混凝土筏板基础施工技术研究

混凝土筏板基础施工技术研究

深圳市花梵生态环境工程有限公司广东深圳518034

摘要:本文结合实际工程,介绍了混凝土筏板基础的相关施工工艺和流程,针对筏板基础施工过程当中存在的混凝土浇筑困难、水化热难以控制、易产生裂缝、后浇带施工难度大、基础抗渗要求高等一系列工程难点进行了分析,总结出了应对工程难点的相应措施,可以为类似的筏板基础施工提供有益的参考和借鉴。

关键词:筏板基础;混凝土;水化热;后浇带;施工工艺

引言

基础是建筑的重要分部工程,一旦建筑基础出现问题,轻则直接影响其使用功能,重则可能引发连琐质量事故,甚至会造成非常严重的安全事故致人员伤亡及财产损失。因此,在施工过程中必须严格控制基础的施工质量,提高建筑整体的可靠性和安全性。

在诸多基础形式中,筏板基础由于整体性好,能很好地抵抗地基不均匀沉降,在工程中得到了广泛的运用。但是筏板基础混凝土体积巨大,如果降温养护措施不当,很容易产生裂缝,给施工带来不便;筏板基础后浇带施工处理困难,一旦处理不当可能引起结构渗漏,影响结构使用功能,严重的还会造成质量隐患,危机建筑物的结构安全使用。如何处理好处理好筏板基础存在的工程难点问题是施工技术人员要特别关注的。本文结合实际工程,就筏板基础存在的混凝土浇筑困难、水化热难以控制、易产生裂缝、后浇带施工难度大、基础抗渗要求高等一系列工程难点进行了分析,总结出了应对工程难点的相应措施,可以为类似的筏板基础施工提高有益的参考和借鉴。

1工程概况

本工程为地上25层、地下2层的框架剪力墙结构商业办公楼,总建筑面积44717.00平方米。基础底板结构采用筏板基础,筏板长108.9m,宽68.0m,沿底板短方向设置一道后浇带,沿底板长方向设置三道后浇带,后浇带纵横交错,形成由后浇带分隔的底板,底板有600mm、500mm两种不同板厚,均采用抗渗混凝土,强度等级为C35,抗渗等级为P8。

2施工要求

2.1材料要求

水泥:采用42.5号硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,水泥的凝结时间、强度和安定性要满足设计要求。

砂子:采用中粗砂,砂子的含泥量等指标要满足设计要求。

石子:采用卵石或碎石,粒径一般控制在5mm-40mm,颗粒级配等指标满足设计要求。

粉煤灰:混凝土在水化过程中,水泥会产生大量热量,使混凝土温度升高,且混凝土强度越高,水泥用量越大,水化热就越大,这是混凝土产生裂缝的主要内因,但通过掺加粉煤灰填充混凝土中的水泥空隙,可使混凝土更加密实,并能有效降低水胶比,推迟和减少混凝土发热量而改善其抗渗性、和易性和可泵性,便于施工浇筑。

高效减水缓凝剂:作用是减少用水量,改善混凝土和易性,减少混凝土的收缩、泌水及干缩现象。

钢筋:钢筋的品种和规格除了要符合标准外,还需经过机械性能实验,合格后才能使用。

2.2主要机具设备

筏板基础施工过程中用到的主要机械设备有:混凝土运输车、车泵或地泵、插入式振动棒、振动板、布料机、溜槽、水箱、垂直及水平运输工具等。

2.3作业条件

⑴编制施工组织方案,包括土方开挖、地基处理、基坑降水及支护、支模及混凝土浇注等。

⑵根据要求对危险性大的分项工程编制专项施工方案,需要专家论证的要组织专家论证。

⑶确定基底的土质情况、标高、基础轴线的尺寸,办理相关的隐蔽检查手续。

⑷根据实验确定混凝土配合比。经过反复试配确定混凝土配合比,每立方混凝土中各种材料用量分别为:525#普通硅酸盐水泥350Kg,水165Kg,砂725Kg,石1045Kg,Ⅱ级粉煤灰115Kg,外加剂9.3Kg。混凝土初凝时间为13.67h,坍落度为160mm,满足施工要求。

⑸确定施工的水电设备安装就位并试运行,确保运转正常。

⑹对施工方案进行技术交底。

3施工工艺及难点

3.1土方开挖

土方开挖的深度为自然面到阀板顶设计标高。在大开挖土方前要做好基坑支护,地下水位降至开挖标高0.5m以下,有本区域地质环境的开挖方案,有对周围环境监测的布控点。开挖方式主要有放坡挖土,中心岛式挖土,盆式挖土和逆作法挖土。开挖的顺序遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。开挖采用分层分段均衡对称方式进行挖土,减少支护结构变形,桩施工完毕后再挖除承台及阀板位的土方,减少对原土的扰动。

3.2降低约束处理

⑴基础约束

工程地基为强风化砾泥质砂岩,地基与基础底板为刚性接触,摩擦约束大,易产生贯穿性结构裂缝,减少地基约束措施采用在垫层上铺设两层防水油毡。

⑵底板侧模约束

工程基坑支护采用人工挖孔桩及预应力锚杆,直接作为底板侧模板,当底板混凝土发生温度变形(特别是形成早期强度时产生的膨胀变形)时,底板侧模将因阻止其自由变形而对底板产生约束,容易使其底板变形或产生裂缝;为此,工程在挖孔桩间填充砖块,并砌筑240mm厚的砖砌侧模,使底板四周形状规整,降低变形约束差异,并在侧模上涂刷乳化沥青两遍以减少侧模板约束引起的变形裂缝。

3.3阀板钢筋绑扎

该建筑工程阀板钢筋直径为25,间距为150m,竖直方向上钢筋层数多达6层且电梯井、集水坑等位置附加钢筋密集,水平分层多,钢筋网片标高各异,绑扎之后质量较大,钢筋的支撑是筏板钢筋工程的一个难点。经过综合考虑和比较,决定在筏板内以搭设钢管满堂架的方式绑扎钢筋,待整个钢筋网片绑扎完成之后拆除大部分钢管,只留少量钢管作为网片竖向支撑和稳定作用。此法大大方便了工人绑扎钢筋,提高了效率,安全性更有保证。除了少量钢管留于混凝土内之外,大部可回收利用,经济合理。

3.4阀板内部模板支设

钢筋施工后期,由于模板工程要穿插作业,必须做好施工安排,尽量在第一时间完成有后续模板作业的工作,包括积水坑、集水井和降水井等模板的支设。施工控制要点如下:

第一,降水井的模板应进行特殊加固,因为降水井的预留是从筏板底部到顶部,高达3.5m,混凝土浇筑时模板所受的浮力会很大,为防止模板上浮和底部混凝土因为压力大而外漏,主要采取了两点措施:(1)在降水井底部四周放置网片可以保证底部混凝土砂浆不外溢;(2)在加固模板的同时将模板与筏板钢筋绑在一起,且在模板上面放配重防止浇筑混凝土时模板上浮。

第二,模板必须垂直。根据规范规定,用2m托线板检查垂直度误差保证在5mm之内。

第三,模板顶部必须设置可靠的限位措施,如在模板内侧加斜撑。第四,阴角模和阳角模处确保不漏浆,可在模板连接处贴3mm厚的双面胶将拼缝处堵实。整体连续浇筑混凝土。

3.5混凝土浇筑

浇筑采用两步走,即先浇筑筏板以下位置各承台和条形基础混凝土,待混凝土接近终凝时,再浇筑筏板混凝土,浇筑时上层筏板和下层承台混凝土的浇筑时间间隔不得超过5小时,保证上下混凝土塑性闭合。混凝土振捣采用挂牌制,专人分区分片负责,振捣时在下料点及坡脚各设三台振动器,混凝土振捣时间保持10-30秒,确保混凝土密实性。混凝土的振捣采用插入式振动器垂直振捣,插点距离300~400,插点距模板200,振捣采用快插慢拔原则,振捣上一层时应插入下一层混凝土5cm消除两层间的接缝。以表面泛浆无明显下沉和气泡为准。

泵送混凝土排除沁水和浮浆后仍有较后的水泥浆,按标高用刮杆赶平。用木搓拍密实。底板初凝前要适时进行上翻450高墙混凝土的浇筑,浇筑时,振捣棒插入板内5cm,防止产生冷缝。浇混凝土时,设专人看模,经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况,当发生要变形移位时应立即停止浇筑,并在已浇筑的混凝土初凝前修整完好。

3.6混凝土养护

砼浇筑及二次抹面压实后立即覆盖保温,先在砼表面覆盖一层塑料薄膜,然后在上面覆盖二层草帘。保温养护是大体积砼施工的关键环节。保温养护的目的主要是降低大体积砼浇筑时里外温差值以降低砼块体的自约束应力,其次是降低大体积砼浇筑块体的降温速度,充分利用砼的抗拉强度,以提高砼块体承受外约束应力时的抗裂能力,达到防止或控制温度裂缝的目的。

3.7后浇带施工

必须经严格的全面检验合格后方可浇筑,检验项目包括:模板、钢筋、止水钢板、清理和湿润等。

后浇带应在筏板混凝土施工60天后,用高一等级的微膨胀防水混凝土浇筑,在浇筑后浇带混凝土之前,清除后浇带内的积水和垃圾、剔除侧面的水泥浆和松动砂石、软弱混凝土层及浮浆,并将钢筋和止水钢板清理干净,用高压水冲洗干净,并充分湿润。后浇带混凝土的浇筑和振捣必须严格执行操作规定,必须细致捣实,使新旧混凝土紧密结合,达到防水效果。在后浇带混凝土强度未达到设计强度之前,严禁任意拆除后浇带下面的底模板和支撑。

4结语

在筏板基础施工过程当中,要特别注意施工当中容易出现的各种问题,结合实际情况采取不同的应对措施。只有通过研究分析地基与基础建筑工程事故出现的原因,同时运用有效的措施对工程事故进行预防才能有效的保障筏板基础的施工质量,提高建筑整体的可靠性和安全性。

参考文献

[1]唐志成.土工离心模型试验原理及误差问题重庆交通学院学报,2009.12

[2]庄平辉.砂卵石持力层桩端注浆灌注桩承载力与荷载传递规律工业建筑,20013.29

[3]刘金砺.桩基础工程技术进展北京:知识产权出版社,2015.27

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