耿新路 馬飛燕

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

1 工程概況

本項(xiàng)目位于甘肅省蘭州市安寧區(qū)，二期項(xiàng)目由3棟超高層建筑、4棟商業(yè)建筑及3層地下車庫組成，總建筑面積337 000 m2，是集辦公、酒店、SOHO及商業(yè)為一體的大型城市綜合體項(xiàng)目。工程建筑設(shè)計(jì)新穎、功能齊全，建成后為蘭州市新的標(biāo)志性建筑（圖1）。

圖1 項(xiàng)目示意

根據(jù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，安寧區(qū)為八度抗震設(shè)防區(qū)，建筑為型鋼混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為無樁筏板基礎(chǔ)，筏板厚度分別為3.0、3.5、4.2 m，使用C45P8混凝土。鋼筋以四級鋼為主，主要直徑為40、32 mm。外框柱、核心筒剪力墻內(nèi)均有鋼結(jié)構(gòu)，其中外框柱內(nèi)為十字形鋼柱，核心筒剪力墻內(nèi)為剪力鋼板＋H型柱（四角為十字形柱），Q345鋼；根據(jù)審圖要求，核心筒內(nèi)的H型柱、十字形柱均伸入底板內(nèi)2 m。工程±0 m相當(dāng)于絕對高程1 550.55 m，場地（基坑支護(hù)頂部）絕對高程約1 550.00 m?；悠毡橥谏?5.2 m，塔樓區(qū)域挖深17.7～18.9 m，電梯井等深坑底挖深24.2～25.4 m。

擬建場地地層以第四系松散堆積物（黃土狀粉土層、細(xì)砂層、粉質(zhì)黏土層、卵石層）及上第三系砂質(zhì)泥巖為主，卵石層及上第三系砂質(zhì)泥巖分布連續(xù)、厚度較大、層位穩(wěn)定，適宜擬建物的修建。卵石層：埋深4.7～18.4 m，層面絕對高程1 530.96～1 536.03 m。強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層：埋深12.8～31.4 m，層面絕對高程1 523.99～1 529.85 m。地下水類型為潛水，主要含水層為卵石層，場地內(nèi)地下水位絕對高程為1 533.13～1 534.41 m?；又ёo(hù)采用土釘墻＋排樁＋預(yù)應(yīng)力錨桿形式。

以B塔樓基礎(chǔ)筏板施工為例，總土方量18 000 m3，為蘭州市單次澆筑混凝土方量最大的底板。

2 難點(diǎn)、特點(diǎn)分析

1）電梯坑、集水坑等坑底標(biāo)高各不相同，且多數(shù)穿過卵石層，坐落于強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層，巖層縫隙水不斷流出，深坑斜坡墊層施工難度極大。大底板面相對標(biāo)高-15.15 m，B塔樓深坑最低標(biāo)高-25.95 m，地下水位在底板面以下，卵石層中。塔樓基礎(chǔ)持力層為卵石層，電梯井深坑坑底穿透卵石層進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層。土石方開挖過程中，卵石層中不完全降水的滯留水和補(bǔ)給水不斷從卵石層與強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖層間滲出，滲透系數(shù)達(dá)30 m/d，水量較大。塔樓無樁筏板與地下車庫防水板過渡區(qū)域斜坡角度45°（全部為卵石層），電梯井深坑與塔樓底板斜坡角度60°（跨卵石層和強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖），2層交界處滯留水不斷流出，深坑斜壁混凝土墊層施工難度大。

2）晝夜溫差大，氣候干燥，混凝土極易產(chǎn)生溫度裂縫和收縮裂縫。根據(jù)氣象資料，蘭州市多年平均氣溫9.8 ℃，最熱月平均23.2 ℃，最冷月平均-5.5 ℃，極端最高39.8 ℃，極端最低-19.7 ℃；區(qū)內(nèi)場地土的標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.03 m。蘭州日夜溫差大，平均溫差10 K以上，最大溫差超過20 K，且地處內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，氣候干燥，空氣濕度35%?；炷翗O易產(chǎn)生溫度裂縫和收縮裂縫。

3）八度抗震區(qū)，高強(qiáng)鋼筋用量大，鋼結(jié)構(gòu)抗震要求高。塔樓底板配筋為：底層5層φ40 mm@200 mm雙向布置，面層3層φ32 mm雙向布置。B塔樓筏板鋼筋用量3 600 t（含柱墻插筋）。因地處八度抗震區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)與底板的連接方式除柱腳螺栓外，核心筒內(nèi)剪力鋼板端部的十字柱、中間的H型柱均需插入底板內(nèi)2 m，這給型鋼柱的安裝固定和底板面層鋼筋安裝帶來極大難度。

4）大體積混凝土澆筑，水化熱高，混凝土裂縫控制要求高。B塔樓底板厚4.2 m，電梯井集水坑深6.5 m，電梯井區(qū)域底板最大厚度達(dá)到10.7 m，混凝土總方量18 000 m3，大體積混凝土內(nèi)部水化熱大，混凝土裂縫控制要求高。

5）場地狹小，混凝土施工組織要求極高?；诱嫉孛娣e30 000 m2，基坑支護(hù)體系除西側(cè)采用土釘墻＋預(yù)應(yīng)力錨索外，南側(cè)、北側(cè)及東側(cè)鄰近一期區(qū)域采用支護(hù)樁＋預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)?；又ёo(hù)緊鄰用地紅線。進(jìn)場時(shí)西側(cè)設(shè)有下坑馬道，后期挖除，在南側(cè)設(shè)置下坑馬道。

3 主要施工技術(shù)

3.1 電梯坑、集水坑等坑底標(biāo)高優(yōu)化

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，電梯井、集水坑等坑中坑底標(biāo)高類型有5～6個(gè)，大筏板鋼筋φ40 mm，單根最長12 m，質(zhì)量達(dá)120 kg，需5～6個(gè)工人才能搬動(dòng)，且多個(gè)坑中坑底部斜彎鋼筋相互交錯(cuò)，特別是四角區(qū)域，鋼筋密度更大，綁扎難度更高。在吸取了A塔樓施工經(jīng)驗(yàn)后，在后續(xù)B、C塔樓底板施工前，對坑底標(biāo)高進(jìn)行了優(yōu)化歸并，由6個(gè)標(biāo)高合并為3個(gè)，極大地提高了坑中坑鋼筋綁扎效率。

3.2 深坑土方開挖與盲溝排水

沉積的卵石層中有部分細(xì)砂透鏡體和含泥量較大的卵石層，其承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，筏板基礎(chǔ)和獨(dú)立基礎(chǔ)、柱帽等開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，遇夾砂層需挖除，并用C25素混凝土換填。

塔樓電梯井、消防電梯集水坑等處坑底位于強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖。此泥巖在開挖過程中遇水、空氣和一定的擾動(dòng)，極易出現(xiàn)軟化成泥的狀況。

在土石方開挖后需要施工墊層、防水層和底板，但這需要一定的時(shí)間。在此期間，卵石層內(nèi)滯留水和補(bǔ)給水不斷外滲至坑中坑內(nèi)，其原因是支護(hù)無止水帷幕、降水井布設(shè)位置不合理、深度不夠，降水井的水位降深曲線（漏斗狀）不能起到抽凈或隔斷全部地下水的作用，因此需采取措施把降水、堵水改為引水。本項(xiàng)目具體措施為：在深坑坑壁設(shè)置導(dǎo)流槽，在坑底四周設(shè)盲溝引流，通過導(dǎo)流槽→盲溝→集水井（坑底最深坑中設(shè)置的鋼管集水井），實(shí)現(xiàn)引水。此集水井需采用鎬頭機(jī)鑿出集水坑，然后下放帶濾孔的鋼管，外圍回填卵石，最后通過污水泵抽出滲透水。底板澆筑過程中將該集水井采用混凝土填充封閉（圖2）。

圖2 深坑排水示意

3.3 斜坡墊層施工

斜坡存在45°和60°兩種角度。45°角斜坡為卵石層上施工混凝土墊層，通過減小混凝土坍落度形式，將混凝土慢慢拍到斜坡上。60°角斜坡為卵石層和紅色砂巖層上施工混凝土墊層：一是角度大，相對高差6.5 m，卵石自穩(wěn)能力不足，極易散落，施工人員不能站立；二是卵石層中的滯留水不斷流出，因此不能直接施工混凝土墊層。

針對2個(gè)方案進(jìn)行比選，一是掛網(wǎng)噴漿，二是支模澆筑混凝土。考慮到卵石層斜坡的穩(wěn)定性，掛網(wǎng)噴漿有難度，且現(xiàn)場需要拌制細(xì)石混凝土，因此最終決定選用支模澆筑的方案。B塔樓坑中坑最大落差6.5 m，內(nèi)側(cè)斜面支模，坑內(nèi)搭滿堂腳手架作內(nèi)部支撐。一次澆筑難度極大，后分3次澆筑，每次澆筑高度2 m左右。為控制跑模，控制澆筑速度（塔吊＋吊斗吊裝）和混凝土坍落度，取得了良好的效果。

3.4 底板高強(qiáng)鋼筋施工

塔樓底板鋼筋主要規(guī)格直徑為40、32 mm。如前所述，板面3層鋼筋和附加筋質(zhì)量達(dá)220 kg/m2。鋼筋采用直螺紋套筒連接為主，受型鋼柱插入底板截?cái)噤摻畹挠绊?，鋼筋與型鋼柱采用穿孔（型鋼腹板上）或者套筒（型鋼翼緣板上）的方式進(jìn)行連接，型鋼柱之間的鋼筋受加工精度影響，部分節(jié)點(diǎn)不適宜采用套筒連接時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用搭接焊焊接方式。

鋼筋工程采用槽鋼支架。鋼筋支架立柱采用8#槽鋼（電梯井深坑采用10#槽鋼），間距為2 m，支架頂部橫梁縱向采用8#槽鋼，橫向采用50 mm×4 mm角鋼拉連，橫梁間距2 m。在遇斜坡處不滿足間距的情況下，加設(shè)立柱支撐，高度方向每隔2 m設(shè)縱橫向水平連系桿與立柱焊接，立柱設(shè)置豎向剪刀撐，采用50 mm×4 mm角鋼，橫梁接頭處用300 mm×80 mm×5 mm鋼板與橫梁連接。在中部設(shè)置角鋼水平拉接，角鋼斜拉組成支撐體系，確保鋼筋綁扎質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，并保證安全性和穩(wěn)定性。需要注意的是，立桿槽鋼定位需避開伸入底板的型鋼柱。

3.5 底板鋼結(jié)構(gòu)施工

因地處八度抗震區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)與底板的連接方式除柱腳螺栓外，核心筒內(nèi)剪力鋼板端部的十字柱、中間的H型柱均需插入底板內(nèi)2 m，這給型鋼柱的安裝固定和底板面層鋼筋安裝帶來極大難度。型鋼柱采用在腹板上留孔和翼緣板上焊接套筒的方式與底板面層x、y方向鋼筋連接，深化階段需注意垂直方向的2排柱腹板開孔和翼緣板套筒的標(biāo)高差異，對應(yīng)x、y方向鋼筋的上、下層關(guān)系。開孔及焊接套筒均在工廠進(jìn)行，在工廠按照深化圖紙對型鋼柱進(jìn)行編號，現(xiàn)場對號吊裝。

伸入底板內(nèi)的型鋼柱全部采用槽鋼支架固定，安裝過程中需注意調(diào)控標(biāo)高，誤差須在5 mm以內(nèi)，否則粗鋼筋很難穿過孔洞或與套筒連接。固定型鋼柱的槽鋼支架需與支撐面層鋼筋的型鋼支架獨(dú)立，不得相互作用。底節(jié)柱長度為3 100 mm，伸入底板2 000 mm，外露1 100 mm，H型柱規(guī)格為H1 000 mm× 400 mm×40 mm×40 mm，十字柱最大質(zhì)量3.7 t，由現(xiàn)場配置的ST8075塔吊一次吊裝就位。

3.6 混凝土配合比

表1 混凝土配合比

3.7 泵車布置和混凝土供應(yīng)

3.7.1 泵車布置

受場地影響，底板澆筑采用汽車泵＋固定泵＋溜槽方式進(jìn)行混凝土輸送，澆筑順序由深坑向四周進(jìn)行，面層澆筑時(shí)考慮收頭壓光要求，從內(nèi)角向外兩方向展開。

經(jīng)現(xiàn)場仔細(xì)踏勘，計(jì)劃采用2臺固定泵＋2臺汽車泵＋1臺溜槽澆筑（圖3），后期將3#固定泵調(diào)整為汽車泵（收頭方向由東北至西南）。溜槽主要布置在場地東南角，頂部伸至圍墻外側(cè)，在建安東路上占據(jù)最外側(cè)車道澆筑，主要負(fù)責(zé)東南角區(qū)域混凝土輸送（圖4）。經(jīng)計(jì)算，2臺固定泵工效為40 m3/h×2＝80 m3/h，2臺汽車泵工效為60 m3/h×2＝120 m3/h，1臺溜槽工效為100 m3/h×1＝100 m3/h，因此每小時(shí)總澆筑方量為200～300 m3，在80 h內(nèi)可澆筑完成。

圖3 B塔樓大底板混凝土澆筑平面布置

圖4 溜槽架體剖面示意

大體積混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件設(shè)置溜槽，以提高澆筑速度和降低澆筑泵送成本。溝槽的橫斷面最好設(shè)置為二次拋物線形式，按液體力學(xué)理論，此截面形式為最佳流水?dāng)嗝妗?/p>

3.7.2 混凝土供應(yīng)及運(yùn)輸

B塔樓底板大體積混凝土供應(yīng)，由蘭州一家國企預(yù)拌混凝土公司的2個(gè)攪拌站專供本項(xiàng)目，4條生產(chǎn)線同時(shí)生產(chǎn)、同時(shí)供應(yīng)。理論生產(chǎn)混凝土為600 m3/h，實(shí)際生產(chǎn)量暫按360 m3/h考慮。輸送車從2個(gè)攪拌站到工地的運(yùn)輸時(shí)間分別為30、50 min左右，根據(jù)生產(chǎn)、運(yùn)輸能力和運(yùn)輸距離，可保證每小時(shí)向工地輸送約300 m3混凝土，安排50輛罐車進(jìn)行混凝土運(yùn)輸。混凝土初凝時(shí)間控制在8 h左右，保證混凝土在正常澆筑過程中不形成施工縫。另選一個(gè)攪拌站2條線，做好應(yīng)急供應(yīng)準(zhǔn)備?；炷翝仓芭c交通管理部門聯(lián)系，得到交管部門的協(xié)助，確保大體積混凝土施工期間混凝土供應(yīng)免受交通負(fù)面影響。

3.8 底板混凝土澆筑

1）采用整體推移式連續(xù)澆筑，由底板深坑部位開始澆筑，先將集水井深坑澆筑至大底板底面標(biāo)高處，然后從東北角開始，向西和向南2個(gè)方向推進(jìn)，斜面分層澆筑。

2）混凝土每層澆筑厚度500 mm，為防止冷縫出現(xiàn)，澆筑時(shí)，要在下一層混凝土初凝之前澆搗上一層混凝土并插入下層混凝土，插入深度不應(yīng)小于5 cm，保證上下層澆筑間隔不超過混凝土初凝時(shí)間，同時(shí)澆筑下一層前，應(yīng)對前一層進(jìn)行二次振搗，以此來保持良好接槎，橫向振搗的搭接長度至少500 mm，避免出現(xiàn)冷縫。

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)容在計(jì)算機(jī)知識結(jié)構(gòu)與應(yīng)用方面，不同的專業(yè)對學(xué)生的要求差別很大。在一些電類、機(jī)械類等專業(yè)中，對計(jì)算機(jī)專業(yè)的知識要求相當(dāng)深入；而對另外一些文科、藝術(shù)類專業(yè)，則完全是把計(jì)算機(jī)當(dāng)作一種專業(yè)工具使用。因此，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，針對不同類型的專業(yè)，制定不同的教學(xué)方案是非常必要的。

3）混凝土振搗方式：每個(gè)混凝土泵口布置不少于3臺振搗棒設(shè)施。每一次振點(diǎn)的延續(xù)時(shí)間一般為20～30 s，以混凝土面泛漿和不再沉落為準(zhǔn)。

4）鋼柱腳處振搗：振搗棒離柱腳錨栓300 mm以外振搗，相鄰振搗點(diǎn)間距不大于400 mm，不得碰撞、振動(dòng)柱腳預(yù)埋錨栓。

5）加強(qiáng)對鋼筋密集部位混凝土的振搗，確保密實(shí)。振動(dòng)棒插入時(shí)，不宜碰撞鋼筋、埋件、模板?；炷翝矒v時(shí)需注意不得沖撞測溫點(diǎn)，防止測溫點(diǎn)損壞，影響監(jiān)測效果。

6）在面層混凝土澆搗后2 h左右（混凝土初凝前），做好混凝土收頭抹面壓光。待混凝土表面稍收水后，用鐵滾筒縱橫來回壓實(shí)二遍，用長刮尺再次刮平，然后用人工木楔打平?；炷帘砻媸账螅俅斡媚拘ù蚰テ秸?，消除收水裂縫，打磨時(shí)應(yīng)做到槎紋順直、均勻，特別是柱墻板插筋處不能遺漏。

7）電梯井、集水井內(nèi)采用整體定型木模，一次吊裝到位，并配置壓重，防止混凝土將模板拱起，配備好看模、看筋人員，對在混凝土澆搗過程中出現(xiàn)的模板變形、鋼筋位移等質(zhì)量問題及時(shí)進(jìn)行模板加固和鋼筋整改[1-2]。

3.9 混凝土養(yǎng)護(hù)及測溫

3.9.1 混凝土養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土經(jīng)振搗密實(shí)后，用木方、刮頭將表面刮平后，立即用塑料膜將混凝土表面覆蓋，防止水分散失，特別是蘭州地區(qū)，氣候干燥，水分極易蒸發(fā)；局部不平時(shí)待接近初凝時(shí)掀開抹平。

B塔樓底板于10月下旬澆筑，夜間氣溫較低，現(xiàn)場配置雙層棉氈，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差超過25 K之時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取加蓋保溫層等措施，確?；炷恋膬?nèi)外溫差控制在允許范圍內(nèi)；在養(yǎng)護(hù)期間根據(jù)溫控系統(tǒng)測得的混凝土內(nèi)外溫差和降溫速率，對養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

3.9.2 測溫

測溫系統(tǒng)采用上海建工集團(tuán)工程研究總院自主研發(fā)的“大體積混凝土溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)”。該系統(tǒng)采用無線遠(yuǎn)程方式對大體積混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)過程中的溫度變化狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，掌握混凝土的溫差波動(dòng)情況，為現(xiàn)場混凝土結(jié)構(gòu)溫控提供建議。將溫度傳感器串聯(lián)接入數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集；數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至遠(yuǎn)程傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理；遠(yuǎn)程傳輸節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至云端服務(wù)器；用戶可通過瀏覽器查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

根據(jù)測試區(qū)域底板外形，選取受水化熱影響較大的區(qū)域進(jìn)行溫度監(jiān)控。現(xiàn)場共布置12個(gè)測溫軸（圖5），在每根測溫軸上布設(shè)1～11個(gè)測溫點(diǎn)。詳細(xì)布置方案如下：溫度傳感器固定在測溫鋼筋上，測溫鋼筋φ14 mm。

圖5 大體積混凝土測溫點(diǎn)布置示意

B塔樓底板基礎(chǔ)厚度范圍4.2～10.7 m，測位為A～B、G～N，共設(shè)置80個(gè)溫度測點(diǎn)，其中76個(gè)布置于大體積混凝土中，2個(gè)布置在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的保溫層中，2個(gè)布置在大體積混凝土周邊環(huán)境空氣中。此次測溫結(jié)果如下：

1）本次混凝土澆筑過程中，入模平均溫度18.78 ℃。在升溫過程中，混凝土溫度上升速度正常，絕大部分測點(diǎn)在1～7 d內(nèi)達(dá)到最高值。此次澆筑最大溫升為51.63 K。

2）本次溫控結(jié)果顯示，混凝土澆筑體表面以內(nèi)40～80 mm位置處的溫度與混凝土澆筑體內(nèi)部的溫度差值略大于28 K；混凝土澆筑體表面以內(nèi)40～80 mm位置處的溫度與混凝土澆筑體表面溫度的差值均小于25 K；測點(diǎn)降溫速率均小于2 K/d；混凝土澆筑體表面與大氣溫差均小于20 K。所有測點(diǎn)的溫度基本滿足規(guī)范控制要求。

4 結(jié)語

該項(xiàng)目位于蘭州市八度抗震區(qū)，基礎(chǔ)采用無樁大筏板（厚3～4 m），持力層位于卵石層，深坑底進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，鋼筋采用大直徑高強(qiáng)鋼，勁性柱柱腳伸入底板內(nèi)2 m，場地條件狹小，氣候干燥，晝夜溫差大。通過采取坑底標(biāo)高優(yōu)化、盲溝排水、溜槽澆筑、無線測溫等技術(shù)，確保了大體積混凝土的施工質(zhì)量，為同類工程施工提供了經(jīng)驗(yàn)和借鑒。