城市中心区地下室超厚筏板混凝土溜槽技术实践

2019-06-11 11:36傅帝尹
中国房地产业·上旬 2019年3期
关键词:大体积混凝土工程施工

傅帝尹

【摘要】本文通过昆明医科大学第一附属医院5号楼项目中使用的混凝土溜槽应用情况,结合工程具体情况,总结了混凝土溜槽的设计思路,提供了详细的设计参数,并成功利用溜槽+汽车泵浇筑方案完成该项目筏板的大体积混凝土浇筑,为相关类似工程提供施工借鉴经验。

【关键词】混凝土溜槽;狭窄场地;大体积混凝土;超厚筏板;工程施工

1、引言

近年来,国家城市化进程越来越快,城市建筑密度越来越大。地面土地资源愈发紧张,地下空间的利用逐渐被重视。城市高层建筑往往地下部分较深,地面施工场地狭窄,给地下基础施工带来很大困难,在地下超厚筏板混凝土的施工中显得尤为艰巨。混凝土溜槽具有占地面积小、输送速度快、绿色环保等优点,在大体积混凝土输送中,混凝土溜槽的应用逐渐被重视。但是,混凝土溜槽可能会造成混凝土的离析,对混凝土质量造成影响。因此需要对溜槽进行合理设计,保证输送混凝土的质量。

2、工程概况

昆明医科大学第一附属医院5号楼项目施工总承包位于昆明市西昌路295号,昆明医科大学第一附属医院院内。总建筑面积117267.62m?,其中:地上建筑面积93713.62m2,地下建筑面积23554 m2。地上26层,地下4层, 建筑高度 98.05m(室外地坪至大屋面);地下室深度 17.2m。

筏板混凝土为C40 抗渗等级P10,面积约为6430m2,筏板分别厚为1400mm和2600mm,按膨胀加强后浇带为界共分为5个区(主1、主2、主3、裙1、裙2),筏板混凝土浇筑方量为纯地下室2142.97m3(群1区:1216m3;群2区:926.97m3),高层建筑地下室筏板14433.1m3(主1区:5888.1m3;主2区:4843m3;主3区:3702m3),总方量16576.07m3。

3、混凝土输送方案选择

该施工场地较为狭窄,场地内无法放置过多施工机械,基坑深度较深,筏板混凝土体积较大,综合考虑该工程具体情况,进行混凝土输送方案的选择。

3.1地泵+布料杆运输方案

地泵主要用于水平输送和垂直向上输送,在向下输送的时候非常容易发生堵管现象,并且在发生堵管之后,疏通管道和维修会花费大量时间,无法保证筏板混凝土浇筑的连续性,进而形成冷缝等严重的质量缺陷。除此之外,地泵需要占据大面积场地,本场地狭窄有限,故不能选择该方案。

3.2汽车泵输送方案

汽车泵相对于地泵具有输送效率高的优点,并且在输送过程中不容易发生堵管。但是汽车泵的汽车臂长度有限,加之由基坑顶部向下输送时,基坑深度较深,汽车臂顶端在基坑底的覆盖区域远远小于地面的覆盖区域。因此,使用汽车泵浇筑的覆盖区域有限,将会造成基坑中部大量区域无法进行混凝土施工,因此不能选择该方案。

3.3溜槽输送方案

溜槽输送是解决狭窄场地中大体积混凝土输送的最佳方案。溜槽在使用时必须花费一定时间进行溜槽的架设,但是它确实能够解决汽车泵、地泵等方案出现的问题。特别在该工程中,基坑南侧、北侧无法放置任何机械,东侧和西侧场地也非常有限,溜槽方案也就成为了首选。但是为了保证大体积混凝土的连续浇筑,还需要对其进行改进优化。

3.4溜槽+汽车泵方案

溜槽在实际使用时,能很好地解决狭窄场地、深基坑混凝土浇筑的问题,但单条溜槽的覆盖区域也有限,无法做到全覆盖。因此在本工程中,增加溜槽的分支,按照“一分多”的思路扩大单根主溜槽的覆盖区域。除此之外,场地中不免会有一些狭窄角落,即使多条溜槽分支也無法覆盖,因此使用汽车泵配合浇筑,实现场地的全覆盖。

4、溜槽的设计、布局和使用

结合整个工程情况,对筏板的5个区域分四次进行浇筑,第1次→第2次→第3次→第4次。由于混凝土浇灌工程量比较大,第2次和第4次的筏板混凝土分别采用2个主溜槽和1台55米的汽车吊配合浇筑;第1次和第3次的筏板混凝土采用分别采用1个主溜槽和1台55米的汽车吊配合浇筑;示意图如下。

4.1基坑内支撑混凝土梁上架体搭设

在距1/C轴的梁边、距1/H轴的梁边、距12/C轴的梁边、距12/H轴的梁边共搭设4个溜槽。

(1)在第二道内支撑混凝土梁上,距1/C轴的梁边0.6米、1.2米分别安装22#Q345工字钢,长度8米,工字钢平放,端头与内支撑混凝土梁采用Ф10膨胀螺栓固定,再分别按横向0.6米,纵向1.2米,步距1.7米搭设支撑架,靠冠梁侧与冠梁顶为标高,向基坑侧与第二道内支撑混凝土梁为标高,牵线按第1段按1:2坡比,第2段按1:2.5坡比,第3段按1:1.8坡比,搭设小横杆,间距0.5米,作为固定斜道,3个坡段连接成整体,在横向两端头1.5米高的范围每侧搭设2根斜扶手,斜道下挂兜网和密目网。

(2)在第三道内支撑混凝土梁上,搭设溜槽,做法同上。

(3)在第三道内支撑混凝土梁下,距筏板上层钢筋面有2.85米,采用横向每1.2米设置1根立杆共3根立杆,纵向每1.2米设置1根立杆共4根立杆,立杆下设置300×300×10的钢板垫块,步距1.5米搭设支撑架,靠第三道内支撑混凝土梁侧与梁顶为标高,向筏板面传送混凝土,牵线按1:2坡比搭设小横杆,间距0.5米,作为固定溜槽斜道。

(4)在固定溜槽末端,制作轻便、可移动式小型溜槽,架体使用细钢筋焊接而成,槽道使用圆弧形橡胶制作,方便末端施工人员随时调整浇筑方向。

4.2溜槽的细部做法

(1)料斗口做法:采用50×50×3的角钢,焊接上口1000×600,下口220×220高0.5米的锥形骨架,采用Ф10膨胀螺栓与冠梁固定后,覆2mm镀锌铁皮,做成锥形料斗口,注意下口做成Ф200长度0.2米长出斗口;

(2)考虑便于安装、重复使用并具备局部损耗可替换等因素,选择用50mm×3mm角铁制作成2400mm(1200mm)×600mm的2种标准节,并采用螺栓进行连接;在溜槽最下部收口部位考虑混凝土溜槽流速较快将口部宽度由480 mm缩小为250 mm,防止口部出料口与钢筋面层高速接触产生离析等风险。为了保证混凝土在溜槽中高速、稳定下料,溜槽内部内包厚1 mm以上的镀锌铁皮;

(3)溜槽脚手架外立面应满打纵向剪刀撑,垂直于溜槽方向每隔6.0 m满打竖向剪刀撑,在架体中部设置1道水平剪刀撑。另外在溜槽架设计中,尚需考虑架体与坑内支撑结构梁的构造连接,施工中于主溜槽两侧设置抛撑或抱箍(每4.5m设置1处),抛撑与地面夹角为45°~60°,抱箍与水平混凝土支撑连接;

(4)每道内支撑混凝土梁上搭设的溜槽和筏板上层钢筋搭设的溜槽连接成为整体,采用三坡比式溜槽输送混凝土。现场情况如下:

5、材料供應配合

除了对溜槽进行合理设计,还需要对混凝土配合比以及混凝土供应进行设计,才能很好地完成筏板混凝土的浇筑。

5.1混凝土配合比设计

根据溜槽坡比,相应对混凝土进行配合比的调整,保证使用溜槽后不造成混凝土的离析。按低热、缓凝、流态诸项要求进行高性能混凝土配合比设计,以优良拌合物性能满足各项设计要求,并辅以完善的养护方案、测温方案。

5.2混凝土供应组织

为保证本次基础筏板大体积混凝土能顺利浇筑完成,项目部与云南水志达混凝土有限公司(普吉站)就基础大体积混凝土浇筑过程中混凝土搅拌运输车的配备、混凝土的供应达成以下共识:

平均每小时安排12辆搅拌运输车,共计每小时运输混凝土方量120m3;调度人员2人24小时轮流值班,负责整个混凝土生产供应的安排及协调工作,生产科领导1人24小时轮流值班,负责对整个混凝土生产供应流程的指挥与监控;拌合站人员15人,每班每台拌合站5人,以保证混凝土的正常供应;驾驶员24人,保证混凝土的正常运输;混凝土浇筑过程中,混凝土公司派一名技术人员及一名协调员负责现场工作的指挥与协调工作。

6、浇筑效果

通过溜槽+汽车泵的浇筑方案,加之适当的混凝土配合比,以及较好的施工组织,成功完成该筏板混凝土的浇筑工作,混凝土塌落度多次实测值为180mm,误差为20mm。浇筑到筏板中的混凝土未出现离析情况,和易性较好,满足工程要求。本工程中的溜槽使用了三种不同的坡比相互配合,其中位于场地东北角的三号溜槽使用效果最好,输送到筏板的混凝土完全不发生离析,塌落度、和易性理想。该坡比(1:2)为理想坡比,推荐使用。

结语:

城市建设中经常面对狭窄场地和深基坑的施工困难,本文利用溜槽+汽车泵能够很好地解决大体积混凝土的浇筑问题,既保证了混凝土的浇筑连续性,也保证了施工的质量、安全和工期,为相关类似工程提供借鉴经验。

参考文献:

[1]李晓峰.大高差混凝土溜槽运输法施工[J].建筑工人,2000(4):20-21.

[2]刘文伍,白宇,周亮.狭窄空间大体积混凝土溜槽运输法绿色施工[J].施工技术,2017(S1):1044-1046.

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[5]刘龙卫,秦亮,唐道国,等.溜槽技术在长距离有轨斜井施工中的应用[J].隧道建设,2009,29(3):352-355.

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