本發(fā)明涉及基礎(chǔ)工程實(shí)踐活動(dòng)中的大體積混凝土基礎(chǔ)澆筑方式，特別涉及一種超長超厚大體積混凝土基礎(chǔ)的分層連續(xù)澆筑方式，避免裂縫形成的澆筑方法。

背景技術(shù)：

大體積混凝土基礎(chǔ)在現(xiàn)代工程施工中越來越多的出現(xiàn)，大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)是行業(yè)內(nèi)的一個(gè)普遍性的技術(shù)問題，裂縫一旦形成，特別是出現(xiàn)在基礎(chǔ)重要部位的貫穿性裂縫，會對結(jié)構(gòu)的耐久性和承載力帶來巨大的損失，并最終影響到建筑物的安全使用。專家們對此進(jìn)行了長久并深入的研究，針對施工的各個(gè)步序提出了很多切實(shí)可行的控裂防裂措施，其中后澆帶的引入使得混凝土強(qiáng)度形成過程中的大部分約束應(yīng)力得到了釋放，大大降低了裂縫的出現(xiàn)頻率，但是卻增加了施工工期和處理難度。近幾年國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了很多取消后澆帶、一次性澆筑大體積混凝土的工程實(shí)踐，通過優(yōu)化配合比、分層澆筑、跳倉法等多種施工措施也避免了裂縫的出現(xiàn)。

其中，分層澆筑要求每次澆筑每層厚度不超過500mm，相鄰層間澆筑不超過2小時(shí)，行業(yè)內(nèi)對于分層方式的定義主要有全面分層、分段分層和斜面分層三種。其中斜面分層由于其具有明顯降低單位時(shí)間混凝土的澆筑量，減少設(shè)備投入，從而降低了造價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于一些長度遠(yuǎn)大于厚度的大體積基礎(chǔ)的澆筑中。然而，斜面澆筑容易出現(xiàn)混凝土離析、出現(xiàn)空洞等現(xiàn)象，給基礎(chǔ)的澆筑質(zhì)量大打折扣，使得該項(xiàng)技術(shù)在使用時(shí)要通過決策者的深思熟慮才能被采用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種超長超厚大體積混凝土基礎(chǔ)的分層連續(xù)澆筑方式，以解決超長超厚大體積混凝土澆筑裂縫形成的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：

一種超長超厚大體積混凝土基礎(chǔ)的分層連續(xù)澆筑方式，其特征在于，具體步驟如下：

(1)準(zhǔn)備工作完成后，在基礎(chǔ)底板內(nèi)采用6m*6m間距立鋼筋，鋼筋直徑為Φ25mm，并與鋼筋支架槽鋼主梁焊接牢固，在鋼筋上打0.5m標(biāo)高，進(jìn)行控制混凝土表面標(biāo)高；

(2)針對基地標(biāo)高的實(shí)際情況進(jìn)行斜向分層連續(xù)澆筑，先澆筑塔樓基礎(chǔ)底板至標(biāo)高與裙樓區(qū)域的設(shè)計(jì)標(biāo)高相同后再進(jìn)行全面澆筑，采用分層的澆筑方法澆筑至每層標(biāo)高面，每層混凝土的澆筑需要保證連續(xù)一次性澆筑完成，兩層混凝土之間的澆筑時(shí)間差不大于9h；

(3)采用斜面分段分層踏步式澆搗方法，分層澆搗使新混凝土沿斜坡流一次到頂，使混凝土充分散熱，在第一次振搗之后20-30分鐘后進(jìn)行第二次復(fù)振；

(4)大流動(dòng)性混凝土在澆筑和振搗過程中，大部分上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面流到坑底，并匯集到澆筑方向的一側(cè)，由軟軸抽水機(jī)抽走泌水。

(5)澆筑過程中采用預(yù)埋的溫度、應(yīng)力監(jiān)測設(shè)備，對大體積混凝土進(jìn)行溫度和應(yīng)力的監(jiān)測，并結(jié)合數(shù)據(jù)采用動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行裂縫控制。

根據(jù)本發(fā)明，所述混凝土澆筑采用泵送方式進(jìn)行，由于泵送澆筑方式混凝土表面的水泥漿較厚，在混凝土澆筑到頂面后，及時(shí)把水泥漿趕至基礎(chǔ)筏板外側(cè)收集處理，初步按標(biāo)高刮平，用木抹子反復(fù)搓平壓實(shí)，使混凝土硬化過程初期產(chǎn)生的收縮裂縫在塑性階段就予以封閉填補(bǔ)，以防止混凝土表面裂縫的形成。

所述的控制混凝土標(biāo)高的鋼筋，由于工程底板施工面積大，底板標(biāo)高多變，導(dǎo)致鋼筋支架規(guī)格及分布種類較多，采用型鋼支撐體系。

上述型鋼支撐體系，根據(jù)底板配筋設(shè)計(jì)，底板厚度為3000mm時(shí)，中間需附加一層14@200的雙向鋼筋網(wǎng)片，針對此層鋼筋的支撐，需采用L50*5的角鋼橫縱連接，間距2000*2000mm布置，以滿足本層鋼筋的支撐要求。

上述步驟(2)中所述的分層澆筑，針對電梯井基坑部位，厚度達(dá)到6600mm，為基礎(chǔ)整體厚度最大的部位，較易產(chǎn)生裂縫，需要在筏板全面澆筑前12小時(shí)提前進(jìn)行混凝土的澆筑，并進(jìn)行充分的振搗。

上述步驟(2)中所述的連續(xù)澆筑，每層需要澆筑的面積為76500mm×69100mm，不留置后澆帶一次性完成，總體澆筑量在14300m³。

步驟(4)中所述的泌水處理，當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行澆筑，隨時(shí)采用抽水泵進(jìn)行排水，并于模板頂部側(cè)面留設(shè)泌水孔，將無法抽離的泌水通過空洞排出，再從基礎(chǔ)外側(cè)倒流至集水坑內(nèi)由水泵排出。

采用本發(fā)明的超長超厚大體積混凝土基礎(chǔ)的分層連續(xù)澆筑方式，能夠很好的解決了長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于的基礎(chǔ)底板超長超厚大體積混凝土的澆筑，并且極其適用于不留置后澆帶一次性澆筑的工程實(shí)際，對于混凝土裂縫的防控起到了明顯的作用。

附圖說明

圖1為實(shí)施例的實(shí)際工程針對1.5m和3m板的型鋼支架體系的典型示意圖；

圖2為基礎(chǔ)底板混凝土分層澆筑的分層剖面圖；

圖3為分層分段振搗過程示意圖；

圖4為澆筑初期的泌水處理；

圖5為澆筑末期的泌水排除與頂端混凝土澆筑方向；

圖6為溫度應(yīng)力監(jiān)測設(shè)備預(yù)埋點(diǎn)設(shè)置；

圖7為度應(yīng)力監(jiān)測設(shè)備；

圖8為溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖；

圖9為應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖。

下面參照附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例給出一種超長超厚大體積混凝土基礎(chǔ)的分層連續(xù)澆筑方式，適用于基礎(chǔ)底面巨大且標(biāo)高多變、且不留施工縫的實(shí)際工程。申請人按照本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了實(shí)際試驗(yàn)，具體的技術(shù)思路為“斜向分層，薄層澆筑，循序退澆，一次到底”。

具體的實(shí)施步驟為：

(1)準(zhǔn)備工作完成后，在基礎(chǔ)底板內(nèi)采用6m*6m間距立鋼筋，鋼筋采用Φ25mm，并與鋼筋支架槽鋼主梁焊接牢固，在鋼筋上打0.5m標(biāo)高，進(jìn)行控制混凝土表面標(biāo)高。

(2)采用斜向分層連續(xù)澆筑，先澆筑塔樓基礎(chǔ)底板至標(biāo)高與裙樓區(qū)域的設(shè)計(jì)標(biāo)高相同后再進(jìn)行全面澆筑，采用分層的澆筑方法澆筑至每層標(biāo)高面，兩層混凝土之間的澆筑時(shí)間差不得大于9h。

(3)采用斜面分段分層踏步式澆搗方法，分層澆搗使新混凝土沿斜坡流一次到頂，使混凝土充分散熱，在第一次振搗之后20-30分鐘進(jìn)行第二次復(fù)振。

(4)大流動(dòng)性混凝土在澆筑和振搗過程中，大部分上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面流到坑底，并匯集到澆筑方向的一側(cè)，由軟軸抽水機(jī)抽走泌水；當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行澆筑，隨時(shí)采用抽水泵進(jìn)行排水，并于模板頂部側(cè)面留設(shè)泌水孔，將無法抽離的泌水通過空洞排出，再從基礎(chǔ)外側(cè)倒流至集水坑內(nèi)由水泵排出。

(5)澆筑過程中采用預(yù)埋的溫度、應(yīng)力監(jiān)測設(shè)備，對大體積混凝土進(jìn)行溫度和應(yīng)力的監(jiān)測，并結(jié)合數(shù)據(jù)采用動(dòng)態(tài)養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行裂縫控制。

上述步驟(2)中所述的分層澆筑，針對電梯井基坑部位，厚度達(dá)到6600mm，為基礎(chǔ)整體厚度最大的部位，較易產(chǎn)生裂縫，需要在筏板全面澆筑前12小時(shí)提前進(jìn)行混凝土的澆筑，并進(jìn)行充分的振搗。

上述步驟(2)中所述的連續(xù)澆筑，每層需要澆筑的面積為76500mm×69100mm，不留置后澆帶一次性完成，總體澆筑量在14300m³。

混凝土澆筑采用泵送方式進(jìn)行，計(jì)劃制定72小時(shí)完成基礎(chǔ)筏板混凝土澆筑任務(wù)，每天澆筑方量不少于5400m³，需要同時(shí)結(jié)合三個(gè)商混站保證混凝土的及時(shí)供應(yīng)。

由于泵送澆筑方式混凝土表面的水泥漿較厚，在混凝土澆筑到頂面后，及時(shí)把水泥漿趕至基礎(chǔ)筏板外側(cè)收集處理，初步按標(biāo)高刮平，用木抹子反復(fù)搓平壓實(shí)，使混凝土硬化過程初期產(chǎn)生的收縮裂縫在塑性階段就予以封閉填補(bǔ)，以防止混凝土表面裂縫的形成。

控制混凝土標(biāo)高的鋼筋，由于工程底板施工面積大，底板標(biāo)高多變，導(dǎo)致鋼筋支架規(guī)格及分布種類較多，采用型鋼支撐體系。

上述型鋼支撐體系，根據(jù)底板配筋設(shè)計(jì)，底板厚度為3000mm時(shí)，中間需附加一層14@200的雙向鋼筋網(wǎng)片，針對此層鋼筋的支撐，需采用L50*5的角鋼橫縱連接，間距2000*2000mm布置，以滿足本層鋼筋的支撐要求。

圖1為本實(shí)施例給出的實(shí)際工程，工程中針對1.5m和3m板的型鋼支架體系的典型做法為：頂部采用[12.6槽鋼做型鋼主橫梁(受力梁)，L50*5角鋼做次橫梁(非受力梁)，立桿采用[10號槽鋼，間距2m*2m，底部用一道L50*5角鋼水平向縱橫加固，部分加深區(qū)域?yàn)閮傻阑蛘呷溃⒈ＷC水平拉結(jié)桿步距不大于1.6m，立桿斜向采用雙向每三跨布置L50*5角鋼連續(xù)剪刀撐做拉結(jié)，保證支架側(cè)向穩(wěn)定。底部采用120*350*14mm鋼板做墊腳，底部還有C45砼試塊(間距2000*2000mm)。

圖2為基礎(chǔ)底板混凝土分層澆筑的分層剖面圖，其中甲區(qū)位于乙區(qū)的西側(cè)，澆筑由南向北進(jìn)行，先澆筑塔樓基礎(chǔ)底板(甲區(qū)，即圖中甲區(qū)的第一、第二、第三層，每層厚度約為500mm)至標(biāo)高與裙樓區(qū)域(乙區(qū))設(shè)計(jì)標(biāo)高相同后再進(jìn)行全面澆筑(即圖中乙區(qū)從第四層開始，第五、第六層、...，每層厚度約為500mm)，采用分層的澆筑方法澆筑至每層標(biāo)高面。

圖3為分層分段振搗的具體方法，由于是斜向分層，隨著澆筑層數(shù)的增加，振搗棒的數(shù)目也得增加(每隔約3000mm設(shè)置一個(gè))來滿足充分振搗的要求。

圖4、圖5為泌水處理的過程，主要是為了避免使粗骨料下沉，混凝土表面水泥砂漿因?yàn)檫^厚致使混凝土強(qiáng)度不均和產(chǎn)生收縮裂縫。

斜向分層的澆筑方式使得大部分上涌的泌水和浮漿順混凝土坡面流到坑底，并匯集到澆筑方向的一側(cè)，在澆筑過程中跟隨澆筑方向利用軟軸抽水機(jī)將水抽走(圖4)，當(dāng)混凝土澆筑接近完成時(shí)，利用預(yù)先在側(cè)壁模板上留設(shè)的泌水孔，將無法抽離的泌水通過空洞排出，再從基礎(chǔ)外側(cè)倒流至集水坑內(nèi)由水泵(抽水機(jī))排出(圖5)。

圖6中考慮基礎(chǔ)的對稱性和施工進(jìn)度共設(shè)置4個(gè)應(yīng)變監(jiān)測點(diǎn)，同時(shí)針對局部超厚的電梯井部位(6600mm)設(shè)置了監(jiān)測點(diǎn)(圖6中的標(biāo)記5、6、8、10)。其中5、6、10號點(diǎn)按上、中、下三層布置。8號點(diǎn)布置上中兩層。每層共設(shè)置0°、45°、90°、135°及豎直方向5個(gè)方向共5個(gè)應(yīng)變傳感器。

圖7中左側(cè)為5、6、10號點(diǎn)位的預(yù)埋監(jiān)測設(shè)備示意圖，圖7右側(cè)為8號點(diǎn)位的預(yù)埋監(jiān)測設(shè)備示意圖。

圖8和圖9是以10號監(jiān)測點(diǎn)位底部的應(yīng)變傳感器采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)為例，對應(yīng)變傳感器的溫度和應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到的結(jié)果，其中，圖8為溫度數(shù)據(jù)曲線圖，圖9為應(yīng)力數(shù)據(jù)曲線圖。