城市中心區(qū)地下室超厚筏板混凝土溜槽技術(shù)實踐

文/傅帝尹、田海燕、沈雁波、蔣建飛、楊正軍 云南建投第三建設(shè)有限公司 云南昆明 650000

1、引言

近年來，國家城市化進程越來越快，城市建筑密度越來越大。地面土地資源愈發(fā)緊張，地下空間的利用逐漸被重視。城市高層建筑往往地下部分較深，地面施工場地狹窄，給地下基礎(chǔ)施工帶來很大困難，在地下超厚筏板混凝土的施工中顯得尤為艱巨。混凝土溜槽具有占地面積小、輸送速度快、綠色環(huán)保等優(yōu)點，在大體積混凝土輸送中，混凝土溜槽的應用逐漸被重視。但是，混凝土溜槽可能會造成混凝土的離析，對混凝土質(zhì)量造成影響。因此需要對溜槽進行合理設(shè)計，保證輸送混凝土的質(zhì)量。

2、工程概況

昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院5號樓項目施工總承包位于昆明市西昌路295號，昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院院內(nèi)。總建筑面積117267.62m2，其中：地上建筑面積93713.62m2，地下建筑面積23554 m2。地上26層，地下4層， 建筑高度 98.05m（室外地坪至大屋面）；地下室深度17.2m。

筏板混凝土為C40 抗?jié)B等級P10，面積約為6430m2，筏板分別厚為1400mm和2600mm，按膨脹加強后澆帶為界共分為5個區(qū)（主1、主2、主3、裙1、裙2），筏板混凝土澆筑方量為純地下室2142.97m3（群1區(qū)：1216m3；群2區(qū)：926.97m3），高層建筑地下室筏板14433.1m3（主1區(qū)：5888.1m3；主2區(qū)：4843m3；主3區(qū)：3702m3），總方量16576.07m3。

圖2.1 筏板施工段劃分圖

3、混凝土輸送方案選擇

該施工場地較為狹窄，場地內(nèi)無法放置過多施工機械，基坑深度較深，筏板混凝土體積較大，綜合考慮該工程具體情況，進行混凝土輸送方案的選擇。

圖3.1 施工場地周邊平面圖

3.1 地泵+布料桿運輸方案

地泵主要用于水平輸送和垂直向上輸送，在向下輸送的時候非常容易發(fā)生堵管現(xiàn)象，并且在發(fā)生堵管之后，疏通管道和維修會花費大量時間，無法保證筏板混凝土澆筑的連續(xù)性，進而形成冷縫等嚴重的質(zhì)量缺陷。除此之外，地泵需要占據(jù)大面積場地，本場地狹窄有限，故不能選擇該方案。

3.2 汽車泵輸送方案

汽車泵相對于地泵具有輸送效率高的優(yōu)點，并且在輸送過程中不容易發(fā)生堵管。但是汽車泵的汽車臂長度有限，加之由基坑頂部向下輸送時，基坑深度較深，汽車臂頂端在基坑底的覆蓋區(qū)域遠遠小于地面的覆蓋區(qū)域。因此，使用汽車泵澆筑的覆蓋區(qū)域有限，將會造成基坑中部大量區(qū)域無法進行混凝土施工，因此不能選擇該方案。

3.3 溜槽輸送方案

溜槽輸送是解決狹窄場地中大體積混凝土輸送的最佳方案。溜槽在使用時必須花費一定時間進行溜槽的架設(shè)，但是它確實能夠解決汽車泵、地泵等方案出現(xiàn)的問題。特別在該工程中，基坑南側(cè)、北側(cè)無法放置任何機械，東側(cè)和西側(cè)場地也非常有限，溜槽方案也就成為了首選。但是為了保證大體積混凝土的連續(xù)澆筑，還需要對其進行改進優(yōu)化。

3.4 溜槽+汽車泵方案

溜槽在實際使用時，能很好地解決狹窄場地、深基坑混凝土澆筑的問題，但單條溜槽的覆蓋區(qū)域也有限，無法做到全覆蓋。因此在本工程中，增加溜槽的分支，按照“一分多”的思路擴大單根主溜槽的覆蓋區(qū)域。除此之外，場地中不免會有一些狹窄角落，即使多條溜槽分支也無法覆蓋，因此使用汽車泵配合澆筑，實現(xiàn)場地的全覆蓋。

4、溜槽的設(shè)計、布局和使用

結(jié)合整個工程情況，對筏板的5個區(qū)域分四次進行澆筑，第1次→第2次→第3次→第4次。由于混凝土澆灌工程量比較大，第2次和第4次的筏板混凝土分別采用2個主溜槽和1臺55米的汽車吊配合澆筑；第1次和第3次的筏板混凝土采用分別采用1個主溜槽和1臺55米的汽車吊配合澆筑；示意圖如下。

圖4.1 混凝土澆筑示意圖

4.1 基坑內(nèi)支撐混凝土梁上架體搭設(shè)

在距1/C軸的梁邊、距1/H軸的梁邊、距12/C軸的梁邊、距12/H軸的梁邊共搭設(shè)4個溜槽。

（1）在第二道內(nèi)支撐混凝土梁上，距1/C軸的梁邊0.6米、1.2米分別安裝22#Q345工字鋼，長度8米，工字鋼平放，端頭與內(nèi)支撐混凝土梁采用Ф10膨脹螺栓固定，再分別按橫向0.6米，縱向1.2米，步距1.7米搭設(shè)支撐架，靠冠梁側(cè)與冠梁頂為標高，向基坑側(cè)與第二道內(nèi)支撐混凝土梁為標高，牽線按第1段按1：2坡比，第2段按1：2.5坡比，第3段按1：1.8坡比，搭設(shè)小橫桿，間距0.5米，作為固定斜道，3個坡段連接成整體，在橫向兩端頭1.5米高的范圍每側(cè)搭設(shè)2根斜扶手，斜道下掛兜網(wǎng)和密目網(wǎng)。

（2）在第三道內(nèi)支撐混凝土梁上，搭設(shè)溜槽，做法同上。

（3）在第三道內(nèi)支撐混凝土梁下，距筏板上層鋼筋面有2.85米，采用橫向每1.2米設(shè)置1根立桿共3根立桿，縱向每1.2米設(shè)置1根立桿共4根立桿，立桿下設(shè)置300×300×10的鋼板墊塊，步距1.5米搭設(shè)支撐架，靠第三道內(nèi)支撐混凝土梁側(cè)與梁頂為標高，向筏板面?zhèn)魉突炷粒瑺烤€按1：2坡比搭設(shè)小橫桿，間距0.5米，作為固定溜槽斜道。

（4）在固定溜槽末端，制作輕便、可移動式小型溜槽，架體使用細鋼筋焊接而成，槽道使用圓弧形橡膠制作，方便末端施工人員隨時調(diào)整澆筑方向。

圖4.2 混凝土溜槽大樣圖

4.2 溜槽的細部做法

（1）料斗口做法：采用50×50×3的角鋼，焊接上口1000×600，下口220×220高0.5米的錐形骨架，采用Ф10膨脹螺栓與冠梁固定后，覆2mm鍍鋅鐵皮，做成錐形料斗口，注意下口做成Ф200長度0.2米長出斗口；

（2）考慮便于安裝、重復使用并具備局部損耗可替換等因素，選擇用50mm×3mm角鐵制作成2400mm（1200mm）×600mm的2種標準節(jié)，并采用螺栓進行連接；在溜槽最下部收口部位考慮混凝土溜槽流速較快將口部寬度由480 mm縮小為250 mm，防止口部出料口與鋼筋面層高速接觸產(chǎn)生離析等風險。為了保證混凝土在溜槽中高速、穩(wěn)定下料，溜槽內(nèi)部內(nèi)包厚1 mm以上的鍍鋅鐵皮；

（3）溜槽腳手架外立面應滿打縱向剪刀撐，垂直于溜槽方向每隔6.0 m滿打豎向剪刀撐，在架體中部設(shè)置1道水平剪刀撐。另外在溜槽架設(shè)計中，尚需考慮架體與坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)梁的構(gòu)造連接，施工中于主溜槽兩側(cè)設(shè)置拋撐或抱箍（每4.5m設(shè)置1處），拋撐與地面夾角為45°～60°，抱箍與水平混凝土支撐連接；

（4）每道內(nèi)支撐混凝土梁上搭設(shè)的溜槽和筏板上層鋼筋搭設(shè)的溜槽連接成為整體，采用三坡比式溜槽輸送混凝土。現(xiàn)場情況如下：

圖4.3 現(xiàn)場施工情況

5、材料供應配合

除了對溜槽進行合理設(shè)計，還需要對混凝土配合比以及混凝土供應進行設(shè)計，才能很好地完成筏板混凝土的澆筑。

5.1 混凝土配合比設(shè)計

根據(jù)溜槽坡比，相應對混凝土進行配合比的調(diào)整，保證使用溜槽后不造成混凝土的離析。按低熱、緩凝、流態(tài)諸項要求進行高性能混凝土配合比設(shè)計，以優(yōu)良拌合物性能滿足各項設(shè)計要求，并輔以完善的養(yǎng)護方案、測溫方案。

表5.1 混凝土配合比

5.2 混凝土供應組織

為保證本次基礎(chǔ)筏板大體積混凝土能順利澆筑完成，項目部與云南水志達混凝土有限公司（普吉站）就基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑過程中混凝土攪拌運輸車的配備、混凝土的供應達成以下共識：

平均每小時安排12輛攪拌運輸車，共計每小時運輸混凝土方量120m3；調(diào)度人員2人24小時輪流值班，負責整個混凝土生產(chǎn)供應的安排及協(xié)調(diào)工作，生產(chǎn)科領(lǐng)導1人24小時輪流值班，負責對整個混凝土生產(chǎn)供應流程的指揮與監(jiān)控；拌合站人員15人，每班每臺拌合站5人，以保證混凝土的正常供應；駕駛員24人，保證混凝土的正常運輸；混凝土澆筑過程中，混凝土公司派一名技術(shù)人員及一名協(xié)調(diào)員負責現(xiàn)場工作的指揮與協(xié)調(diào)工作。

6、澆筑效果

通過溜槽+汽車泵的澆筑方案，加之適當?shù)幕炷僚浜媳龋约拜^好的施工組織，成功完成該筏板混凝土的澆筑工作，混凝土塌落度多次實測值為180mm，誤差為20mm。澆筑到筏板中的混凝土未出現(xiàn)離析情況，和易性較好，滿足工程要求。本工程中的溜槽使用了三種不同的坡比相互配合，其中位于場地東北角的三號溜槽使用效果最好，輸送到筏板的混凝土完全不發(fā)生離析，塌落度、和易性理想。該坡比（1：2）為理想坡比，推薦使用。

圖6.1 現(xiàn)場實際澆筑情況

結(jié)語：

城市建設(shè)中經(jīng)常面對狹窄場地和深基坑的施工困難，本文利用溜槽+汽車泵能夠很好地解決大體積混凝土的澆筑問題，既保證了混凝土的澆筑連續(xù)性，也保證了施工的質(zhì)量、安全和工期，為相關(guān)類似工程提供借鑒經(jīng)驗。