超高层建筑超厚筏板施工技术

作者:梁月利 黄贵 何震华 郭伟 徐珍 王翔 郭青云 洪杰文 魏永锋 陈松
单位:中国建筑第八工程局有限公司南方分公司
摘要:广商中心工程采用桩筏+承台基础,筏板厚度较大且变化较多,最大厚度达7.8m。为此,在超厚筏板中布置附加箍筋,将筏板面筋与底筋连为一体,提高筏板整体受力性能。由于巨型钢柱尺寸较大,因此采用埋入式柱脚,以保证结构安全。通过采用跳仓法施工、安装附加箍筋、预埋柱脚等关键施工技术,加快施工进度,保证筏板施工质量,达到良好施工效果。
关键词:高层建筑超厚筏板附加箍筋埋入式柱脚施工技术
作者简介:梁月利,工程师,E-mail:812606980@qq.com。
基金:中建八局科技研发课题:巨柱外框+斜柱转换全钢内筒超高层结构施工关键技术研究(2019-3-39)。 -页码-:75-77

  1 工程概况

  广商中心工程采用桩筏+承台基础,筏板面积约6 287.8m2,混凝土浇筑总量约13 000m3,大部分筏板厚1m。本工程采用巨型柱框架(钢管混凝土柱)-钢支撑+偏心支撑结构体系,底板4个大型承台(CT1,CT1a,CT2,CT3)上设有8根巨型钢柱,柱下筏板厚度包括4.75,5,5.75,6.05,7.8m,采用埋入式柱脚。

  在超厚筏板中布置附加箍筋,将筏板面筋与底筋连为一体,共同受力,并将力均匀传至承台桩基,降低不均匀沉降的影响,附加箍筋横、纵向布置,面筋与底筋双向布置3~4排。

  2 施工难点与应对措施

  本工程超厚筏板施工存在以下难点:(1)施工现场场地狭小,一纵一横伸缩后浇带将筏板分为4块;(2)筏板中布置附加箍筋,钢筋排数多,安装难度大;(3)巨型钢柱尺寸大,采用埋入式柱脚设计,施工碰撞多。

  为保证筏板正常施工,针对上述难点采取以下措施:(1)结合实际情况,与设计单位沟通,采用跳仓法施工,将后浇带改为施工缝进行处理;(2)突破常规钢筋安装工艺,创造性地采用逆作法进行施工,钢筋支撑胎架采用钢管脚手架;(3)筏板混凝土一次浇筑成型,制作柱脚支撑胎架,优化柱脚设计。

  3 关键施工技术

  3.1 跳仓法施工

  跳仓法施工时间间隔为14d,分为A,B,C,D,E1,E2,E3 7块跳仓(见图1),分别浇筑2 463,1 520,4 636,2 668,423,624,512m3混凝土,根据施工缝、塔式起重机基础设置情况、施工工艺确定浇筑顺序,筏板施工前需提前施工1,6号塔式起重机基础。跳仓法施工可降低混凝土收缩、温度应力的影响,实现流水施工,避免出现渗漏等问题。

  图1 分区示意

  图1 分区示意 

   

  3.2 钢筋支撑胎架施工

  考虑筏板厚度大、箍筋尺寸大且架立困难等问题,通过搭设钢筋支撑胎架的方式加快施工进度。支撑胎架采用扣件式钢管脚手架,厚度>5.75m的筏板支撑胎架横、纵距均为1 000mm,扫地杆距地面200mm,步距为1 200~1 500mm;厚度为5m的筏板支撑胎架横、纵距均为1 200mm,扫地杆距地面200mm,步距为1 500~1 800mm,可灵活布置。支撑胎架周围设置剪刀撑,以保证稳定性,剪刀撑宽5~8m。支撑胎架回顶至承台壁,保证不产生侧向位移。

  支撑胎架立杆底部设置底托,底托立在承台底部垫层上,需满足保护层厚度要求。在顶托与立杆底部连接位置采取封堵措施,向钢管内灌注水泥砂浆,防止后期漏水。1m厚筏板采用18 HRB400马凳筋作为垂直支撑,马凳筋与钢筋采取一定绑扎措施,以保证稳定性,必要时焊接面筋与马凳筋。

  3.3 附加箍筋逆作法施工

  附加箍筋将面筋与底筋相连,如图2所示。常规安装工艺导致箍筋无法套入,需进行工艺改进,为此采用逆作法施工工艺,既满足设计要求,又可控制施工质量,具体工艺流程如下。

  1)筏板开挖到底、浇筑垫层混凝土首先进行筏板土方开挖,开挖到底并验收合格后浇筑垫层混凝土。

  2)安装面筋支撑胎架垫层混凝土强度达到要求后,需先安装面筋支撑胎架,采用钢管脚手架(钢管不能刷漆),脚手架步距结合筏板厚度确定,顶部杆件增设防滑扣件。

  3)安装套入箍筋的面筋根据设计图纸附加箍筋的布置,首先安装套箍筋的面筋,并将面筋安放在支撑胎架上,未设置附加箍筋的面筋。

  图2 附加箍筋设置示意

  图2 附加箍筋设置示意

   

  4)套箍筋将加工完成的箍筋吊至作业区,将箍筋套入面筋。箍筋套入一定数量后,按设计间距散开,箍筋与面筋交接点暂不固定。

  5)安装底筋将加工完成的底筋吊至作业区进行双向安装,设置附加箍筋时,需将底筋按箍筋走向穿入,然后绑扎固定。绑扎时需调整箍筋间距,确保符合设计图纸要求。底筋采用机械连接,扭紧到位。

  6)安装剩余面筋底筋安装完成后,将箍筋与面筋交接点绑扎固定,然后安装筏板剩余面筋。

  7)浇筑筏板混凝土完成筏板钢筋安装,箍筋间距、位置复核,验收合格后,进行筏板混凝土浇筑。由于箍筋与面筋、底筋已绑扎固定,混凝土浇筑与振捣不会造成箍筋移位,可满足设计要求。

  3.4 柱脚预埋件安装

  筏板共有22个预埋柱脚,部分柱脚超大,截面尺寸达3 100mm×5 100mm。考虑筏板混凝土不能分层浇筑,需一次浇筑至顶,为此,巨型钢柱安装时需预先安装柱脚支撑胎架。为保证施工安全及胎架安装精度,同时方便调节钢筋网片,完成胎架焊接及首节钢柱安装后再绑扎底筋。柱脚支撑胎架采用H100×100×6×8,底筋间距为100mm。柱脚根部设有外环板,用于支撑承台面筋,面筋直接与外环板搭接。

  垫层混凝土浇筑完成后,首先拼装并放置预埋件支架,然后安装下层基板与角钢,最后安装柱脚节与锚栓,如图3所示。柱脚预埋件支架强度须满足承载力要求,预埋件与柱脚节吊装就位后,在承台混凝土浇筑前须进行复测,并使用油纸或胶带对露出的螺丝进行成品保护,承台混凝土浇筑完成后再进行复测,如有偏差及时调整。

  3.5 混凝土浇筑

  混凝土性能、强度、耐久性、耐腐蚀性等须满足设计要求,进行大体积混凝土试配,并根据施工环境优化配合比,降低大体积混凝土水化热,保证混凝土施工质量。本工程基坑较深,且受基坑内支撑影响,混凝土正式浇筑前宜进行现场试浇筑,以确定混凝土输送泵车实际最大覆盖范围,便于做出及时调整。

  图3 柱脚安装

  图3 柱脚安装  

   

  根据施工流水段的划分,将筏板大体积混凝土分为7个区域,使用跳仓法施工时需留施工缝,首先预留垂直于施工缝方向的水平钢筋,并与另一区域筏板钢筋通过套筒连接。底筋预留稍长,防止被混凝土覆盖。使用快易收口网拦截筏板侧面混凝土,并与竖向拉结钢筋绑扎牢固。中部安装止水钢板,纵向轴线处开洞,拉结钢筋从中穿过,洞口位置与拉结钢筋满焊,防止漏水。同时,使用2根钢筋在止水钢板侧面进行固定,防止止水钢板因混凝土浇筑出现偏位,如图4所示。

  图4 施工缝设置

  图4 施工缝设置 

   

  混凝土下料前,须对坍落度进行检测,满足设计要求后进行浇筑。需注意,湿润管道的水、水泥浆或砂浆须排到结构外,与混凝土配合比相同的石、水泥、砂浆可分散利用或进行其他处理,不允许集中下至筏板内。承台基坑垂直下料高度≤3m,需分层下料,每层高度<500mm。混凝土导管不得直冲模板,浇筑过程中及浇筑完成后,密切关注混凝土表面裂缝情况,如果混凝土终凝前表面出现龟裂现象,应立即搓平裂缝部位,直至裂缝完全消失。混凝土硬化初期产生的收缩裂缝在塑性阶段予以封闭填补,以控制表面龟裂。

  4 结语

  以广商中心工程为依托,对超高层建筑超厚筏板施工技术进行研究。针对该工程施工场地狭小、独特的附加箍筋设计、采用埋入式柱脚等情况,进行跳仓法分块施工。筏板内复杂钢筋采用逆作法安装,柱脚一次安装到位,筏板混凝土一次浇筑成型,加快了施工进度,保证了施工质量。

   

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Construction Technology of Super Thick Raft in Super High-rise Building
LIANG Yueli HUANG Gui HE Zhenhua GUO Wei XU Zhen WANG Xiang GUO Qingyun HONG Jiewen WEI Yongfeng CHEN Song
(South Branch of China Construction Eighth Engineering Division Co.,Ltd.)
Abstract: The foundation of pile raft and pile cap is adopted in Guangzhou Commercial Center project.The thickness of rafts is large and varied,and the maximum thickness is 7. 8 m. Therefore,additional stirrups are arranged in the super thick rafts to connect the surface reinforcement and bottom reinforcement,which can improve the overall mechanical performance of rafts. Due to the size of the huge steel columns is large,the embedded column base is adopted to ensure the structural safety. By adopting the key construction technologies such as sequence method construction,installation of additional stirrups and embedded column base,the construction progress is accelerated,the construction quality of rafts is guaranteed,and the good construction effect is achieved.
Keywords: tall buildings; super thick rafts; additional stirrups; embedded column base; construction
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