超深基坑大體積混凝土溜管式澆筑施工技術(shù)分析

陳萬同　姚鑫

摘 要：南京世茂G11商辦項目地處南京市中心，緊鄰已運營的地鐵2#線，基坑與地鐵最近水平距離為17.5 m。作為城市商業(yè)綜合體，它設(shè)置有4層地下室，開挖深度為23 m，主塔樓為300 m，大面筏板厚度為3.6 m，一次性澆筑總量為19 600 m3。結(jié)合“南京世茂G11商辦項目”超深基坑大體積混凝土施工實例，介紹了一種新型定型化組合溜管式澆筑施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：深大基坑;定型化組合式溜管;超厚底板;混凝土澆筑

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）25-0087-03

Analysis on Construction Technology of Mass Concrete Chute Pouring for Ultra Deep Foundation Pit

CHEN Wantong YAO Xin

（China Construction Seventh Engineering Bureau Co.， Ltd.， Nanjing Jiangsu 210000）

Abstract： Nanjing Shimao G11 Commercial Office Project is located in the center of Nanjing， close to the operating subway 2# line. The nearest horizontal distance between the foundation pit and the subway is 17.5 m. As an urban commercial complex， it is equipped with a four storey basement with an excavation depth of 23 m， a main tower of 300 m， a large surface raft thickness of 3.6 m and a total amount of 19 600 m3 for one-time pouring. Combined with the construction example of mass concrete for ultra deep foundation pit of Nanjing Shimao G11 Commercial Office Project， this paper introduces a new type of finalized combined chute pouring construction technology.

Keywords： deep and large foundation pit;shaped combined chute;super thick base plate;concrete pouring

1 工程背景

江蘇南京世茂G11商辦項目位于南京市建鄴區(qū)，基坑北側(cè)為集慶門大街，東臨云錦路，南側(cè)為幸福河，西側(cè)平行于江東中路和地鐵2#線區(qū)間運行隧道，基坑邊線距離地鐵區(qū)間隧道16～18 m。基坑占地4.5×10 m，為整體大底盤地下室，地下共4層，開挖深度約為23 m，基坑圍護采用地下連續(xù)墻+4道混凝土內(nèi)支撐。

主塔樓高度為300 m，基礎(chǔ)采用樁基+筏板形式，面積約為5 000 m，筏板大面厚度為3.6 m，坑中達9.8 m，混凝土強度等級為C40P10，采用60 d強度作為驗收依據(jù)，一次性澆筑總量為19 600 m。

2 定型化工具式溜管設(shè)計

溜管腳手架采用單立桿3排腳手架，腳手架支設(shè)在上焊500 mm長鋼管的型鋼支架上。腳手架的立桿橫距為1.5 m，立桿縱距為1.5 m，橫桿步距為1.5 m。沿主溜管腳手架外立面滿打縱向剪刀撐，垂直于料槽方向每隔6 m滿打橫向剪刀撐[1]。按照1.0∶2.3的比例在腳手架中間一排立桿一側(cè)的小橫桿上搭設(shè)溜管，中間一排立桿上也搭設(shè)溜管，在中間一排立桿另一側(cè)的小橫桿上鋪設(shè)木跳板作為操作臺和人行通道，溜管具體效果如圖1所示。

3 溜管布置

溜管根據(jù)基坑高度按照1.0∶2.3比例放坡，采用鋼管腳手架搭設(shè)。汽車泵與溜管均架設(shè)在棧橋板上，其中汽車泵均布置在角撐部位，西南角汽車泵編號為1號，其余按逆時針編號，分別為2號、3號和4號。溜管布置在棧橋板西側(cè)，分別為1號溜管和2號溜管。汽車泵及溜管平面布置如圖2所示。

4 混凝土澆筑

4.1 坑中坑混凝土澆筑

坑中坑澆筑采用“由深到淺，整體分層，一次到頂”的施工方法。本次澆筑至標高-22.85 m處（塔樓厚底板底標高），坑中坑區(qū)域范圍加深坑共計6處，澆筑深度為4.8～9.8 m，混凝土總方量為3 600 m。按照加深坑位置設(shè)計，將澆筑區(qū)域劃分為A、B兩個單元分開澆筑。

4.1.1 A單元澆筑。A單元共計3個連坑，澆筑深度較大，傾落高度分別為4.8 m、8.1 m、9.8 m。本方案設(shè)計在8.1 m和9.8 m加深坑處設(shè)置串筒。澆筑時東側(cè)串筒由1號溜管供料，西側(cè)串筒由1、2號汽車泵供料，采取整體分層澆筑方法。前期利用串筒采取一次到頂澆筑，后期靈活移動1、2號汽車泵由兩側(cè)向中間斜面推移式澆筑。

4.1.2 B單元澆筑。B單元共計3個連坑，澆筑深度分別為4.8 m、5.6 m、6.6 m。澆筑時加深坑東側(cè)由2號溜管供料，西側(cè)由3、4號汽車泵供料，采取整體分層澆筑方法。澆筑后期靈活移動3、4號汽車泵由兩側(cè)向中間斜面推移式澆筑。坑中坑澆筑法示意圖如圖3所示。

4.2 底板大面混凝土澆筑

底板大面混凝土建筑采用“斜面分層，薄層澆筑，循序退打，一次到頂”的澆筑方法[2]。大底板面積為6 500 m，混凝土總方量為16 000 m。大面底板整體澆筑由東向西分3個階段進行，沿東西方向?qū)⒌装宸譃?、2、3、4單元，分別由1、2、3、4號汽車泵供料。1號溜管為單元2供料，2號溜管為單元3供料，采取斜面分層澆筑方法。塔樓底板3 600 mm厚區(qū)域分7層澆筑，每層厚度約500 mm。裙房底板1 000 mm厚區(qū)域分2層澆筑，每層厚度約500 mm。

底板4個單元按照混凝土方量劃分，以供料能力能保證混凝土澆筑推進線保持一致為原則，要求沿前進方向相差在5 m之內(nèi)。

底板3個施工階段劃分標準：第一、二階段以2座溜管下料口為分界線，第一階段預計混凝土澆筑量約為7 000 m（含下料時，自然流淌至階段二范圍內(nèi)混凝土方量約1 500 m），按照供料能力320 m/h計算，澆筑時長為7 000÷320≈22 h[3];第二、三階段以塔樓底板西側(cè)邊線為分界線，第二階段采用斜面分層推移連續(xù)澆筑，預計澆筑混凝土方量為8 200 m（含下料時自然流淌至階段三范圍內(nèi)混凝土方量約為280 m），按照供料能力200 m/h計算，預計用時為8 200÷200=41 h，斜面將按照整體1 m/h的速率向西側(cè)推進;第三階段為西側(cè)1 000 mm厚區(qū)域底板，混凝土方量為620 m，預計用時620÷200≈3 h。底板大面分階段澆筑時間如圖4所示。

本工程底板較厚，澆筑過程將逐漸形成1∶8～1∶10的坡度并維持推進。為防止冷縫出現(xiàn)，澆筑時要在下一層混凝土初凝前澆搗上一層混凝土，并插入下層混凝土5 cm，保證上下層澆筑間隔不超過混凝土初凝時間。同時，澆筑下一層前應對前一層進行二次振搗，以保持良好接槎，且橫向振搗界面的搭接長度要求至少500 mm。

5 交通協(xié)調(diào)

5.1 大門及臨時道路交通組織

底板澆筑時，2號門為主要進出場門。其中，所有混凝土罐車由江東中路駛?cè)?號門，空罐車從2號門駛出至集慶門大街。IV區(qū)至大門洗車池相距150 m左右，預計可停放10輛罐車。澆筑期間需保證道路西側(cè)等待澆筑的罐車數(shù)量不低于8輛，正在澆筑罐車共計8輛，其中每座溜管由2輛罐車同時卸料，每臺汽車泵由1輛罐車供料，等待的罐車按順序接替離開的空罐車。汽車泵按照平均50 m/h的澆筑速度工作，則10 m的罐車預計12 min澆筑完成，即罐車等待時間預計12 min。

5.2 棧橋板交通組織

1號汽車泵、4號汽車泵、1溜管供料的罐車以及2溜管供料的罐車從道路進入棧橋，澆筑完直接駛離。2號汽車泵供料的罐車和3號汽車泵供料的罐車從棧橋南側(cè)行駛進去棧橋，澆筑完成后逆時針方向駛離。棧橋板最大交通流量在西南角部位，4處供料口的罐車均需經(jīng)過此部位。每輛罐車卸料時間為12 min，此處棧橋板理論交通流量為每3 min經(jīng)過1輛罐車，因此需專門安排一名管理人員組織交通，保證澆筑時有序行車，減少轉(zhuǎn)車時間對施工效率的影響。

6 實施效果

6.1 施工效率高

溜管安裝與拆除較為便捷，操作性強，環(huán)境對其影響力較低[4]。溜管設(shè)計為大直徑鋼管，澆筑速度為240 m/h，高于傳統(tǒng)泵送的5倍，高于溜管澆筑1.5倍[5]。本項目設(shè)計了兩個溜管，相當于10個地泵。對于狹窄場地而言，該設(shè)計可降低地泵布置量，避免出現(xiàn)巨大的交通壓力。

6.2 適用范圍廣

采取可移動式分支溜管對大體積混凝土進行澆筑，能夠基于筏板性狀、混凝土厚度以及卸料點位置等實際情況合理調(diào)整溜管分支，進而提高其使用性能[6]。

6.3 經(jīng)濟效益好

溜管澆筑選擇擴散度良好的混凝土，借助混凝土自重向下的性能迅速流向筏板作業(yè)平臺，既環(huán)保清潔，又能夠重復利用[7]。

溜管支架設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)體系，能夠周轉(zhuǎn)再使用，適用于同類型項目，也能夠作其他用途。其中，溜管能夠作為后續(xù)垃圾管道，拆解溜管支架后能夠為料斗、消防水池以及鋼結(jié)構(gòu)等進行臨時支撐，建設(shè)成本較低。

本項目設(shè)計了兩組溜管，相當于底板工程10個地泵同時澆筑，降低了泵送費用和泵管租賃費用，能夠獲取最大化經(jīng)濟效益。

7 結(jié)語

本文以南京世茂G11商辦項目為例，介紹了超深基坑大體積混凝土溜管式澆筑施工技術(shù)。該技術(shù)采用定型化工具式溜管設(shè)計和溜管布置，坑中坑澆筑采用“由深到淺，整體分層，一次到頂”的施工方法，底板大面底板混凝土建筑采用“斜面分層，薄層澆筑，循序退打，一次到頂”的澆筑方法，通過大門及臨時道路交通組織和棧橋板交通組織的交通協(xié)調(diào)方式，達到了施工效率高、適用范圍廣以及經(jīng)濟效益好的實施效果。

參考文獻：

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