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1、航天科技大厦3.5m超厚基础底板施工技术魏爱生 赵俭 朱承铭 徐海洋中建八局中南公司摘 要 航天科技大厦基础底板厚度3.5m，局部厚达6.5m，混凝土总方量达13000m3，钢筋用量达1800t。项目部从钢筋绑扎、模板支设、混凝土配合比设计、现场组织和质量控制等多方面进行了充分研究与论证，形成了超厚大体积混凝土施工技术，并在实际应用中取得了成功。关键词 钢筋工程 模板工程 大体积混凝土 裂缝控制 养护1 工程概况航天科技大厦基础筏板东西长80.9m，南北宽56.35m，根据结构特点，底板由后浇带分为4个区块，各区块厚度不一，主楼（A1、B1区）平面尺寸为78.835.8m，底板厚度为3.5m，
2、电梯井部位深6.5m；裙楼区(A2区)基础底板厚1.5m，局部厚2.2m；纯地下室（B2区）基础底板厚1.0m，局部厚1.7m。混凝土设计强度等级为C40P10，要求采用28天强度进行评定，施工难度最大的是主楼区域的A1、B1区块。具体基础底板分区如图1所示。图1 底板分区示意图2 工程特点本工程作为地下5层、地上42层的超高层建筑物的大体积混凝土筏板基础，具有以下施工特点：主楼筏板上下层均设置了四层32200的钢筋网片，中间还设置了12200双向钢筋网片，上层钢筋较重，作为马凳的支撑架体必须慎重选择；电梯井筒深4米，后浇带高3.5米，电梯井及后浇带的模板须仔细设计；劲性柱钢骨的预埋螺栓多，精
3、确度要求高，固定困难；混凝土强度高，水化热温升高，易产生温度裂缝，筏板下面有人工挖孔桩群桩基础，对筏板有约束作用。3 主要施工方法3.1 钢筋工程施工技术(1) 钢筋连接基础底板钢筋主要是32、25、20的三级钢筋，钢筋连接采用剥肋滚压直螺纹机械连接接头。(2) 钢筋绑扎先绑扎电梯井等较深处钢筋，然后铺设其余底板钢筋。绑扎顺序自下而上分层进行，下皮钢筋搁置在桩顶或100mml00mm50mm厚的C40混凝土垫块上，垫块间距1m。图2 上下层钢筋支撑架体示意钢筋马凳采用483.5mm的钢管架体进行支撑，钢管架体立杆间距纵横向均为1.5m，立杆底部垫设在250mm100mm10mm的钢板上,并与钢
4、板满焊密实兼作止水钢板，钢板下部搁置在底板下部上皮钢筋网片上；垂直方向上设三道水平杆，第一道水平杆设在下部钢筋的上面，第二道水平杆设在中部钢筋的下部，用来支撑中部钢筋及搭设操作平台，第三道水平杆设在上部钢筋的上面，主要用来支承上部钢筋；同时沿基坑四周设置钢管斜撑，钢管之间采用扣件进行连接。如图2所示。电梯井筒等钢筋网片间距6.5米的部位立杆间距按0.8米进行设置。3.2 模板工程施工技术(1)底板四周采用M5水泥砂浆砌240mm页岩砖墙体作砖胎模；(2)后浇带采用18mm厚多层覆膜木模板50mm70mm木方作背带，配制成侧模板，外主龙骨采用483.5mm钢管。模板采用钢管顶撑，为防止模板整体位
5、移，底板防水层保护层细石混凝土施工时，沿后浇带预埋两排钢筋顶撑，间距500mm，详见图3；图3 底板后浇带部位支模图(3)电梯井底部及集水坑较多，尺寸分别有1900mm1300mm4000mm（深）、2600mm2550mm2800mm（深）等多种，模板采用18厚多层覆膜面板，50mm70mm木方作背带，并采用50mm70mm木方作横竖撑，平面尺寸较大的电梯井坑内模采用钢管、可调节支座进行支设。底部模板面上留设70mm70mm的排气孔，间距根据尺寸控制在450mm左右。为防止模板在浇筑混凝土时上浮，间隔500mm左右设拉结钢筋，下端勾住底板钢筋，上端固定在底部模板木背楞上，见图4所示。图4 电
6、梯井底部、集水坑模板示意图3.3 混凝土施工配合比(1)混凝土性能要求：施工坍落度为18030mm，设计初凝时间为56h，终凝时间为1012h；砂率42%；混凝土入模温度控制在摄氏10以内。(2)混凝土原材料要求：水泥：采用拉法基P.O42.5级普通硅酸盐水泥，并按现行国标GB1751999进行验收。掺合料：采用博磊一级粉煤灰，质量符合GB/T1596-2005要求。黄砂：采用广汉中砂。细度模数2.3以上，含泥量小于2%，其他指标按JGJ5292及GB/T14684-2001的要求进行验收。碎石：采用新津531.5mm碎石，含泥量小于1%，其他指标按JGJ5392及 GB/T14684-200
7、1的要求进行验收。泵送剂：采用巴斯夫化学建材（四川）有限公司SP-300混凝土泵送剂，质量符合JC743-2001要求。膨胀剂：成都幕湖建材有限公司生产的FS-P膨胀防水剂，质量符合标准要求。水：采用自来水。(3)混凝土配合比确定：根据成都市当地材料特性，由成都市建工商品混凝土供应站经过系列配合比强度试验、膨胀剂专项试验，综合考虑混凝土强度、抗渗强度等多种因素，确定底板C40S10混凝土基准配合比如表1 。表1 底板C40P10混凝土基准配合比材料用量(kg/m3)水灰比砂率水水泥砂石粉煤灰泵送剂膨胀剂18039072710037116.632.30.370.42 该配合比7天标准养护混凝土抗
8、压强度值为29.8MPa，28天标养养护抗压强度值为49.9MPa。3.4 混凝土施工措施(1)混凝土计量、拌制拌制每盘混凝土各组成材料计量结果允许偏差为：水泥、粉煤灰1%，粗、细骨料2%，水、外加剂1%；混凝土原材料采用电子计量，要求每一工作班正式称量前，对计量设备进行实物计量检查；生产过程中要求测定骨料的含水率，并依据检测结果及时调整用水量和骨料用量；混凝土拌制时严格执行混凝土配合比设计，所有原材料要一起投入搅拌机；搅拌完成后装入动输车时，要求每车测定混凝土塌落度，同时观察混凝土的和易性，塌落度或和易性不好的混凝土不能出站。(2)混凝土运输混凝土运输路线在浇筑前做好策划，如遇堵车暴胎及其它
9、任何情况下混凝土运输时间应小天180min，对到达浇注点大于210min的混凝土不得使用。混凝土运输车离开搅拌站后不得掺加任何材料，包括水、外加剂等；混凝土到达时测定其塌落度，对塌落度损失超过4cm或其本身塌落度大于22cm的混凝土不得使用。(3)混凝土浇筑在第一次浇筑底板混凝土时，由质检员、专业工长、试验员会同监理单位、预拌混凝土供应商等进行混凝土开盘鉴定，检查混凝土标号、质量、坍落度等是否满足要求，填写开盘鉴定表格，并留置标准养护试块，作为验证配合比的依据。混凝土检查合格后方可进行混凝土浇筑。混凝土放灰：混凝土放灰工必须熟练掌握放灰技能，并对混凝土浇筑时间及浇筑完成时间进行记录、收集混凝土
10、小票。试验:混凝土试验由试验员根据规范要求进行混凝土试块制作、混凝土坍落度测试、混凝土出罐温度、入模温度测试等。主楼混凝土浇筑采用至少三台地泵由H轴A轴进行推进，泵管前端采用布料杆，浇筑半径为12m，浇筑采用斜坡薄层浇捣法（如图5），利用自然流淌形成斜坡，每层浇筑厚度不超过50cm，增大散热面积。薄层浇捣间隔时间不大于混凝土初凝时间，在浇筑接茬处应振捣到位。 图5 混凝土浇筑分层示意图混凝土振捣时，振动棒移动间距不大于400mm ,振捣时间1530 s，紧插慢拔，但还应视混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，而且应插入下层混凝土50mm左右，以消除二层之间的接缝。为增加混凝土
11、的密实度和提高抗裂性能，混凝土应采用二次振捣方法。第一次振捣时，由于泵送混凝土塌落度较大自然形成的坡度也较大，因此应在坡顶、坡中和坡脚布置振捣器，一道布置在卸料处，主要解决上部混凝土的振捣，另一道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实。初凝前进行第二次混凝土振捣，直至混凝土表面不再明显下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为止。混凝土浇到底板顶标高后，用2m长木刮杠将混凝土表面找平。找平时，压光遍数不少于2遍，且控制好底板顶标高。然后用木抹子拍打、搓抹两遍，在混凝土终凝之前进行收浆压光、拉毛。并随后铺设塑料薄膜等进行保水养护。由于混凝土掺加了一定量的粉煤灰，表面上的浮浆可能很多，施工时需将表面的水
12、泌除干净，同时对浮浆较多的区域，用钢筋头初步探测出浮浆的深度及体积，按配合比加入经计算的干净石子，以保证不因浮浆过厚而使降低了混凝土强度。3.5 混凝土测温采用JDC-2型手持式电子测温仪进行混凝土测温，测定混凝土温度时同时测定大气温度。该套设备包括测温仪主机、电子测温探头和测温探杆。主楼测温点布置在板厚的1/2、1/4及表面处，离钢筋的距离大于30mm，表面测温点的高度为底板上表面下反100mm；裙楼及纯地下室测温点布置在底板上、中、下部，其中上、下均为底板表面反100mm。测温孔按150m2孔的原则布置，共布置了30个测温孔。大体积混凝土施工温度测记由专人负责，每测温一次，应记录、计算每个
13、测温点的升降值及温差值。并做出测温成果即做出温度变化曲线图，进行信息的收集和反馈工作，当混凝土中心温度差超过22时，测温人员必须向现场施工管理人员报警。当超过25时，现场施工必须采取有效技术措施。3.6 混凝土养护根据成都地区冬季气候相对温暖湿润的特点，混凝土养护采用“塑料薄膜+麻袋”的方式，主楼采用了三层塑料薄膜+三层麻袋；裙楼及纯地下室采用了两层塑料薄膜+两层麻袋进行养护；后浇带处在其模板外侧采用覆盖二层麻袋进行养护，混凝土达到强度后拆除支撑，其模板不予拆除，在其表面覆盖麻袋继续养护；确保混凝土表面形成不透风的保温层。由于当地气候潮湿且大体积混凝土在冬季施工，混凝土采用塑料薄膜密封严实后，
14、表面的水汽即可进行养护。观察个别地方干燥处，可在中午外部温度较高时，采用软管往塑料薄膜底下注下量补给水，同时立即做好覆盖措施。浇筑完成后，表面搓平，搓平次数不少于三次。混凝土养护采用覆盖养护：根据计算，先采盖一层塑料薄膜，裙楼与主楼上均盖三层麻袋，麻袋搭接宽度不小于10CM。混凝土养护期限自混凝土浇筑成型开始计算，不少于14天，其间要保持混凝土处于湿润状态；待混凝土内温度逐渐下降趋于平稳时方可解除养护。混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。4、施工质量控制(1)建立以项目总工项目技术质量部经理项目工程部专业质检员作业班组为主线的质量管理体系。(2)大体积混凝土施工前
15、与搅拌站开进行密切的协调，同时对所有作业人员进行详细的技术交底，所有作业人员分工明确，各司其责。(3)混凝土浇筑前，针对可能发生的停电、机械故障、交通拥堵、天气突变等制定有针对性的预案，并将各项应急物资、设备、材料准备到位。5、实施效果基础底板钢筋绑扎过程中，3.5m高的马凳牢固可靠，施工过程中上下层底板钢筋均无任何移位与变形现象；模板拆除后，底板外侧、后浇带及井筒等处无跑模、漏浆情况；所有底板均未出现裂缝，测温结果表明，1.0厚底板的内部最高温度44.5,1.5m厚底板的内部最高温度45.2, 3.5m厚底板的内部最高温度59.8,局部6.5m厚底板的内部最高温度62.2。由于养护及温控措施有效，全部底板温差均小于22；所有混凝土标准养护试块、同条件试块其28天抗压强度均符合设计要求，抗渗试块符合S10抗渗等级要求。6、结语与体会在航天科技大厦超厚基础底板的施工实践中，采用了钢管架体作钢筋马凳，砖胎膜及多层板等作模板支撑体系；底板混凝土配合比设计时，根据当地特点，采用掺加粉煤灰、膨胀剂与高效减水剂相结合的技术措施；在浇筑
