地下室厚大体积混凝土基础施工

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(武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北 武汉 430071)

引言

某工程地上主楼为39层，裙楼4层，地下3层，为框筒结构。该工程地基处理形式为钢筋混凝土灌注桩，主楼桩径为1 000mm，采用钢筋混凝土筏板基础；裙楼桩径为800mm，采用钢筋混凝土承台式底板基础。整个基础占地面积8 580m2，其中主楼筏板基础面积为2 469m2。主楼筏板基础厚度为2 900mm，裙楼基础厚度为900mm，电梯井坑基础局部下沉，厚度达6 900mm，基础混凝土为C40。主楼基础需按厚大体积混凝土基础施工。基础布局如图1所示。

图1 基础布局

1 主楼筏板基础的特点

(1)基础钢筋量大，需设计专用支撑系统。该工程主楼筏板基础上下均为双层双向钢筋网片，基础中间另设两层Φ14@300mm的温度钢筋。钢筋总量为643t，其中上部双层钢筋达128kg/m2。施工时需根据上层钢筋的质量、施工作业荷载和混凝土浇筑的冲击力设计支撑体系。

(2)大体积混凝土施工，需采取裂缝控制措施。主楼筏板厚度为2 900mm，电梯井坑基础厚度达6 900mm，必须采取多种措施控制因水泥水化过程中产生热量造成的混凝土裂缝，以免危害到建筑物的结构耐久性。

(3)混凝土方量大，施工场地小。主楼筏板基础混凝土总方量为8 575m3，由于工程紧临繁华街道，基坑开挖后已无施工场地，只能在基坑内利用工程桩设置临时T型施工栈桥。现场平面图如图2所示。

图2 现场平面图

2 现场施工

主楼筏板基础土方于2012年3月7日开挖结束，进入混凝土施工阶段，并于2012年7月17日完成最后的混凝土浇筑。现就上述筏板基础的3个特点，对施工情况作一介绍。

2.1 施工区段划分

由于该工程紧临繁华街道，为商业繁华地段，车流人流大，这对一次性浇筑大体量混凝土所需的连续性提出了挑战。由于施工场地小，东南北三向均无法架设混凝土浇筑泵车，仅能在栈桥上设泵车。在邀请商品混凝土站技术人员多次到现场实地考察后，栈桥上最多可同时布设两台汽车泵进行浇筑。

由于浇筑混凝土时处于夏季多雨时段，一次性浇筑时间过长，可能会遇大雨，将影响混凝土施工质量，因此必须缩减一次浇筑的时间。根据图纸设计，在主楼筏板基础两向中间各设1条膨胀加强带，宽2 000mm，呈十字交叉状。膨胀加强带分为3种：连续式、间歇式和后浇式。根据JGJ/T178—2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》的规定，板厚>1.5m时，须采取间歇式或后浇式。经与设计单位沟通，现场选定间歇式膨胀加强带的施工方式，即第一块浇筑后，在浇筑第二块时连同膨胀加强带的混凝土一并浇筑。膨胀加强带采用不同配比、不同强度等级的膨胀混凝土。这样，将主楼筏板基础沿膨胀加强带位置划分为4个区块进行浇筑。施工区段区图见图3。

图3 施工区段区图

电梯井坑开挖深度达-23.1m，水位高，地质条件差，周边环境复杂。经与设计单位及监理单位协商，可先将该部分施工至大筏板底部，留置水平施工缝，二次施工时将施工缝凿毛，并加设橡胶膨胀止水条。

2.2 支撑系统设计

筏板基础上下各设双层双向钢筋网，中间沿竖向均布两层Φ14@300mm抗裂钢筋网片。上层钢筋支撑必须进行强度计算，计算时需考虑如下几种荷载：①钢筋自重力；②施工人员行走及施工材料机具等运输或堆放的荷载；③振捣混凝土时的荷载。为了保证整个支撑体系的刚度，同时需考虑倾倒混凝土时产生的荷载；④新浇筑混凝土对支撑的侧压力。

经计算，现场拟采用[6.3做立柱，长向按间距2 400mm布设，短向按间距1 800mm布设，后浇带两侧立柱的间距≯1 000mm。支撑立柱下端直接点焊在下部筋的上层钢筋网片上，上端与上层钢筋网片焊接。为了保证整体刚度，两层Φ14mm的温度钢筋网片在与立柱的交叉点处进行点焊，同时沿长短向每10～12m整跨满设剪刀撑，与槽钢立柱点焊。

2.3 大体积混凝土施工

(1)做好备料工作。提前通知商品混凝土站备好所需原料，包括水泥、粉煤灰、粗细骨料、外加剂等，所有材料均应提前检验合格。商品混凝土站应对生产设备例行检修保养，保证连续生产，同时安排好商品混凝土供应计划，对该工程采取集中供应，防止施工过程中出现断料的情况。

(2)做好施工技术交底。在基础施工前，由项目部总工程师进行一次全面的施工技术交底，使大家都清楚每一个施工环节应注意的问题。参加人员包括商品混凝土站生产及技术负责人、项目部生产技术管理人员、各劳务班组(包括钢筋、木工及混凝土等工种)负责人、混凝土浇筑主要振捣手、温度监控单位负责人。

(3)做好每仓浇筑前的动员工作。在每仓混凝土浇筑前，根据浇筑的特点，由生产负责人召开一次动员会，做好施工部署，使项目部有关人员保持良好的状态，做到各司其职。此外，做好天气预报方面的工作及后勤物资保障，确保浇筑不会因天气原因而造成施工中断。

2.4 施工措施

在大体积混凝土施工中，为防止因水泥水化热聚集、内外温差过大而造成混凝土裂缝，现场应采取如下施工措施。

(1)与商品混凝土站技术科合作，优化配合比，使用高效减水剂、缓凝剂等。并与设计单位沟通，经其同意采用60d龄期强度作为混凝土抗压强度值，这样可以适当减少单位体积混凝土的水泥用量，从而减小水泥的水化热总量。商品混凝土站对粗细骨料质量必须严格把关，骨料粒径、级配等必须符合设计配合比的要求，严格控制含泥量。骨料必须堆放在通风的大棚内，严禁露天暴晒。

(2)混凝土浇筑前，沿厚度方向埋设上、中、下3层测温探头；混凝土浇筑后，从混凝土表面终凝即开始监测混凝土各层的温度情况，包括混凝土下层、中层、上层、表面温度以及大气温度等，相邻层的温度差须≯25 ℃。

(3)在新浇筑混凝土内设置双层循环水管，依靠自来水循环流动带走内部聚集的热量。水管为DN25mm焊管，水平方向间距为1 500mm。每根进水管处设有水阀，用以调节流速，从而控制降温幅度。为减少混凝土内外温差，对混凝土的表面采取保温保湿养护。混凝土浇筑完成后，边收面边覆盖1层塑料薄膜和双层麻袋。在混凝土表面强度能够上人时，沿四周砌两皮120mm厚的砖墙，进行灌水养护。

3 结语

筏板钢筋网片间采用型钢立柱支撑，与同截面钢筋相比水平刚度大，利用筏板中间层温度钢筋网片做立柱水平连接，在10～12m满设1道竖向剪刀撑，减少了空间加固材料，使筏板钢筋支撑系统简洁，受力明确。在浇筑过程中，上层钢筋网片未出现塌陷、变形和位移现象。

在该工程大体积混凝土施工过程中采取了多种技术措施，从混凝土配合比入手，到浇筑前原材料的控制，再到施工过程及施工后的“外保内降”(保温、保湿、循环水降温)等，保证了施工质量。武汉理工大学试验室提供的测温报告显示，该工程大体积混凝土温控效果较好，测温过程中，最大温差≯24.3 ℃。筏板浇筑完成数月后，对底板面进行多次观察，均未发现裂纹，也未发现渗水现象。