超大體積地下室底板混凝土施工技術(shù)

卓維松 （福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福建 福州 350007）

1 工程項(xiàng)目概況

某高檔商住樓位于福州市南部濱江地帶的江濱大道北側(cè)。主要建筑有1#～4#的主樓、地下一層車庫(kù)、幼兒圓和高級(jí)用品商鋪等。其中1#的主樓分別由1座30層和2座31層的地上主樓共同組成；2#的主樓分別由1座46層和1座48層的地上主樓共同組成；3#的主樓分別由1座50層、1座46層和1座40層的地上主樓共同組成；4#的主樓分別由1座32層和2座33層的地上主樓共同組成，總體的建筑面積大約為25900m2。

1#樓地下室底板面積約1328m2，底板混凝土厚度為1.9m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，用量約為3138m3；2#樓地下室底板面積約1316m2，底板混凝土厚度為2.9m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，用量約為5057m3；3#樓地下室底板面積約1950m2，底板混凝土厚度為2.9m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，用量約為7304m3；4#樓地下室底板面積約1234m2，底板混凝土厚度為1.9m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，用量約為2854m3。

地下車庫(kù)底板平面主要輪廓為矩形，局部?jī)蓚?cè)邊角大致呈不規(guī)三角形狀，南北走向長(zhǎng)度約為150m，東西走向長(zhǎng)度約為250m，底板面積約26868m2，底板厚度為0.65m，設(shè)三處地下沉降縫，將車庫(kù)底板面積分為4塊。底板全部采用預(yù)拌混凝土，總量為約17335m3，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為S8。

2 施工難點(diǎn)分析

2.1 混凝土施工組織難點(diǎn)

本工程地處市區(qū)繁華路段，一面臨江，其余三面均有道路和高層建筑。施工場(chǎng)地內(nèi)部，四周場(chǎng)地陜小，底板面積大，造成運(yùn)輸泵車進(jìn)出較困難，布設(shè)管道長(zhǎng)。對(duì)于施工場(chǎng)地內(nèi)部的交通組織、機(jī)械物資組織、勞動(dòng)力組織、施工流水段劃分、施工應(yīng)急處理等方面要求較高，施工前期應(yīng)做好施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和施工組織方案制定等工作。

2.2 混凝土施工技術(shù)難點(diǎn)

地下室 1#、4# 樓底板厚度為1.90m，2#、3#樓底板厚度為2.90m，地下車庫(kù)底板厚度為0.65m，鋼筋混凝土總量大，全部采用自防水鋼筋混凝土，且1#～4#各樓底板設(shè)計(jì)要求不分層一次性澆注，不留后澆帶和施工縫，整個(gè)地下車庫(kù)只設(shè)計(jì)了兩條具有永久性的防水伸縮縫，但最大的一部分面積約10000 m2，如何正確控制各地下室底板混凝土的內(nèi)外溫差和溫度變形而造成的裂縫，提高底板混凝土的抗?jié)B、抗裂和抗侵蝕性能，是本工程施工中必須解決的一個(gè)技術(shù)重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。

3 混凝土澆筑方案選定

以2#樓地下室底板為例，地下室底板面積約1316m2，其混凝土澆筑總量約為5057m3。地下室底板劃分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)共兩部分，并分4個(gè)澆筑帶進(jìn)行施工，其中Ⅰ區(qū)底板厚2.9m，混凝土澆筑總量約為2580m3，Ⅱ區(qū)底板厚2.9m，混凝土澆筑總量約為2477m3。考慮到各澆筑帶如果采取平面水平分層澆灌方法，可能會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題：一是先后分層的混凝土澆筑時(shí)間銜接不上，可能使前后澆筑混凝土接觸面之間造成冷縫現(xiàn)象；二是施工中砂漿不可避免地散落在底板面層鋼筋上，將會(huì)降低后續(xù)澆注混凝土與鋼筋之間的握裹力。為此，選定采用混凝土斜向分層的澆筑方法，考慮到商品混凝土塌落度較大特點(diǎn)，斜面分層厚度控制在600mm以內(nèi)，斜向分層坡度按1:5坡度控制。

根據(jù)本市廠區(qū)范圍內(nèi)商品混凝土供應(yīng)站的調(diào)研調(diào)研，了解每天能夠供應(yīng)的混凝土數(shù)量，并充分參考以往工程項(xiàng)目的施工方案，混凝土量可按每臺(tái)泵車平均按718m3/日估算，據(jù)此Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)底板混凝土分兩個(gè)澆筑帶同時(shí)進(jìn)行澆筑，每個(gè)澆筑帶帶寬約11m，由兩臺(tái)大型泵車同時(shí)負(fù)責(zé)共同澆筑。用斜向分層的澆筑方法，按每邊2臺(tái)混凝土泵澆筑強(qiáng)度每60m3/h計(jì)算。按1：5斜坡計(jì)算，水平長(zhǎng)度12m，斜向長(zhǎng)度為16m，主樓南北長(zhǎng)約22m，若一次混凝土澆搗斜面分層厚度為600mm，即每一分層混凝土澆搗量為211.2m3，其澆搗時(shí)間為3.52h，可計(jì)算出混凝土緩凝時(shí)間約為8h。根據(jù)施工合同預(yù)計(jì)混凝土底板施工時(shí)間在3月上旬左右開(kāi)始，估計(jì)在春初季節(jié)。當(dāng)澆筑施工過(guò)程中，如果遇到混凝土運(yùn)輸車或混凝土泵發(fā)生臨時(shí)故障，對(duì)混凝土泵送能力產(chǎn)生影響時(shí)，可采用適當(dāng)減小混凝土澆筑分層厚度的措施予以應(yīng)對(duì)。為此，決定斜面分層厚度調(diào)整為0.5m～0.6m，即水平面分層寬度為1.5m～2m，即澆筑時(shí)間需用42h左右，考慮車輛高峰期管制延誤時(shí)間和人員就餐時(shí)間，共需2.5d完成。

4 施工質(zhì)量控制技術(shù)

4.1 混凝土泵送施工

4.1.1 泵送主要工藝流程

搭設(shè)馬道布設(shè)管道→布管加固→泵機(jī)就位連接輸送管→泵車就位→泵車壓力水檢查接口→泵送同強(qiáng)度等級(jí)砂漿→泵送混凝土。

4.1.2 泵送質(zhì)量控制措施

4.1.2.1 混凝土泵送之前

①混凝土輸送管道布置與固定

混凝土輸送管道經(jīng)過(guò)的位置必須平整，其直管布置應(yīng)順直，管道接頭處應(yīng)密實(shí)不漏漿，輸送管道的轉(zhuǎn)彎位置應(yīng)牢固可靠。輸送管道可采用專門制作的鋼筋支架墊固，嚴(yán)禁將輸送管道直接擱置在模板或鋼筋上。如果輸送管道擱置在腳手架上時(shí)，必須采取相應(yīng)的加固措施，以防泵送過(guò)程中輸送管道移位。

垂直向上輸送管道與混凝土泵之間的距離宜大于10m，防止混凝土泵的振動(dòng)傳到垂直輸送管上，并且可抵消反墮沖力。向上的輸送管道停泵時(shí)，垂直輸送管的上端管內(nèi)混凝土將會(huì)倒流，在管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，必須在垂直豎向輸送管的下部安裝一個(gè)截流閥。

安裝向下混凝土輸送管道時(shí)，混凝土泵前應(yīng)先安裝一段水平管道和上彎管道，然后再連接向下的輸送管道，以防止泵送混凝土離析或者混入空氣。必須避免混凝土泵前直接連接垂直向下輸送管道。

②混凝土輸送管道清洗與潤(rùn)滑

在泵送混凝土之前，首先用清水從輸送管道泵出，以清洗和濕潤(rùn)混凝土輸送管道；其次，用與混凝土配合比相同的水泥砂漿進(jìn)行泵送，充分潤(rùn)滑管道后，便可開(kāi)始混凝土泵送。最初泵出潤(rùn)滑用的水泥砂漿不能集中一處澆筑，應(yīng)均勻分布到較大的工作面上。

4.1.2.2 混凝土泵送施工

①料斗內(nèi)混凝土量的控制

在混凝土泵送期間，應(yīng)做好料斗內(nèi)混凝土量的控制工作。料斗內(nèi)的混凝土量太滿或太少都不利于泵送，若混凝土量過(guò)低，則吸入功效低，而且易于吸入空氣而造成輸送管堵塞；若混凝土量太多，反抽時(shí)混凝土則會(huì)溢出。因此，將混凝土量保持在料斗口下150mm至缸筒口上100mm之間比較合適。

②泵送混凝土輸送要求

混凝土攪拌車在卸料之前，必須以繼續(xù)攪拌一段時(shí)間后方可卸料。如果剛送出的混凝土出現(xiàn)石子多、水泥砂漿少的現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)加入備用砂漿拌勻后方可泵送。

混凝土供料必須保證混凝土泵送作業(yè)的連續(xù)性，盡量做到中途不停歇或減少停歇次數(shù)和停歇時(shí)長(zhǎng)。當(dāng)混凝土供料不連續(xù)不及時(shí)，需降低混凝土泵送速度；當(dāng)泵送暫時(shí)中斷時(shí)，混凝土攪拌應(yīng)繼續(xù)不停止。當(dāng)混凝土泵內(nèi)葉片被卡時(shí)，先反轉(zhuǎn)排除，再多次正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)一段時(shí)間，等待正轉(zhuǎn)順利后方可繼續(xù)。

③泵送混凝土停歇控制

一般要求泵送中途停歇時(shí)間不超過(guò)60min，否則要么清管，要么添加自拌混凝土，以保證泵機(jī)連續(xù)工作。

如果泵送中途若停歇時(shí)間超過(guò)25min，而且輸送管道又較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)每隔4min～6min開(kāi)泵一次。如果泵送小量混凝土且管道較短時(shí)，可采用每隔4min～6min正反轉(zhuǎn)3個(gè)行程，使管內(nèi)混凝土持續(xù)蠕動(dòng)，避免混凝土產(chǎn)生離析或泌水的現(xiàn)象。

④泵送混凝土施工記錄

在泵送過(guò)程中，須有專人負(fù)責(zé)做好清洗工作記錄、開(kāi)泵工作記錄、壓力表表壓記錄、泵送混凝土量工作記錄、塞管及處理工作記錄、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行檢修記錄等；如使用預(yù)拌混凝土?xí)r，則做好混凝土坍落度抽查工作記錄。

4.2 混凝土澆搗施工

按照斜向分層的澆筑方案，斜面分層厚度控制在0.5m～0.6m。各區(qū)底板混凝土澆搗布置兩個(gè)輸送混凝土管道，每個(gè)輸送管道負(fù)責(zé)一個(gè)施工段。以11m左右寬度范圍為一個(gè)施工段，每個(gè)施工段配備一個(gè)振搗小組，分兩個(gè)方向同時(shí)澆筑。施工時(shí)振搗棒分布于斜面的上、中、下三個(gè)位置。采用快插慢拔的振搗方式，插點(diǎn)之間的間距約為600mm左右，每個(gè)插點(diǎn)要到位，每個(gè)插點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間約20s～25s，上、下層振動(dòng)搭接長(zhǎng)度約為100mm左右。

振搗施工需要注意：①混凝土不要過(guò)振或漏振；②嚴(yán)禁將混凝土集中堆放在某一區(qū)域；③出料口附近的混凝土應(yīng)先振搗，后再進(jìn)行全面振搗混凝土；④振動(dòng)棒使用要求往同一傾斜方向或垂直方向。

4.3 混凝土溫控養(yǎng)護(hù)

本工程采用表面保溫措施。經(jīng)過(guò)計(jì)算，厚度為1.9m的底板混凝土，均采用一層草袋加一層薄膜保溫保濕養(yǎng)護(hù)；厚度為2.9m的底板混凝土，均采用兩層草袋加一層薄膜保溫保濕進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在與相鄰0.65m厚車庫(kù)底板的連接處，草袋和薄膜向其延伸1m～2m，以達(dá)到全面保溫效果的目的。草袋保溫層實(shí)際厚度必須依據(jù)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)的溫差大小結(jié)果而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整處理，當(dāng)出現(xiàn)混凝土內(nèi)表溫差大于25℃時(shí)，應(yīng)立即加蓋草袋或采取其他保溫措施。

大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的重要性不言而喻。混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)應(yīng)開(kāi)始養(yǎng)護(hù)。有效的養(yǎng)護(hù)應(yīng)該做到：減緩混凝土內(nèi)部水分的散失速度、補(bǔ)充的水分能迅速到達(dá)混凝土表面、減少混凝土材料強(qiáng)度形成過(guò)程中的溫度影響，即保水、保濕、保溫。在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，派專人不間斷澆水養(yǎng)護(hù)使底板始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)不少于28d，若養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足，很難保證大體積混凝土質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行定期檢查和溫差監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)異常必須及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如增加保溫層厚度、調(diào)整灑水頻率等。

5 結(jié)束語(yǔ)

施工完后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，混凝土表面質(zhì)量較好并通過(guò)驗(yàn)收。施工過(guò)程中，除了嚴(yán)格的工序質(zhì)量控制和充分的施工組織外，應(yīng)該把混凝土溫差控制措施和養(yǎng)護(hù)管理措施作為重點(diǎn)對(duì)象加以強(qiáng)化管理，可在較大程度上避免大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生，可以有效地提升大體積混凝土的施工質(zhì)量。