逆作法施工中地下室底板大體積混凝土施工及實踐應用

摘要：海光大廈（華東電網(wǎng)調度中心）工程地處浦東陸家嘴區(qū)域的鬧市中心，周邊環(huán)境復雜，與工程三邊緊鄰的多為六層民居，且基坑邊與建筑物最近距離僅為12m。本工程共有四層地下室，采用了逆作法施工，基坑面積5300m2，最深挖深處達到了26m，底板的厚度有1400mm，1600mm，2500mm，3000mm四種，底板砼標號為C40，S8。針對現(xiàn)場的施工環(huán)境及底板的特點，就施工前準備、混凝土配比、混凝土供應、混凝土澆搗、混凝土養(yǎng)護及測溫等細節(jié)采取了一系列的處理措施。通過施工實踐證明，最終基礎底板的施工質量滿足了設計預期的要求，在保證了施工進度及基坑變形控制的同時也保證了施工質量與安全。

關鍵詞：逆作法 地下室底板 大體積混凝土 實踐應用

1 工程概況

海光大廈工程位于上海市浦東新區(qū)浦東南路，近東昌路，是集多項建筑功能為一體的綜合性辦公大樓。工程地上建筑面積46924.53m2，地下部分建筑面積22634.40m2，總建筑面積69558.93m2。大樓地上部分由28層高的辦公主樓與5層裙房組成，建筑高度為128.7m。工程地下室共4層，基坑普遍開挖深度為17.2m，最深處為22m，采用逆作法施工。基礎底板采用樁筏基礎，底板普遍標高為-16.1m，落深處底板面標高為-19.4m，-20.5m。底板厚度有1400mm，1600mm，2500mm，3000mm四種，底板砼標號為C40，S8。

2 施工關鍵點及其處理

2.1 工程施工的關鍵點

①主樓區(qū)域底板混凝土一次性澆搗形成，其混凝土澆搗的體量較大，而現(xiàn)場進出入大門僅在浦東南路上有兩扇，施工中混凝土的供應量，現(xiàn)場機械設備的布置等施工困難較多。②地下室采用逆作法施工，待底板混凝土澆搗施工時，B0板至B3板已施工完成，因此混凝土泵車的布置點距混凝土澆搗點的位置為最長，機械布置不便，且混凝土泵送的效率也將大大降低。

2.2 關鍵點的處理

①混凝土澆搗前嚴格控制車輛進出場的線路圖，機械設備布置圖，并派專人指揮。澆搗前與混凝土拌站進行溝通，錯開其它工程混凝土用量高峰時期。混凝土澆搗時間應放置在周末路上交通狀況較好的時間段。②底板混凝土澆搗使用常規(guī)的固定泵車及汽車泵，主樓區(qū)域由于澆搗方量大，在混凝土供應有保證的前提下，還可適當增加若干滑槽澆搗點，以確保混凝土的澆搗效率，避免混凝土的冷鋒產生。

3 底板大體積混凝土施工

3.1 底板施工流程工況

①先開挖第一塊區(qū)域1-3軸土方，待土方開挖至標高-17.7M后，開挖9-12軸第二塊區(qū)域，進行第一塊施工區(qū)域的結構施工。②第二塊土方開挖至標高-17.7M，隨挖隨澆搗墊層，進行結構第二塊區(qū)域結構施工。③第二塊土方開挖完畢后，同時進行第三塊和第四塊區(qū)域的土方開挖，隨挖隨澆搗墊層，待第三塊區(qū)域土方開挖至標高-17.7M和第四塊區(qū)域開挖至-17.9M后，進行底板結構施工。④待第三塊和第四塊區(qū)域的混凝土達到一定的強度后，使整個基坑周邊形成了一個整體，方可進行中心區(qū)域的土方開挖。⑤在基坑中心區(qū)域按不同的結構標高，由淺至深進行開挖，同時在深坑側壁采用磚胎膜進行側壁加固措施。⑥深坑區(qū)域進行鋼筋支架搭設及底板鋼筋的綁扎施工，并與第一塊、第二塊、第三塊、第四塊區(qū)域預留的大底板預留的鋼筋可靠連接，最后進行中心區(qū)域的大體積混凝土澆搗。

3.2 底板大體積混凝土澆搗

①澆搗流程。海光大廈底板共分五塊區(qū)域進行混凝土澆搗，每塊分區(qū)澆搗混凝土時其澆搗順序都應自西向東或自南向北朝一個方向進行澆搗，且因底板較厚澆搗混凝土時應在小區(qū)域內分層澆搗，各分層厚度為50-80cm，以確保底板混凝土不會產生冷縫。②泵車布置、自卸點及材料供應。本工程大底板混凝土總方量約為11000m3。各分區(qū)底板澆搗時采用固定泵與汽車泵相結合的澆搗方式，且澆搗方向應往一個方向澆搗。澆注區(qū)域施工縫設鋼板網(wǎng)和鋼支架遮攔不同區(qū)域的混凝土，施工縫設鋼板止水帶。③澆搗要點。正常泵送過程中，宜保持泵送連續(xù)性，盡量避免泵送中斷，若砼供應不及時，寧可放慢泵送速度，也要保持泵送連續(xù)性。在泵送過程中，輸送管內砼拌合物處于運動狀態(tài)，砼中各部成分呈均勻分布狀態(tài)，泵送中斷時，剩下的粗骨料易造成輸送管堵塞。當再次繼續(xù)泵送時，剩下的粗骨料易造成輸送堵塞。故此，要合理調整粗骨料粒徑和砼塌落度，當中斷時間過長時（超過2小時），拆管清理后，重新進行排管。

3.3 主樓區(qū)域基礎底板施工

①機械設備。本次主樓底板混凝土澆搗方量約為6300m3，方量較大。為能及時完成主樓底板的澆搗，應配備足夠的澆搗機械設備，合理施工工藝安排，從而確保底板不會因澆搗時間過長而產生底板冷縫。現(xiàn)暫定主樓底板混凝土澆搗時共配置2臺汽車泵、1臺固定泵以及2部滑槽，可以保證底板每小時混凝土的澆搗方量不小于200m3。②人員配備。根據(jù)本次底板澆搗的方量及澆搗設備的配備情況進行推算，此次混凝土澆搗的時間至少為30小時，若算上交通擁堵等情況的發(fā)生最終的澆搗時間可能在35～40小時。因此整個底板澆搗的人員配備將分為兩班，相互輪流進行澆搗作業(yè)。每個班組大致將配有20名施工人員，以保證現(xiàn)場的澆搗指揮、混凝土的澆搗操作、振搗等作業(yè)正常進行。③混凝土供應。主樓底板澆搗之前，已將最終確定的底板混凝土澆搗方量與澆搗日期報予了混凝土拌站，與拌站做好溝通。主樓底板混凝土方量約為6700m3，數(shù)量較大。穩(wěn)妥起見由浦新和雙輝兩家拌站共同承擔混凝土的供應，兩家拌站內拌機數(shù)量充足，拌機也已在春節(jié)期間完成了大修檢查。此外對機械車輛進行提前預約，確保澆搗當日至少有40部混凝土運輸車。④主樓區(qū)域底板混凝土澆搗布置。此次主樓底板混凝土澆搗時將分成兩個階段進行，具體如下：第一階段：澆搗落深區(qū)域底板混凝土至深坑板面（-19.4m）；在1#取土口西側布置一臺汽車泵，南、北兩側各布置若干部滑槽，由中心往四周澆搗落深區(qū)域的底板混凝土至-19.4m；第二階段：搗主樓基坑高低跨側壁處及主樓普通區(qū)域底板混凝土；在確保上述澆搗設備數(shù)量的前提下，在1#取土口南側再增設一臺汽車泵，此外在場地西南側事先將布置一臺固定泵，固定泵接硬管穿過主樓區(qū)域的西、北兩側。由北向南澆搗剩余的底板混凝土，最后由一臺汽車泵進行收尾。

3.4 底板混凝土養(yǎng)護

樓板混凝土澆搗時，自然溫度較低，使得表層混凝土溫度損失較快，從而加大內外溫差，為了保證底板質量。所以要嚴格做好混凝土的保溫保濕工作，防止混凝土產生溫差應力縫和收水裂縫。澆筑完畢后10h采用在各層板混凝土表面嚴密覆蓋不透水、氣的聚乙烯薄膜，必要時還可加蓋麻袋的方式進行保溫養(yǎng)護（暫不加），養(yǎng)護時要保持薄膜內有凝結水，養(yǎng)護時間不少于45天。詳見“底板混凝土養(yǎng)護示意圖”。

4 特殊節(jié)點處理

4.1 分倉縫

本工程底板共分為五塊施工，1-3軸為第一分區(qū)、3-9軸為第二分區(qū)、9-12軸為第三至五分區(qū)。施工時在各相鄰分區(qū)間需留設分倉縫以隔斷兩塊先后施工的底板區(qū)域。第一條底板分倉縫位于3軸往2軸方向5m處，沿整個基坑橫向貫通布置；第二條底板分倉縫位于9軸處，沿整個基坑橫向貫通布置。

4.2 減壓井封閉的方法

在底板施工時需保留的6口長期承壓井及8口臨時疏干井，剩余的24口降水井其封閉的方式及封井時間具體如下：①剩余的24口降水井（20口疏干井、4口承壓井）需在底板澆搗前完成封井作業(yè)。封井方法按照降水專項方案中關于降水井封閉的相關內容執(zhí)行，先將水位降至底板坑底以下后回填土方、石料，再澆搗一定量的混凝土壓實，最終在墊層底部井口面處設制3mm厚鋼板進行焊接封閉。②6口長期保留的承壓井需在裙房結構完成后再行封閉，在底板混凝土澆搗前先將井管割至底板底，再在其上封焊3mm厚鋼板，鋼板上開兩孔各布置一長一短兩根1寸管，該管需升至底板面上500mm，管口部位應設有開關接頭，以用于底板的泄壓。最終封井時采用注漿回填。③8口臨時保留的疏干井是以防在底板鋼筋施工時承壓水頭上拱而造成墊層被破壞。因此需在底板澆搗前進行封閉。在底板混凝土澆搗前先將井管割至墊層底，再在其上封焊3mm厚鋼板，鋼板上開兩孔各布置一長一短兩根1寸管，該管需升至墊層面上500mm，管口部位應設有開關接頭，以用于底板的泄壓。最終封井時采用注漿回填。

5 底板測溫

5.1 測溫方法

①首先封裝溫度傳感器。溫度傳感器烙接在測溫導線上，將溫度傳感器裝入不銹鋼鋼套，用高溫膠密封，待高溫膠凝固后進行老化處理。②底板鋼筋幫扎完畢后，進入現(xiàn)場布置測溫線。先將溫度傳感器綁在斷好的鋼筋上（即支架，支架是根據(jù)底板厚度準備好相同長度的鋼筋若干，鋼筋一端彎勾），支架垂直地插入底板，支架上端彎勾勾在底板上部水平筋上，用扎絲固定。支架下端不接觸墊層。③支架上的引出導線與數(shù)字溫度巡測儀相連，在數(shù)字溫度巡測儀上讀出即時溫度，即混凝土內部溫度與表層溫度，并計算出溫差。當混凝土內部溫度與表層溫度的溫差超過25℃時報警，以便施工單位及時采取技術措施，把溫差控制在25℃范圍內（參照上海市地基基礎設計規(guī)范，溫差不宜超過25℃）。

5.2 測溫階段要求

①自混凝土入模至澆搗完畢的四天期間內每隔兩小時測溫一次，以后每隔四小時測溫一次。一般10-14天后可停止測溫，或溫度梯度<20度時，可停止測溫。②每測溫一次，應記錄、計算每個測溫點的升降值及溫差值。③當混凝土中心溫度差超過25℃時，必須向現(xiàn)場施工管理人員報警。當超過25℃時，現(xiàn)場施工方必須采取有效技術措施。如增加覆蓋物厚度以增加混凝土表面溫度。當溫度梯度小于20度通知施工現(xiàn)場可取消混凝土表面保溫材料。

6 現(xiàn)場施工的實際效果

本次底板大體積混凝土在施工前首先從機械設備、人員、供料等做了充分的準備，其次，在施工中嚴把鋼筋、模板的施工質量關，確保結構的質量；接著，嚴格按照方案、規(guī)范要求進行混凝土澆搗、振搗、磨面等工序；最后，及時做好保溫養(yǎng)護及測溫。最終，通過實踐證明此次底板大體積混凝土施工的結果是十分令人滿意的，在底板完成時整個基坑的變形控制及周邊環(huán)境情況都基本正常，而且最終結果既滿足了設計的要求，又達到了業(yè)主的期望。

7 結語

在本次基礎底板大體積混凝土的施工實踐中，通過以上關鍵施工技術措施有效合理地應用，一方面解決了逆作法工藝條件下的大體積混凝土施工的諸多難題，使之既達到了設計要求，又保證了底板的施工質量；另一方面在施工過程中也較好地實現(xiàn)了基坑變形的控制及對施工現(xiàn)場周邊環(huán)境的保護，底板施工的完成意味著整個地下室體系的框架封閉形成，為后續(xù)剩余結構順作及上部結構施工的順利開展打下了堅實的基礎。

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