搗時，振動棒移動間距不大于400mm ,振搗時間1530 s，緊插慢拔，但還應(yīng)視混凝土表面不再明顯下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)，而且應(yīng)插入下層混凝土50mm左右，以消除二層之間的接縫。為增加混凝土的密實度和提高抗裂性能，混凝土應(yīng)采用二次振搗方法。第一次振搗時，由于泵送混凝土塌落度較大自然形成的坡度也較大，因此應(yīng)在坡頂、坡中和坡腳布置振搗器，一道布置在卸料處，主要解決上部混凝土的振搗，另一道布置在混凝土坡腳處，確保下部混凝土的密實。初凝前進(jìn)行第二次混凝土振搗，直至混凝土表面不再明顯下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為止?；炷翝驳降装屙敇?biāo)高后，用2m長木刮杠將混凝土

12、表面找平。找平時，壓光遍數(shù)不少于2遍，且控制好底板頂標(biāo)高。然后用木抹子拍打、搓抹兩遍，在混凝土終凝之前進(jìn)行收漿壓光、拉毛。并隨后鋪設(shè)塑料薄膜等進(jìn)行保水養(yǎng)護。由于混凝土摻加了一定量的粉煤灰，表面上的浮漿可能很多，施工時需將表面的水泌除干凈，同時對浮漿較多的區(qū)域，用鋼筋頭初步探測出浮漿的深度及體積，按配合比加入經(jīng)計算的干凈石子，以保證不因浮漿過厚而使降低了混凝土強度。3.5 混凝土測溫采用JDC-2型手持式電子測溫儀進(jìn)行混凝土測溫，測定混凝土溫度時同時測定大氣溫度。該套設(shè)備包括測溫儀主機、電子測溫探頭和測溫探桿。主樓測溫點布置在板厚的1/2、1/4及表面處，離鋼筋的距離大于30mm，表面測溫點的高

13、度為底板上表面下反100mm；裙樓及純地下室測溫點布置在底板上、中、下部，其中上、下均為底板表面反100mm。測溫孔按150m2孔的原則布置，共布置了30個測溫孔。大體積混凝土施工溫度測記由專人負(fù)責(zé)，每測溫一次，應(yīng)記錄、計算每個測溫點的升降值及溫差值。并做出測溫成果即做出溫度變化曲線圖，進(jìn)行信息的收集和反饋工作，當(dāng)混凝土中心溫度差超過22時，測溫人員必須向現(xiàn)場施工管理人員報警。當(dāng)超過25時，現(xiàn)場施工必須采取有效技術(shù)措施。3.6 混凝土養(yǎng)護根據(jù)成都地區(qū)冬季氣候相對溫暖濕潤的特點，混凝土養(yǎng)護采用“塑料薄膜+麻袋”的方式，主樓采用了三層塑料薄膜+三層麻袋；裙樓及純地下室采用了兩層塑料薄膜+兩層麻袋進(jìn)

14、行養(yǎng)護；后澆帶處在其模板外側(cè)采用覆蓋二層麻袋進(jìn)行養(yǎng)護，混凝土達(dá)到強度后拆除支撐，其模板不予拆除，在其表面覆蓋麻袋繼續(xù)養(yǎng)護；確?；炷帘砻嫘纬刹煌革L(fēng)的保溫層。由于當(dāng)?shù)貧夂虺睗袂掖篌w積混凝土在冬季施工，混凝土采用塑料薄膜密封嚴(yán)實后，表面的水汽即可進(jìn)行養(yǎng)護。觀察個別地方干燥處，可在中午外部溫度較高時，采用軟管往塑料薄膜底下注下量補給水，同時立即做好覆蓋措施。澆筑完成后，表面搓平，搓平次數(shù)不少于三次?；炷琉B(yǎng)護采用覆蓋養(yǎng)護：根據(jù)計算，先采蓋一層塑料薄膜，裙樓與主樓上均蓋三層麻袋，麻袋搭接寬度不小于10CM?；炷琉B(yǎng)護期限自混凝土澆筑成型開始計算，不少于14天，其間要保持混凝土處于濕潤狀態(tài)；待混凝土內(nèi)溫

15、度逐漸下降趨于平穩(wěn)時方可解除養(yǎng)護?；炷翉姸冗_(dá)到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安裝模板及支架。4、施工質(zhì)量控制(1)建立以項目總工項目技術(shù)質(zhì)量部經(jīng)理項目工程部專業(yè)質(zhì)檢員作業(yè)班組為主線的質(zhì)量管理體系。(2)大體積混凝土施工前與攪拌站開進(jìn)行密切的協(xié)調(diào)，同時對所有作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，所有作業(yè)人員分工明確，各司其責(zé)。(3)混凝土澆筑前，針對可能發(fā)生的停電、機械故障、交通擁堵、天氣突變等制定有針對性的預(yù)案，并將各項應(yīng)急物資、設(shè)備、材料準(zhǔn)備到位。5、實施效果基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎過程中，3.5m高的馬凳牢固可靠，施工過程中上下層底板鋼筋均無任何移位與變形現(xiàn)象；模板拆除后，底板外側(cè)、后澆帶及井筒等處無跑模、漏漿情況；所有底板均未出現(xiàn)裂縫，測溫結(jié)果表明，1.0厚底板的內(nèi)部最高溫度44.5,1.5m厚底板的內(nèi)部最高溫度45.2, 3.5m厚底板的內(nèi)部最高溫度59.8,局部6.5m厚底板的內(nèi)部最高溫度62.2。由于養(yǎng)護及溫控措施有效，全部底板溫差均小于22；所有混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試塊、同條件試塊其28天抗壓強度均符合設(shè)計要求，抗?jié)B試塊符合S10抗?jié)B等級要求。6、結(jié)語與體