尤厚非,趙龍,孫張宇
(中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司,山西 太原 030000)
近年來,隨著高層建筑快速崛起,高層建筑混凝土底板厚度不斷增加[1-3]。與此同時(shí),傳統(tǒng)鋼筋支架搭設(shè)易產(chǎn)生變形,電梯基坑箱模灌沙抗浮施工煩瑣[4-7]。此外,大體積大厚度混凝土底板在澆筑時(shí)易因管理問題產(chǎn)生混凝土裂縫等問題[8-12]。
針對(duì)大體積大厚度底板施工時(shí)出現(xiàn)的上述問題,需要研發(fā)一種大體積大厚度連續(xù)無縫混凝土底板的施工方法,以此來提高大體積大厚度底板加載預(yù)壓、電梯井箱模、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)的施工質(zhì)量。
本文以新疆寶能城二期二標(biāo)段公寓、酒店、商業(yè)主體工程實(shí)際背景為依托,對(duì)傳統(tǒng)混凝土底板施工存在的諸多問題進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,采用槽鋼支架支撐對(duì)拉加載預(yù)壓體系、電梯井箱模整體成型灌水抗浮箱模體系、泵管澆筑階梯式支撐體系、局部無泵輸送混凝土技術(shù)、智能時(shí)間精確控制同步振搗體系、智能測(cè)溫系統(tǒng)、循環(huán)水降溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)等。形成了一整套“大體積大厚度連續(xù)無縫混凝土底板施工技術(shù)”。
新疆寶能城二期二標(biāo)段公寓、酒店、商業(yè)主體工程位于本項(xiàng)目地下室為大底盤、地上兩棟超高層且?guī)в腥狗?,地下室共有三層,建筑面積2.99 萬m2;地上建筑面積30.30 萬m2,2-02#公寓樓69 層(含G 層)建筑總高度285.32m、2-03#酒店公寓樓57 層(含G 層)建筑總高度247.40m;配套裙房地上4 層(含G 層)總建筑高度18.75m。塔樓基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),2-02#塔樓范圍筏板厚度為4m,2-02#塔樓基礎(chǔ)底板尺寸為51.6m×60m,混凝土方量約為16500m3,采用C50 高性能混凝土。2-D車庫范圍筏板厚0.6m,車庫混凝土量為1040m3,采用C40 高性能混凝土。2-03#塔樓范圍筏板厚度為3.6m,2-03#塔樓基礎(chǔ)底板尺寸為50.85m×61.4m,混凝土方量約為12900m3,采用C50 高性能混凝土。所有勁性柱采用C60 混凝土。
筆者根據(jù)工程所出現(xiàn)的問題,翻閱相關(guān)文獻(xiàn)提出了大體積大厚度連續(xù)無縫混凝土底板施工技術(shù),主要包括大厚度底板、槽鋼支架支撐體系、整體成型箱模、振搗棒支架、混凝土受料架、泵管、混凝土受料斗等,鋼筋采用槽鋼支架支撐體系,鋼筋綁扎前通過對(duì)拉加載預(yù)壓,電梯井箱模采用整體成型箱模,混凝土澆筑時(shí),泵管采用泵管階梯式支撐體系,對(duì)于轉(zhuǎn)角等狹小位置調(diào)整混凝土受料斗角度采用局部無泵送技術(shù),整體斜面分層連續(xù)式澆筑時(shí)采用智能時(shí)間精確控制同步振搗體系,混凝土澆筑時(shí)采用智能測(cè)溫系統(tǒng),混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)采用循環(huán)水降溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。技術(shù)原理如圖1 所示。
圖1 技術(shù)原理
施工工藝流程如圖2 所示。
圖2 施工工藝流程
3.2.1 槽鋼支架體系預(yù)拉
大厚度底板底層鋼筋綁扎完成后安裝槽鋼支架支撐體系,隨后安裝交叉槽鋼支撐,首先預(yù)拉固定板臨時(shí)放置在槽鋼支撐預(yù)留螺桿上,待所有交叉槽鋼支撐安裝完成后,在千斤頂?shù)鬃习卜蓬A(yù)拉千斤頂,去下預(yù)拉固定板,開啟千斤頂,弧形頂托帶動(dòng)預(yù)拉桿將兩端支撐拉緊,拉至設(shè)計(jì)要求后將預(yù)拉固定板再次安裝,同時(shí)將預(yù)拉桿旋轉(zhuǎn)固定螺栓擰緊,最后卸下千斤頂。槽鋼支架支撐體系如圖3 所示。
圖3 槽鋼支架支撐體系
3.2.2 電梯箱模安裝
整體成型箱模頂部的箱模固定桿底板頂面鋼筋通過綁扎鋼絲進(jìn)行綁扎固定,然后,通過水管向整體成型箱模內(nèi)導(dǎo)入基坑降水排出的地下水,形成整體成型灌水抗浮箱模體系。電梯井箱模結(jié)構(gòu)如圖4 所示。
圖4 電梯井箱模結(jié)構(gòu)
3.2.3 泵管支撐架設(shè)
根據(jù)需要選擇泵管第一支架,泵管第二支架高度,泵管可更換頂架傾角,在泵管外部包裹議程泵管包裹保溫層。泵管階梯式支撐結(jié)構(gòu)如圖5 所示。
圖5 泵管階梯式支撐結(jié)構(gòu)
3.2.4 布設(shè)智能測(cè)溫系統(tǒng)
在大體積大厚度底板內(nèi)布置鋼筋,將無線測(cè)溫原件焊接在預(yù)先布設(shè)的鋼筋上,利用與無線測(cè)溫原件連接的智能測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)收集器采集大體積大厚度底板混凝土的內(nèi)部溫度。
3.2.5 整體斜面分層澆筑
完成前一層斜面混凝土澆筑后開始新一層斜面的混凝土澆筑,在完成的前一層混凝土斜面上澆筑新一層斜面混凝土,并及時(shí)將連接有振搗棒的振搗棒支架移動(dòng)到新澆筑的斜面分層混凝土位置,并通過振搗棒控制電機(jī)控制振搗棒實(shí)現(xiàn)新澆筑斜面分層混凝土的及時(shí)充分振搗。同步振搗體系結(jié)構(gòu)如圖6 所示。
3.2.6 局部無泵送澆筑
針對(duì)大體積大厚度混凝土底版無法泵送到的地方,提出了一種可調(diào)式混凝土受料架,通過調(diào)整混凝土受料架上的可旋轉(zhuǎn)支撐,并通過固定螺桿固定可旋轉(zhuǎn)支撐,實(shí)現(xiàn)可旋轉(zhuǎn)支撐上的混凝土受料斗角度的調(diào)節(jié),傾斜混凝土受料斗中的混凝土利用混凝土的自重,通過與混凝土受料斗連接的泵管實(shí)現(xiàn)混凝土的無泵送自流式澆筑。無泵送混凝土受料斗結(jié)構(gòu)如圖7 所示。
3.2.7 循環(huán)水養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的安裝
養(yǎng)護(hù)水源通過進(jìn)水口流入冷卻水箱,冷卻后的水源通過大體積大厚度混凝土底板內(nèi)的預(yù)埋冷卻水管,實(shí)現(xiàn)大體積大厚度混凝土內(nèi)部的降溫,冷卻水源通過大體積大厚度混凝土底板內(nèi)的預(yù)埋冷卻水管后因吸收大體積大厚度混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)散發(fā)出來的熱量后變成溫?zé)崴?,溫?zé)崴赐ㄟ^水管流入外包保溫棉的溫水臨時(shí)儲(chǔ)存箱中,然后通過包有保溫層的水管流入大體積大厚度混凝土底版外側(cè)的養(yǎng)護(hù)水管中進(jìn)行混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)。循環(huán)水降溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8 所示。
圖8 循環(huán)水降溫養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(1)本研究鋼筋采用槽鋼支架支撐體系,鋼筋綁扎前通過對(duì)拉加載預(yù)壓,有效減少了鋼筋綁扎時(shí)支架產(chǎn)生的變形。
(2)本研究采用電梯井箱模體系,箱模整體成型灌水抗浮,灌入的水為來源廣泛的基坑降水排出的地下水,有效避免了灌沙排沙的復(fù)雜工序。
(3)本研究大體積大厚度混凝土底版采用整體斜面分層連續(xù)式澆筑技術(shù),澆筑混凝土通過智能時(shí)間精確控制的同步振搗體系,有效提高了混凝土澆筑施工質(zhì)量。
(4)本研究采用智能控制無線測(cè)溫系統(tǒng)布設(shè)+聯(lián)動(dòng)式調(diào)節(jié)養(yǎng)護(hù)體系,有效保證了大體積大厚度混凝土底版的澆筑養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量。
本文結(jié)合新疆寶能城二期二標(biāo)段公寓、酒店、商業(yè)主體工程,提出的大體積大厚度連續(xù)無縫混凝土底板施工技術(shù),減少了混凝土裂縫缺陷的產(chǎn)生,有效保證了混凝土施工質(zhì)量。本技術(shù)研究能很好的保證大體積大厚度連混凝土底板施工質(zhì)量的安全高效,可推廣至其他類似工程中應(yīng)用。