大体积大厚度连续无缝混凝土底板施工技术研究

尤厚非，赵龙，孙张宇

（中铁三局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

近年来，随着高层建筑快速崛起，高层建筑混凝土底板厚度不断增加[1-3]。与此同时，传统钢筋支架搭设易产生变形，电梯基坑箱模灌沙抗浮施工烦琐[4-7]。此外，大体积大厚度混凝土底板在浇筑时易因管理问题产生混凝土裂缝等问题[8-12]。

针对大体积大厚度底板施工时出现的上述问题，需要研发一种大体积大厚度连续无缝混凝土底板的施工方法，以此来提高大体积大厚度底板加载预压、电梯井箱模、混凝土浇筑及养护的施工质量。

本文以新疆宝能城二期二标段公寓、酒店、商业主体工程实际背景为依托，对传统混凝土底板施工存在的诸多问题进行技术创新，采用槽钢支架支撑对拉加载预压体系、电梯井箱模整体成型灌水抗浮箱模体系、泵管浇筑阶梯式支撑体系、局部无泵输送混凝土技术、智能时间精确控制同步振捣体系、智能测温系统、循环水降温养护系统等。形成了一整套“大体积大厚度连续无缝混凝土底板施工技术”。

1 工程概况

新疆宝能城二期二标段公寓、酒店、商业主体工程位于本项目地下室为大底盘、地上两栋超高层且带有裙房，地下室共有三层，建筑面积2.99 万m2；地上建筑面积30.30 万m2，2-02#公寓楼69 层（含G 层）建筑总高度285.32m、2-03#酒店公寓楼57 层（含G 层）建筑总高度247.40m；配套裙房地上4 层（含G 层）总建筑高度18.75m。塔楼基础采用筏板基础，2-02#塔楼范围筏板厚度为4m，2-02#塔楼基础底板尺寸为51.6m×60m，混凝土方量约为16500m3，采用C50 高性能混凝土。2-D车库范围筏板厚0.6m，车库混凝土量为1040m3，采用C40 高性能混凝土。2-03#塔楼范围筏板厚度为3.6m，2-03#塔楼基础底板尺寸为50.85m×61.4m，混凝土方量约为12900m3，采用C50 高性能混凝土。所有劲性柱采用C60 混凝土。

2 技术原理

笔者根据工程所出现的问题，翻阅相关文献提出了大体积大厚度连续无缝混凝土底板施工技术，主要包括大厚度底板、槽钢支架支撑体系、整体成型箱模、振捣棒支架、混凝土受料架、泵管、混凝土受料斗等，钢筋采用槽钢支架支撑体系，钢筋绑扎前通过对拉加载预压，电梯井箱模采用整体成型箱模，混凝土浇筑时，泵管采用泵管阶梯式支撑体系，对于转角等狭小位置调整混凝土受料斗角度采用局部无泵送技术，整体斜面分层连续式浇筑时采用智能时间精确控制同步振捣体系，混凝土浇筑时采用智能测温系统，混凝土养护时采用循环水降温养护系统。技术原理如图1 所示。

图1 技术原理

3 工艺流程与操作要点

3.1 工艺流程

施工工艺流程如图2 所示。

图2 施工工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 槽钢支架体系预拉

大厚度底板底层钢筋绑扎完成后安装槽钢支架支撑体系，随后安装交叉槽钢支撑，首先预拉固定板临时放置在槽钢支撑预留螺杆上，待所有交叉槽钢支撑安装完成后，在千斤顶底座上安放预拉千斤顶，去下预拉固定板，开启千斤顶，弧形顶托带动预拉杆将两端支撑拉紧，拉至设计要求后将预拉固定板再次安装，同时将预拉杆旋转固定螺栓拧紧，最后卸下千斤顶。槽钢支架支撑体系如图3 所示。

图3 槽钢支架支撑体系

3.2.2 电梯箱模安装

整体成型箱模顶部的箱模固定杆底板顶面钢筋通过绑扎钢丝进行绑扎固定，然后，通过水管向整体成型箱模内导入基坑降水排出的地下水，形成整体成型灌水抗浮箱模体系。电梯井箱模结构如图4 所示。

图4 电梯井箱模结构

3.2.3 泵管支撑架设

根据需要选择泵管第一支架，泵管第二支架高度，泵管可更换顶架倾角，在泵管外部包裹议程泵管包裹保温层。泵管阶梯式支撑结构如图5 所示。

图5 泵管阶梯式支撑结构

3.2.4 布设智能测温系统

在大体积大厚度底板内布置钢筋，将无线测温原件焊接在预先布设的钢筋上，利用与无线测温原件连接的智能测温数据收集器采集大体积大厚度底板混凝土的内部温度。

3.2.5 整体斜面分层浇筑

完成前一层斜面混凝土浇筑后开始新一层斜面的混凝土浇筑，在完成的前一层混凝土斜面上浇筑新一层斜面混凝土，并及时将连接有振捣棒的振捣棒支架移动到新浇筑的斜面分层混凝土位置，并通过振捣棒控制电机控制振捣棒实现新浇筑斜面分层混凝土的及时充分振捣。同步振捣体系结构如图6 所示。

3.2.6 局部无泵送浇筑

针对大体积大厚度混凝土底版无法泵送到的地方，提出了一种可调式混凝土受料架，通过调整混凝土受料架上的可旋转支撑，并通过固定螺杆固定可旋转支撑，实现可旋转支撑上的混凝土受料斗角度的调节，倾斜混凝土受料斗中的混凝土利用混凝土的自重，通过与混凝土受料斗连接的泵管实现混凝土的无泵送自流式浇筑。无泵送混凝土受料斗结构如图7 所示。

3.2.7 循环水养护系统的安装

养护水源通过进水口流入冷却水箱，冷却后的水源通过大体积大厚度混凝土底板内的预埋冷却水管，实现大体积大厚度混凝土内部的降温，冷却水源通过大体积大厚度混凝土底板内的预埋冷却水管后因吸收大体积大厚度混凝土养护时散发出来的热量后变成温热水源，温热水源通过水管流入外包保温棉的温水临时储存箱中，然后通过包有保温层的水管流入大体积大厚度混凝土底版外侧的养护水管中进行混凝土的保温养护。循环水降温养护系统结构如图8 所示。

图8 循环水降温养护系统结构

4 优势及特点

（1）本研究钢筋采用槽钢支架支撑体系，钢筋绑扎前通过对拉加载预压，有效减少了钢筋绑扎时支架产生的变形。

（2）本研究采用电梯井箱模体系，箱模整体成型灌水抗浮，灌入的水为来源广泛的基坑降水排出的地下水，有效避免了灌沙排沙的复杂工序。

（3）本研究大体积大厚度混凝土底版采用整体斜面分层连续式浇筑技术，浇筑混凝土通过智能时间精确控制的同步振捣体系，有效提高了混凝土浇筑施工质量。

（4）本研究采用智能控制无线测温系统布设+联动式调节养护体系，有效保证了大体积大厚度混凝土底版的浇筑养护施工质量。

5 结语

本文结合新疆宝能城二期二标段公寓、酒店、商业主体工程，提出的大体积大厚度连续无缝混凝土底板施工技术，减少了混凝土裂缝缺陷的产生，有效保证了混凝土施工质量。本技术研究能很好的保证大体积大厚度连混凝土底板施工质量的安全高效，可推广至其他类似工程中应用。