大角度傾斜條形基礎施工關鍵技術

常文軍 王梟萌 王 超 余章躍 馬小兵 儲 昕 賀朋朋

中建八局第二建設有限公司 山東 濟南 250022

1 工程概況

阜陽市大劇院總建筑面積56 000 m2，地下1層（局部地下3層），地上4層。項目采用條形基礎加防水板的基礎形式，局部采用筏板基礎。西側地下室條形基礎基底標高－5.5 m，后舞臺、側舞臺基礎基底標高－9.1 m，之間采用45°傾斜條基加防水板過渡，條基尺寸1 000 mm×1 500 mm，翼緣尺寸2 500 mm× 600 mm，軸線居中，防水板厚度400 mm。整個傾斜段總長度為82 m，水平投影和豎向投影距離均為3.6 m（圖1）。

圖1 傾斜條形基礎三維示意

2 施工重、難點

2.1 質量要求高

本工程為阜陽市地標性建筑，質量目標為確保“國家優質工程獎”，施工質量要求極高，需杜絕出現較大的混凝土質量缺陷，要嚴格控制構件尺寸偏差。

2.2 工期緊

工程工期較緊，整個地下室施工計劃在4個月內完成，所以傾斜條形基礎施工時需優化施工工藝，縮短施工周期，以保證地下室在計劃工期內完成。

2.3 角度控制精度高

傾斜基礎總長度82 m，體量較大，傾斜角度45°，在土方開挖、澆筑墊層到模板安裝、澆筑混凝土等整個施工流程中，精準的角度控制是施工的關鍵（圖2、圖3）[1-3]。

圖2 傾斜基礎節點大樣

圖3 條形基礎節點大樣

2.4 傾斜混凝土澆筑難度大

整個結構與水平方向呈45°夾角，從墊層澆筑、防水保護層澆筑再到條形基礎＋防水板澆筑，均在斜面上進行。由于混凝土的流動性較大，自然狀態下無法自由停于斜面上，故如何實現混凝土與基層的連接成為一大難題。

2.5 施工裂縫控制要求高

條形基礎截面尺寸1 000 mm×1 500 mm，屬大體積混凝土施工，有效預防控制混凝土裂縫是保證地下室結構施工質量，乃至工程整體質量創優達標的關鍵，因此，需采取相應措施控制大體積混凝土施工裂縫，以保證工程質量。

2.6 模板選擇要求高

斜坡水平投影3.6 m，豎向投影3.6 m，截面長度5.1 m，條形基礎＋防水板施工時需選擇合適的模板加固方案，確保拆模后混凝土成形質量符合創優要求。

3 關鍵施工技術

項目部管理人員編制5項施工技術，攻克傾斜基礎施工難題，從而保證混凝土施工質量。

3.1 土方開挖控制技術

1）施工段劃分：為方便施工，將綜合劇場地下室按標高不同，分為A區（－5.50 m）、B區（－9.10 m）、C區（傾斜基礎），如圖4所示。

圖4 施工分區

2）一次開挖：基底預留150 mm清槽土（100 mm墊層＋50 mm防水保護層），土方分層開挖，每層高度不大于2 m，A區分層開挖至－5.50 m，B區開挖至－9.10 m，C區斜坡上口線右移0.50 m，坡度按1∶1.5控制。

3）傾斜基礎基層坡度控制：使用CAD軟件將斜坡上口線右移0.50 m，并導出平移后各點坐標，使用全站儀現場放樣，所有轉角點設置控制樁，并使用混凝土進行樁點保護。使用自制的坡度控制器按1∶1.5坡度進行開挖。

4）坡度控制器：該坡度控制器已注冊實用新型專利，專利名稱為“一種基坑邊坡坡度檢測設備”，授權公告號CN 208533500 U。該設備由鋁合金塔尺、U形固定板、連接板、定位銷、纏線器、固定螺絲、纏線槽、鉛墜線繩、限位環、連接桿、鉛墜組成。利用勾股定理和三角函數，通過控制塔尺前端伸出水平長度及鉛墜線繩長度來控制開挖坡度。

5）基槽清理：使用小型反鏟挖掘機配合人工進行清理基槽。首先將A區土方由－5.50 m挖至－5.65 m；然后放出B區斜坡上口線，使用坡度控制器，按（0.5 m，0.5 m）、（1.0 m，1.0 m）、（1.5 m，1.5 m）、（2 m，2 m）、……、（3.5 m，3.5 m）逐一量測開挖，上述括號內第1個數據為塔尺前端水平伸出長度，第2個數據為鉛墜線繩長度；最后將C區基槽由－9.10 m清理至－9.25 m。

3.2 傾斜墊層施工技術

基層傾斜角度較大，厚100 mm混凝土墊層無法施工，經研究，決定采用噴射混凝土技術進行墊層澆筑。

1）簡易土釘安裝：基槽清理完成后，在斜坡土體上垂直打入土釘，土釘使用HRB400的φ12 mm鋼筋，長500 mm，間距500 mm×500 mm，土釘插入土體200 mm，外露300 mm。土釘的作用：一是增加墊層與土體連接強度，二是以土釘＋加強筋＋墊層＋螺桿形式用于模板加固。

圖5 坡度控制器應用示意

2）掛網＋加強筋安裝：安裝15 mm×40 mm的鋼板網片，網片距離土體約50 mm。在網片表面安裝加強鋼筋，加強筋采用HRB400的φ12 mm鋼筋，與土釘采用點焊連接，沿坡體自上而下均勻布置5道水平加強筋（圖6）。

圖6 坡面鋼筋展開示意

3）噴射混凝土：噴射混凝土采用P.O 42.5R普通硅酸鹽水泥、中細砂、瓜米石和適量的混凝土外加劑拌和而成，噴射混凝土強度等級為C20（配合比由試驗確定）。噴射混凝土前，使用紅色噴漆在土釘上做墊層厚度標記。噴射混凝土作業時，空壓機氣壓0.2～0.5 MPa，噴頭水壓不小于0.15 MPa，噴射距離控制在0.6～1.0 m，噴射厚度控制在70～80 mm，混凝土初凝時間和終凝時間分別控制在5 min和10 min左右。

4）二次收面及養護：使用C20細石混凝土進行二次收面，混凝土坍落度控制在140 mm±20 mm，人工二次抹面收光，與噴射混凝土共同構成厚100 mm的墊層。收面結束后靜置1 h，立即灑水養護，養護時間不少于5 d。

3.3 傾斜防水施工技術

本工程基礎防水采用“4＋4”SBS改性瀝青防水卷材，由于土釘間距500 mm×500 mm，且外露墊層300 mm，故給防水施工增加了很大難度，項目部研究后采取以下措施：

1）防水卷材預開孔：對防水卷材鋪貼進行CAD排版，根據現場土釘位置，使用壁紙刀在防水卷材上割開圓孔，孔徑50 mm，間距500 mm×500 mm。

2）基層清理及涂刷基層處理劑：基層要求表面平整、牢固、干燥，含水率不超過9%，無起砂起皮、空鼓現象，混凝土墊層養護7 d后報驗，經監理隱蔽驗收合格后進行基層處理劑涂刷施工。處理劑應涂刷均勻，不可漏涂。待基層處理劑干燥后，根據卷材排版圖，彈出卷材鋪貼控制線。

3）鋪貼“4＋4”SBS改性瀝青防水卷材：依據控制線，鋪貼防水卷材。使用火焰噴槍烘烤卷材底面和基層表面，烘烤時要掌握火候，火焰應呈藍色，火焰與基層夾角為60°，距離保持在300～400 mm。緩慢展開卷材，使土釘依次穿過卷材預留圓孔，并與基層粘貼牢固。

4）土釘防水施工措施：基層大面防水施工完成后，在每個土釘根部均留有直徑50 mm圓孔無防水，此部位為防水薄弱環節，需重點處理。首先在土釘上包裹防水卷材，上翻高度150 mm，底部寬度每邊100 mm，并與大面防水卷材烘烤密封，土釘防水卷材收口時使用密封膠封嚴；然后切出150 mm×150 mm的方形防水卷材，并在中間掏出12 mm圓孔，將卷材套于土釘底部，使用火焰烘烤與附加層粘貼為一體，節點大樣如圖7所示。

圖7 土釘細部防水處理

5）防水保護層施工：防水卷材表面光滑，澆筑保護層時，無法使混凝土落在傾斜的防水卷材表面，也無法使用噴射混凝土技術進行施工，為此，項目管理團隊采用甩漿法解決此難題。選用碎石、粗砂和P.C 32.5R水泥拌制稀灰，使用自制甩漿工具（實用新型專利，授權公告號CN 209066819 U），在防水卷材表面均勻甩漿，間隔24 h后使用C20細石混凝土澆筑厚50 mm防水保護層，混凝土坍落度要求為140 mm±20 mm，并及時收面養護。

3.4 封閉模板加固技術

1）模板加工切割：根據設計圖紙要求確定條形基礎及防水板的斜長及寬度，并根據現場實際情況對膠合板進行切割加工。操作此步驟時，應特別注意扣除模板厚度，并確定條基豎向側模與防水板斜向模板及條基頂部斜向模板的相互連接方式。此環節采用如下連接方式：條基側模壓在防水板斜向模板上；條基頂部斜向模板壓在側模上。

2）止水螺桿焊接：采用M12三節式止水螺桿，螺桿一端與土釘焊接固定，焊接采用雙面焊，搭接長度為60 mm。

3）鋼筋綁扎：首先綁扎條形基礎鋼筋，再綁扎防水板鋼筋。綁扎過程中要特別注意防水板的馬凳筋按間距800 mm以梅花形布置，并注意成品保護，減少鋼筋踩踏。

4）止水螺桿校正、加固：鋼筋綁扎完畢后，按500 mm×500 mm間距，水平向和斜向拉通線，調整止水螺桿位置，并將螺桿與基礎面筋進行點焊，一方面對止水螺桿起加固作用，另一方面通過點焊對止水螺桿精確定位。

5）模板安裝、加固：首先在模板上預留φ12 mm@500 mm×500 mm的對拉螺栓孔，止水螺桿固定好之后，開始安裝基礎模板，每根止水螺桿均穿過預留對拉螺栓孔，先安裝防水板模板，后安裝條基側模和頂模；模板加固采用100 mm×50 mm規格方木作為次龍骨，外加φ48.3 mm×3.0 mm鋼管作為主龍骨，方木間距200 mm斜向平行布置，鋼管每2根為一組，間距500 mm水平布置，對拉螺桿使用雙螺帽擰緊。

3.5 混凝土傾斜澆筑施工技術

1）排氣孔兼觀察孔設置：模板加固完成后，沿坡度方向自下而上設置排氣孔兼觀察孔，排氣孔為圓形，直徑50 mm，間距500 mm×500 mm，以方便混凝土澆筑時氣泡排出，并有利于觀察混凝土澆筑的飽滿情況。

2）傾斜混凝土澆筑：使用汽車泵進行混凝土澆筑，澆筑順序為B區、C區、A區，混凝土原材料中摻入膨脹纖維和抗裂劑。斜坡混凝土澆筑時，泵管伸于斜坡上口處，使混凝土自上而下順坡面緩慢留下，混凝土坍落度要求為190 mm，混凝土粗骨料粒徑為5～20 mm。澆筑過程中加強混凝土振搗，一方面將振搗棒從坡道上口處伸入基礎內振搗，另一方面可利用排氣孔插入振搗棒進行振搗。當每個排氣孔開始冒漿時，使用100 mm×100 mm的小木板進行封堵。

3）混凝土養護：混凝土終凝后即進行灑水養護；澆筑完成24 h后，進行模板拆除，并采用雙層土工織物對條形基礎進行包裹覆蓋，后灑水養護，養護時間不少于7 d。

3.6 成形效果

拆模后，混凝土觀感良好，無蜂窩麻面等質量缺陷。經100%實測實量，條形基礎側面平整度合格率為86%，且最大偏差值未超出允許偏差的1.5倍，防水板與條形基礎表面平整光滑，軸線偏差＜5 mm，構件截面尺寸全部合格，且該部位施工兩年后未發現滲漏現象。

4 結語

通過采用以上施工技術，有效解決了大角度傾斜條形基礎施工這一難題，使其順利完成施工，不僅保證了施工工期，同時也保證了施工質量，且取得了預期效果，最終成形效果滿足要求。

由此可見，采用本套施工技術對此種基礎形式進行施工切實可行，可供類似工程參考。