大角度傾斜條形基礎(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)

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(shè)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(chǔ)加防水板的基礎(chǔ)形式，局部采用筏板基礎(chǔ)。西側(cè)地下室條形基礎(chǔ)基底標(biāo)高－5.5 m，后舞臺、側(cè)舞臺基礎(chǔ)基底標(biāo)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(chǔ)三維示意

2 施工重、難點

2.1 質(zhì)量要求高

本工程為阜陽市地標(biāo)性建筑，質(zhì)量目標(biāo)為確?！皣覂?yōu)質(zhì)工程獎”，施工質(zhì)量要求極高，需杜絕出現(xiàn)較大的混凝土質(zhì)量缺陷，要嚴(yán)格控制構(gòu)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(nèi)完成，所以傾斜條形基礎(chǔ)施工時需優(yōu)化施工工藝，縮短施工周期，以保證地下室在計劃工期內(nèi)完成。

2.3 角度控制精度高

傾斜基礎(chǔ)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(zhǔn)的角度控制是施工的關(guān)鍵（圖2、圖3）[1-3]。

圖2 傾斜基礎(chǔ)節(jié)點大樣

圖3 條形基礎(chǔ)節(jié)點大樣

2.4 傾斜混凝土澆筑難度大

整個結(jié)構(gòu)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(chǔ)＋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(tài)下無法自由停于斜面上，故如何實現(xiàn)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(chǔ)截面尺寸1 000 mm×1 500 mm，屬大體積混凝土施工，有效預(yù)防控制混凝土裂縫是保證地下室結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，乃至工程整體質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵，因此，需采取相應(yīng)措施控制大體積混凝土施工裂縫，以保證工程質(zhì)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(chǔ)＋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(zhì)量符合創(chuàng)優(yōu)要求。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

項目部管理人員編制5項施工技術(shù)，攻克傾斜基礎(chǔ)施工難題，從而保證混凝土施工質(zhì)量。

3.1 土方開挖控制技術(shù)

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

圖4 施工分區(qū)

2）一次開挖：基底預(yù)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(qū)分層開挖至－5.50 m，B區(qū)開挖至－9.10 m，C區(qū)斜坡上口線右移0.50 m，坡度按1∶1.5控制。

3）傾斜基礎(chǔ)基層坡度控制：使用CAD軟件將斜坡上口線右移0.50 m，并導(dǎo)出平移后各點坐標(biāo)，使用全站儀現(xiàn)場放樣，所有轉(zhuǎn)角點設(shè)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(shè)備”，授權(quán)公告號CN 208533500 U。該設(shè)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(huán)、連接桿、鉛墜組成。利用勾股定理和三角函數(shù)，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(qū)土方由－5.50 m挖至－5.65 m；然后放出B區(qū)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(nèi)第1個數(shù)據(jù)為塔尺前端水平伸出長度，第2個數(shù)據(jù)為鉛墜線繩長度；最后將C區(qū)基槽由－9.10 m清理至－9.25 m。

3.2 傾斜墊層施工技術(shù)

基層傾斜角度較大，厚100 mm混凝土墊層無法施工，經(jīng)研究，決定采用噴射混凝土技術(shù)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?shù)淖饔茫阂皇窃黾訅|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(yīng)用示意

2）掛網(wǎng)＋加強筋安裝：安裝15 mm×40 mm的鋼板網(wǎng)片，網(wǎng)片距離土體約50 mm。在網(wǎng)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(xì)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(biāo)記。噴射混凝土作業(yè)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(yǎng)護：使用C20細(xì)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(gòu)成厚100 mm的墊層。收面結(jié)束后靜置1 h，立即灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于5 d。

3.3 傾斜防水施工技術(shù)

本工程基礎(chǔ)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(yù)開孔：對防水卷材鋪貼進行CAD排版，根據(jù)現(xiàn)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(xiàn)象，混凝土墊層養(yǎng)護7 d后報驗，經(jīng)監(jiān)理隱蔽驗收合格后進行基層處理劑涂刷施工。處理劑應(yīng)涂刷均勻，不可漏涂。待基層處理劑干燥后，根據(jù)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(jù)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(yīng)呈藍(lán)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(yù)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(huán)節(jié)，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(yán)；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?shù)撞浚褂没鹧婧婵九c附加層粘貼為一體，節(jié)點大樣如圖7所示。

圖7 土釘細(xì)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(shù)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(quán)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(xì)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(yǎng)護。

3.4 封閉模板加固技術(shù)

1）模板加工切割：根據(jù)設(shè)計圖紙要求確定條形基礎(chǔ)及防水板的斜長及寬度，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況對膠合板進行切割加工。操作此步驟時，應(yīng)特別注意扣除模板厚度，并確定條基豎向側(cè)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(huán)節(jié)采用如下連接方式：條基側(cè)模壓在防水板斜向模板上；條基頂部斜向模板壓在側(cè)模上。

2）止水螺桿焊接：采用M12三節(jié)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(chǔ)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(diào)整止水螺桿位置，并將螺桿與基礎(chǔ)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(yù)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(chǔ)模板，每根止水螺桿均穿過預(yù)留對拉螺栓孔，先安裝防水板模板，后安裝條基側(cè)模和頂模；模板加固采用100 mm×50 mm規(guī)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(shù)

1）排氣孔兼觀察孔設(shè)置：模板加固完成后，沿坡度方向自下而上設(shè)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(qū)、C區(qū)、A區(qū)，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(chǔ)內(nèi)振搗，另一方面可利用排氣孔插入振搗棒進行振搗。當(dāng)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(yǎng)護：混凝土終凝后即進行灑水養(yǎng)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(chǔ)進行包裹覆蓋，后灑水養(yǎng)護，養(yǎng)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(zhì)量缺陷。經(jīng)100%實測實量，條形基礎(chǔ)側(cè)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(chǔ)表面平整光滑，軸線偏差＜5 mm，構(gòu)件截面尺寸全部合格，且該部位施工兩年后未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

4 結(jié)語

通過采用以上施工技術(shù)，有效解決了大角度傾斜條形基礎(chǔ)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(zhì)量，且取得了預(yù)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(shù)對此種基礎(chǔ)形式進行施工切實可行，可供類似工程參考。