延長科研中心塔樓基礎筏板無縫澆筑施工技術

段  康

(陜西建工集團總公司   710003  西安)

一、工程概況：

延長科研中心項目位于西安市高新區唐延路與科技八路十字，工程由塔樓和裙樓兩部分組成，塔樓部分采用鋼管混凝土柱鋼框架-鋼筋混凝土核心筒混合結構，地下3層，地上46層,總建筑面積217640㎡，地上建筑面積151975㎡；其中塔樓建筑面積122800㎡，地上46層、地下3層、結構高度195.45m、建筑高度217.30m; 工程樁402根，基礎筏板呈正方形76.5×73.4m、厚度分為3m、1.5m、0.7m，電梯井處厚度達到6.6m；混凝土強度等級C45P10，消防水池導墻混凝土強度等級C60P10.

二、施工難點及重點：

本工程施工場地狹小，北側臨近其它在建工地、東側及南側市政道路尚未開通現場不能形成環形道路，筏板在1.6萬m³體量及單向流淌面達76.5m長的施工工況下施工，對混凝土澆筑管理及裂縫控制增加了很大的施工難度；

由于筏板在設計過程中為6層鋼筋網，其中1.5m（大部分3m）處的鋼筋直徑較小無法滿足上部面筋操作支撐，后經過優后經過優化現場采用了型鋼換成體系（見附圖01）安全保質的完成了整體鋼筋綁扎工作，為混凝土澆筑創造了有利條件。再加之為考慮施工工期及結構的整體性，現場基礎筏板采用一次性連續澆筑的施工方案。（見附圖02）

（附圖01-鋼筋支撐示意圖）

（附圖02-鋼筋支撐示意圖）

三、施工方案的選型對比：

塔樓筏板澆筑前期有兩種方案，第一種按原圖設計的縱向、橫向各設有一道后澆帶分塊施工；第二種通過優化配合比、嚴格控制原材、精心組織等措施取消后澆帶一次性連續澆筑施工。兩種的對比：第一種：后澆帶支模、清理漏漿、技術間歇時間長、工序環節加大、后澆時需增加混凝土強度，綜合因素施工縫質量難以保證，進而影響結構整體性、抗滲性、抗震性等；第二種：取消后可省去支模、清漿等繁雜工序、連續澆筑直接節省工期，同時保證了結構的整體性及抗震性能。

四、混凝土施工：

1、澆筑前的準備：

（1）技術準備：優化混凝土配合比是保證筏板整體澆筑施工質量的重要保證性因素。本著結合供給材料情況，優選原材料、優質摻合料和高效高性能減水劑，保證混凝土力學強度、耐久性、良好的工作性能和穩定的體積性能的基礎上，增加粉煤灰、礦渣粉摻和料減少水泥用量，降低混凝土絕熱溫升、降低混凝土的入模溫度、適當延緩降溫速率、保證混凝土膨脹有效性以抵消混凝土收縮，防止裂縫產生的原則，采用R60強度評定、針對膨脹劑進行了嚴格的篩選和試驗，保證所使用的膨脹劑率達到萬分之零點二，同時選用了優質減水劑；以下是配合比情況：（附表03）             

                                                                                                  

材料	水	水泥	中砂	5-31.5卵石
參量	礦渣	SY-T抗裂劑	693	332
材料	粉煤灰			高性能減水劑
參量	90	90	35	10.7

 附表03配合比

（2）生產準備：

1）廠家原材選定：為保證混凝土順利澆筑，項目部先后對六家商混站進行綜合評估，最終選定了三家供應一家備用；在澆筑前期不定期組織對廠家的原材的質量及材料儲備、相關應急措施上進行檢查，確保原材供應及時性。供應采取“四統一”原則（統一配合比、統一建筑原材、統一調度指揮、統一檢驗試驗），確保供應的連續性和混凝土質量。

2）設備選型：在場地狹小、作業面跨度大的情況下如何選用機械設備至關重要，項目部對經過電子模擬、現場實測最終選定了以下設備：（見附表04）

附表04-機械設備表

2、施工部署：

（1）組織機構：現場統一設立指揮部共設四級管理機構，生產方面分六小組、技術部門專門設立由BIM及統計小組組成的實事檢測組（統計每小時澆筑量及流淌面情況）。

（2）平面布置：筏板澆筑過程中共分為三個區：西區、東區、南區每個區兩臺臂架泵，其中南區布設63m、58m，西區兩臺52m，東區兩臺56m；現場由南向北澆筑分三次轉換、搭設溜槽等，解決北側盲區施工。

（3）現場模擬：方案確定后現場各小組進行了實地模擬演練，假設不利工況并選定應急措施。

3、施工保障：

（1）澆筑方法：澆筑自南向北推進分層澆筑（分層厚度為0.5m）、逐層澆搗（先進行3m厚筏板澆筑，待澆至1.5m厚筏板底標高時，再統一由南至北）、一次到頂的澆筑方法；

（2）澆筑時間：項目地址處在高新區車流量較為密集的唐延路，為保障澆筑的連續性，澆筑時間選定在4月5-6日（清明節假期車輛較少）；最終歷時64小時提前8小時完成整體混凝土澆筑工作。

附圖-05砼流淌面實時模擬圖

 

五、溫度、裂縫的控制措施

1、澆筑前：

（1）優化配比、降低水化熱引起的溫升級溫差和水分蒸發引起的收縮裂縫，并明確了降溫速率是混凝土澆筑的重點；

（2）利用有限元分析法對筏板大體積混凝土內部應力分布情況進行計算分析。采用大型有限元軟件 MIDAS/CIVIL2006，依據有關規范及施工方案，對塔樓基礎大體積混凝土溫度場開展水化熱分析，從熱傳導和溫度場應力兩個過程進行分析。

2、澆筑中：控制入模溫度對溫差的影響極為顯著。在相同溫升和散熱條件下，入模溫度越低，基礎筏板混凝土中心溫度越低。在前期考察過程中，項目部就將對骨料的預冷技術作為主要項控制。在澆筑過程中對所車輛進行隨機抽查（大氣溫度18℃較利于控制）

3、澆筑后：

（1）混凝土實施動態養護，升溫階段只保濕，不覆蓋；降溫過程嚴密覆蓋保溫，防止收縮裂縫出現。

 （附圖06養護圖片） 

（2）采用4D溫控監測：根據筏板在垂直高度上溫度的不同，通過BIM三維模型每間隔6小時對溫度監測結果實時更新。進而使項目管理人員更加直觀的掌握筏板在施工及養護過程中的溫度變化情況。（見附圖007塔樓筏板溫度場模型示意圖 ）

 

六、結束語

本次筏板施工以科技指導施工，勇于突破規范，開創了西北地區超長超厚大體積砼無縫施工的先例。是目前為止西北地區民用建筑中砼一次性澆筑體量最大、平面尺寸最長的大體積砼筏板，具有很好的科研意義和社會效益。 

(本文來源：陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯  劉真 文徑 審核)