钢管支架式大体积混凝土基础溜槽浇筑施工技术

芮 扬

上海建工七建集团有限公司 上海 200050

随着城市建设中地下工程的不断发展，地下结构底板施工与周边环境、基坑支护体系等的适应性要求越来越高，选择合理高效的施工方法是保证结构施工质量的重要环节[1-3]。在一般的基础大体积混凝土施工中，汽车泵可全覆盖或大范围覆盖基础大底板，在场地条件充分的条件下，只需成倍增加汽车泵数量，即可满足大体积混凝土浇筑；但其局限性也较大，即对施工道路、汽车泵臂长、汽车泵停放位置等要求高。

在综合考虑施工工期、经济性及现场施工道路等因素的情况下，钢管支架式大体积混凝土基础溜槽浇筑施工能很好地解决此类问题。

基于此，本文介绍了钢管支架式大体积混凝土基础溜槽浇筑的施工方法，该方法对现场施工道路要求不高，不需要铺设复杂的泵管，可操作性强，也无需进行混凝土泵送，经济性好。同时，交通组织方便，且溜槽浇筑速度为普通汽车泵的2倍以上，效率较高。

1 工程概况

绿地中心·杭州之门位于浙江省杭州市萧山区钱江世纪城，坐落于奥体博览城核心区块城市主轴线，是集企业总部、综合商务、超五星级宾馆、精品商场等功能为一体的综合性超高层建筑。本工程是浙江省重点项目和2022年亚运会配套项目，包括东西对称的2栋超高层塔楼及9幢多层商业用房，双塔间1—5层区域设有跨度60 m的钢拱连廊，连廊上方由悬挂高度100 m的双曲马鞍形悬垂钢架屋面将2栋塔楼相连。塔楼为63层的全现浇混凝土结构，建筑高度达到302.6 m。项目总建筑面积约53.39万 m2，建成后将以流畅的线条、独特的造型成为杭州地标群中重要的组成部分，成为杭州市天际顶点（图1）。

图1 绿地中心·杭州之门效果图

本工程地下3层，地下建筑面积约15.37万 m2。基坑面积约6.125万 m2，大面开挖深度14.5 m，塔楼区域开挖深度17.5 m，塔楼局部深坑开挖深度20.6 m。基坑周边围护体系采用单排（局部双排）钻孔灌注桩及三轴搅拌桩，角部设置3道钢筋混凝土支撑，其余范围采用排桩加4道可回收预应力锚杆支护，基坑南侧、北侧、东侧中间部位设置斜抛撑。

2 底板结构设计概况

本工程高层主楼采用平板式筏形基础，多层裙楼采用带柱下承台的筏板基础。东、西塔底板厚度为4 000 mm，混凝土强度等级为C40；裙楼区域底板厚度为800 mm，混凝土强度等级为C35；塔楼主体结构区域外与裙楼间沉降后浇带过渡区域底板厚度为1 600 mm，混凝土强度等级C35；边部局部板带厚度1 200 mm，混凝土强度等级C35。

3 钢管支架式大体积混凝土基础溜槽浇筑施工特点

1）对现有施工道路占地较小，交通组织方便。

2）钢管支架式大体积混凝土基础溜槽可快速搭建，对工期、场地影响小。

3）降低对泵送混凝土的要求，经济性好。

4）钢管扣件脚手架搭设，现场可就地取材，施工操作简便。

5）对场地条件适应性好，对施工道路要求低。

6）混凝土输送能力强，可大大加快大体积混凝土浇筑速度。

7）钢管支架式大体积混凝土基础溜槽占地空间小，使用后拆除、移位方便。

8）利用混凝土流动性及混凝土自重，减少泵送混凝土等资源使用，减少噪声产生，环保优势明显，经济优势显著。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺原理

基坑上端采用方形口漏斗接料，通过专用混凝土软管连接半圆形溜槽。上部漏斗口采用锚栓固定于基坑冠梁上，输送管线利用现场支护及钢管排架结构，增设锚栓进行固定，溜槽以不小于20°的角度自坑上向坑下平行于溜槽脚手架布设，末端输送至溜管，使混凝土进入基础底板。本施工方法适用于基坑内大体积混凝土基础浇筑施工，特别是基坑支护水平支撑、栈桥少且深度不超过12 m的深基坑。

4.2 施工工艺流程

溜槽支架设计→筏板钢筋绑扎完成→溜槽脚手架支架放线→溜槽支架定位及焊接→非溜槽脚手架支架定位及焊接→按照规范及方案要求采用扣件钢管搭设溜槽支架及脚手架→安装混凝土溜槽→浇筑混凝土→混凝土养护、拆除溜槽及钢管支架

4.3 施工要点

4.3.1 溜槽设计

溜管上端采用方形口漏斗接料，上部漏斗口采用锚栓固定于基坑冠梁上，方形口漏斗出料处采用圆弧形状，减少混凝土能力损失；溜槽采用直径600 mm半圆钢槽，钢槽之间采用法兰进行连接，溜槽安装时，将钢槽法兰连接后，使用短钢管将钢槽法兰连接区域固定，短钢管再与两侧支架立杆扣件连接（图2）。

图2 钢槽法兰与支架固定节点

4.3.2 溜槽支架设计

主溜槽支撑架体系一般采用扣件式钢管支撑架搭设，需计算主溜槽架体入坑搭设最高高度、架体水平投影长度，具体尺寸以现场搭设实际为准。

溜槽支架立杆纵距1 500～1 800 mm（或根据设计搭设），横距1 200 mm（溜管放置区域间距600 mm），深坑底板钢筋处排架立杆纵距扩大为1 800 mm，水平杆步距1 800 mm（图3、图4）。

图3 钢管支架式溜槽三维示意

图4 钢管支架式溜槽现场

1）立杆：起步立杆长为6 m和4 m，将接头错开，现场尽量采用6 m的杆，采用对接扣件连接立杆接头，同步内相邻杆接头在高度方向错开的距离不得小于500 mm，立杆必须沿轴线搭设到顶，且超过溜槽的行走过道1.2 m。

2）横杆：横杆对立杆起约束作用，与立杆用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。大横杆之间采用对接扣件连接，接头与相邻立杆距离≤500 mm。相邻的2根大横杆的接头均应相互错开，水平间距应≥500 mm，同一排大横杆水平偏差需同时满足不大于50 mm及不大于杆长的1/250。

3）剪刀撑：该脚手架外侧满打剪刀撑，剪刀撑立杆与地面夹角为45°～60°，沿脚手架满搭纵向剪力撑，每隔6.0 m满打竖向剪力撑。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距混凝土面高200 mm处的立杆上；横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

4）抛撑：脚手架两侧布设抛撑（采用6 m钢管，如高度不足可采用钢丝绳固定）。架体每4跨两侧各布设1根。抛撑一侧采用旋转扣件和立杆与大横杆交接点处连接，另一侧斜撑于地面，角度45°～60°，斜撑点采用地锚或固定短钢筋进行加固。

5）溜槽支架总体高度不大于12 m。

4.3.3 溜槽立杆底部固定节点

溜槽脚手架部分区域放置于塔楼周边已完成底板，部分放置于塔楼区4 m厚底板面钢筋上，立杆放置于钢筋焊接节点上，防止立杆滑移，脚手架立杆对应位置设置直径25 mm钢筋，高于地板面50 mm位置设置横向贯通直径20 mm钢筋横杆（图5）。

图5 溜槽底部固定节点

4.3.4 溜槽浇筑混凝土过程控制

1）混凝土浇筑前检查溜槽十字架是否安装正确、牢固。

2）检查溜槽与支架是否安装牢固，支架的剪刀撑、抛撑是否安装到位；钢槽之间是否连接牢固，无空隙。

3）混凝土浇筑前，先用砂浆进行溜槽管壁湿润，减小溜槽摩擦力。

4）在使用溜槽进行大体积混凝土基础浇筑时，混凝土浇筑速度快，混凝土振捣必须及时跟上，因此在每一个溜槽出料口处需安排不少于4个振捣小组进行混凝土振捣，根据底板厚度选用不短于10 m混凝土振捣棒进行振捣。

5）混凝土振捣时，插入振捣棒进行振捣，做到“快插慢提”，不得在混凝土浇筑时平拖振捣棒，不得触碰模板、钢筋、预埋件。插入式振捣一定要仔细，做到振捣到位、表面泛浆，混凝土表面无显著下沉、冒泡现象。

6）当溜槽处混凝土浇筑高度与板面相差不大时，停止使用溜槽，改用固定泵、汽车泵进行混凝土浇筑收头工作。

7）大体积混凝土浇筑完成时，根据天气变化，及时做好混凝土基础的保湿保温工作。

5 应用情况

本施工方法在“绿地中心·杭州之门”2栋塔楼的大体积混凝土基础施工中得以应用实践，并取得了圆满的成功。西塔底板混凝土15 600 m3，分别在基础大底板南侧、北侧及西北角布置1个溜槽，辅助汽车泵2台、固定泵3台进行收头工作，混凝土在48 h内完成浇筑；东塔底板混凝土15 800 m3，混凝土在45 h内浇筑完成（图6）。

图6 现场施工航拍（东塔）

6 结语

通过分析，基础底板汽车泵每小时泵送混凝土50～80 m3，溜槽每小时输送混凝土可达150 m3左右，大幅提高施工效率。汽车泵泵送混凝土加收泵送费，而溜槽完全可以避免大部分泵送费产生，经济优势明显。溜槽搭设所需的钢管扣件、半圆钢槽均可重复拆卸使用，利于环保。溜槽输送混凝土时不需要消耗能源，完全靠混凝土的重力势能及自流，节约能源。本施工方法为基础大体积混凝土施工提供了一定的技术参考，特别是对于泵送混凝土难度大或场地受限的基础大体积混凝土，施工更为高效。