文/傅帝尹、田海燕、沈雁波、蔣建飛、楊正軍 云南建投第三建設(shè)有限公司 云南昆明 650000
近年來,國家城市化進(jìn)程越來越快,城市建筑密度越來越大。地面土地資源愈發(fā)緊張,地下空間的利用逐漸被重視。城市高層建筑往往地下部分較深,地面施工場地狹窄,給地下基礎(chǔ)施工帶來很大困難,在地下超厚筏板混凝土的施工中顯得尤為艱巨?;炷亮锊劬哂姓嫉孛娣e小、輸送速度快、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在大體積混凝土輸送中,混凝土溜槽的應(yīng)用逐漸被重視。但是,混凝土溜槽可能會(huì)造成混凝土的離析,對(duì)混凝土質(zhì)量造成影響。因此需要對(duì)溜槽進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保證輸送混凝土的質(zhì)量。
昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院5號(hào)樓項(xiàng)目施工總承包位于昆明市西昌路295號(hào),昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院院內(nèi)??偨ㄖ娣e117267.62m2,其中:地上建筑面積93713.62m2,地下建筑面積23554 m2。地上26層,地下4層, 建筑高度 98.05m(室外地坪至大屋面);地下室深度17.2m。
筏板混凝土為C40 抗?jié)B等級(jí)P10,面積約為6430m2,筏板分別厚為1400mm和2600mm,按膨脹加強(qiáng)后澆帶為界共分為5個(gè)區(qū)(主1、主2、主3、裙1、裙2),筏板混凝土澆筑方量為純地下室2142.97m3(群1區(qū):1216m3;群2區(qū):926.97m3),高層建筑地下室筏板14433.1m3(主1區(qū):5888.1m3;主2區(qū):4843m3;主3區(qū):3702m3),總方量16576.07m3。
圖2.1 筏板施工段劃分圖
該施工場地較為狹窄,場地內(nèi)無法放置過多施工機(jī)械,基坑深度較深,筏板混凝土體積較大,綜合考慮該工程具體情況,進(jìn)行混凝土輸送方案的選擇。
圖3.1 施工場地周邊平面圖
地泵主要用于水平輸送和垂直向上輸送,在向下輸送的時(shí)候非常容易發(fā)生堵管現(xiàn)象,并且在發(fā)生堵管之后,疏通管道和維修會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間,無法保證筏板混凝土澆筑的連續(xù)性,進(jìn)而形成冷縫等嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。除此之外,地泵需要占據(jù)大面積場地,本場地狹窄有限,故不能選擇該方案。
汽車泵相對(duì)于地泵具有輸送效率高的優(yōu)點(diǎn),并且在輸送過程中不容易發(fā)生堵管。但是汽車泵的汽車臂長度有限,加之由基坑頂部向下輸送時(shí),基坑深度較深,汽車臂頂端在基坑底的覆蓋區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地面的覆蓋區(qū)域。因此,使用汽車泵澆筑的覆蓋區(qū)域有限,將會(huì)造成基坑中部大量區(qū)域無法進(jìn)行混凝土施工,因此不能選擇該方案。
溜槽輸送是解決狹窄場地中大體積混凝土輸送的最佳方案。溜槽在使用時(shí)必須花費(fèi)一定時(shí)間進(jìn)行溜槽的架設(shè),但是它確實(shí)能夠解決汽車泵、地泵等方案出現(xiàn)的問題。特別在該工程中,基坑南側(cè)、北側(cè)無法放置任何機(jī)械,東側(cè)和西側(cè)場地也非常有限,溜槽方案也就成為了首選。但是為了保證大體積混凝土的連續(xù)澆筑,還需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。
溜槽在實(shí)際使用時(shí),能很好地解決狹窄場地、深基坑混凝土澆筑的問題,但單條溜槽的覆蓋區(qū)域也有限,無法做到全覆蓋。因此在本工程中,增加溜槽的分支,按照“一分多”的思路擴(kuò)大單根主溜槽的覆蓋區(qū)域。除此之外,場地中不免會(huì)有一些狹窄角落,即使多條溜槽分支也無法覆蓋,因此使用汽車泵配合澆筑,實(shí)現(xiàn)場地的全覆蓋。
結(jié)合整個(gè)工程情況,對(duì)筏板的5個(gè)區(qū)域分四次進(jìn)行澆筑,第1次→第2次→第3次→第4次。由于混凝土澆灌工程量比較大,第2次和第4次的筏板混凝土分別采用2個(gè)主溜槽和1臺(tái)55米的汽車吊配合澆筑;第1次和第3次的筏板混凝土采用分別采用1個(gè)主溜槽和1臺(tái)55米的汽車吊配合澆筑;示意圖如下。
圖4.1 混凝土澆筑示意圖
在距1/C軸的梁邊、距1/H軸的梁邊、距12/C軸的梁邊、距12/H軸的梁邊共搭設(shè)4個(gè)溜槽。
(1)在第二道內(nèi)支撐混凝土梁上,距1/C軸的梁邊0.6米、1.2米分別安裝22#Q345工字鋼,長度8米,工字鋼平放,端頭與內(nèi)支撐混凝土梁采用Ф10膨脹螺栓固定,再分別按橫向0.6米,縱向1.2米,步距1.7米搭設(shè)支撐架,靠冠梁側(cè)與冠梁頂為標(biāo)高,向基坑側(cè)與第二道內(nèi)支撐混凝土梁為標(biāo)高,牽線按第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,搭設(shè)小橫桿,間距0.5米,作為固定斜道,3個(gè)坡段連接成整體,在橫向兩端頭1.5米高的范圍每側(cè)搭設(shè)2根斜扶手,斜道下掛兜網(wǎng)和密目網(wǎng)。
(2)在第三道內(nèi)支撐混凝土梁上,搭設(shè)溜槽,做法同上。
(3)在第三道內(nèi)支撐混凝土梁下,距筏板上層鋼筋面有2.85米,采用橫向每1.2米設(shè)置1根立桿共3根立桿,縱向每1.2米設(shè)置1根立桿共4根立桿,立桿下設(shè)置300×300×10的鋼板墊塊,步距1.5米搭設(shè)支撐架,靠第三道內(nèi)支撐混凝土梁側(cè)與梁頂為標(biāo)高,向筏板面?zhèn)魉突炷?,牽線按1:2坡比搭設(shè)小橫桿,間距0.5米,作為固定溜槽斜道。
(4)在固定溜槽末端,制作輕便、可移動(dòng)式小型溜槽,架體使用細(xì)鋼筋焊接而成,槽道使用圓弧形橡膠制作,方便末端施工人員隨時(shí)調(diào)整澆筑方向。
圖4.2 混凝土溜槽大樣圖
(1)料斗口做法:采用50×50×3的角鋼,焊接上口1000×600,下口220×220高0.5米的錐形骨架,采用Ф10膨脹螺栓與冠梁固定后,覆2mm鍍鋅鐵皮,做成錐形料斗口,注意下口做成Ф200長度0.2米長出斗口;
(2)考慮便于安裝、重復(fù)使用并具備局部損耗可替換等因素,選擇用50mm×3mm角鐵制作成2400mm(1200mm)×600mm的2種標(biāo)準(zhǔn)節(jié),并采用螺栓進(jìn)行連接;在溜槽最下部收口部位考慮混凝土溜槽流速較快將口部寬度由480 mm縮小為250 mm,防止口部出料口與鋼筋面層高速接觸產(chǎn)生離析等風(fēng)險(xiǎn)。為了保證混凝土在溜槽中高速、穩(wěn)定下料,溜槽內(nèi)部內(nèi)包厚1 mm以上的鍍鋅鐵皮;
(3)溜槽腳手架外立面應(yīng)滿打縱向剪刀撐,垂直于溜槽方向每隔6.0 m滿打豎向剪刀撐,在架體中部設(shè)置1道水平剪刀撐。另外在溜槽架設(shè)計(jì)中,尚需考慮架體與坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)梁的構(gòu)造連接,施工中于主溜槽兩側(cè)設(shè)置拋撐或抱箍(每4.5m設(shè)置1處),拋撐與地面夾角為45°~60°,抱箍與水平混凝土支撐連接;
(4)每道內(nèi)支撐混凝土梁上搭設(shè)的溜槽和筏板上層鋼筋搭設(shè)的溜槽連接成為整體,采用三坡比式溜槽輸送混凝土。現(xiàn)場情況如下:
圖4.3 現(xiàn)場施工情況
除了對(duì)溜槽進(jìn)行合理設(shè)計(jì),還需要對(duì)混凝土配合比以及混凝土供應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì),才能很好地完成筏板混凝土的澆筑。
根據(jù)溜槽坡比,相應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行配合比的調(diào)整,保證使用溜槽后不造成混凝土的離析。按低熱、緩凝、流態(tài)諸項(xiàng)要求進(jìn)行高性能混凝土配合比設(shè)計(jì),以優(yōu)良拌合物性能滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求,并輔以完善的養(yǎng)護(hù)方案、測溫方案。
表5.1 混凝土配合比
為保證本次基礎(chǔ)筏板大體積混凝土能順利澆筑完成,項(xiàng)目部與云南水志達(dá)混凝土有限公司(普吉站)就基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑過程中混凝土攪拌運(yùn)輸車的配備、混凝土的供應(yīng)達(dá)成以下共識(shí):
平均每小時(shí)安排12輛攪拌運(yùn)輸車,共計(jì)每小時(shí)運(yùn)輸混凝土方量120m3;調(diào)度人員2人24小時(shí)輪流值班,負(fù)責(zé)整個(gè)混凝土生產(chǎn)供應(yīng)的安排及協(xié)調(diào)工作,生產(chǎn)科領(lǐng)導(dǎo)1人24小時(shí)輪流值班,負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)混凝土生產(chǎn)供應(yīng)流程的指揮與監(jiān)控;拌合站人員15人,每班每臺(tái)拌合站5人,以保證混凝土的正常供應(yīng);駕駛員24人,保證混凝土的正常運(yùn)輸;混凝土澆筑過程中,混凝土公司派一名技術(shù)人員及一名協(xié)調(diào)員負(fù)責(zé)現(xiàn)場工作的指揮與協(xié)調(diào)工作。
通過溜槽+汽車泵的澆筑方案,加之適當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳?,以及較好的施工組織,成功完成該筏板混凝土的澆筑工作,混凝土塌落度多次實(shí)測值為180mm,誤差為20mm。澆筑到筏板中的混凝土未出現(xiàn)離析情況,和易性較好,滿足工程要求。本工程中的溜槽使用了三種不同的坡比相互配合,其中位于場地東北角的三號(hào)溜槽使用效果最好,輸送到筏板的混凝土完全不發(fā)生離析,塌落度、和易性理想。該坡比(1:2)為理想坡比,推薦使用。
圖6.1 現(xiàn)場實(shí)際澆筑情況
城市建設(shè)中經(jīng)常面對(duì)狹窄場地和深基坑的施工困難,本文利用溜槽+汽車泵能夠很好地解決大體積混凝土的澆筑問題,既保證了混凝土的澆筑連續(xù)性,也保證了施工的質(zhì)量、安全和工期,為相關(guān)類似工程提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。