CN106759354A - 一种超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长超厚大体积混凝土基础的连续浇筑方式，主要的步骤包括：1)准备完善后，利用型钢支撑架进行标高的控制；2)针对基地标高的实际情况进行斜向分层连续浇筑；3)根据浇筑面的变化采用分段分层的方式进行充分的振捣；4)浇筑过程中和浇筑完成的泌水处理过程；适用于当今工程基础底面积超长超厚、且不留置后浇带的施工方案，对于裂缝的防控有着很好的效果，同时，选择该种施工方案避免了后浇带带来的工期和成本的增加，也没有了后期处理繁琐步骤，非常适合在现在施工中推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及基础工程实践活动中的大体积混凝土基础浇筑方式，特别涉及一种超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式，避免裂缝形成的浇筑方法。
背景技术
大体积混凝土基础在现代工程施工中越来越多的出现，大体积混凝土裂缝的出现是行业内的一个普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是出现在基础重要部位的贯穿性裂缝，会对结构的耐久性和承载力带来巨大的损失，并最终影响到建筑物的安全使用。专家们对此进行了长久并深入的研究，针对施工的各个步序提出了很多切实可行的控裂防裂措施，其中后浇带的引入使得混凝土强度形成过程中的大部分约束应力得到了释放，大大降低了裂缝的出现频率，但是却增加了施工工期和处理难度。近几年国内外已经出现了很多取消后浇带、一次性浇筑大体积混凝土的工程实践，通过优化配合比、分层浇筑、跳仓法等多种施工措施也避免了裂缝的出现。
其中，分层浇筑要求每次浇筑每层厚度不超过500mm，相邻层间浇筑不超过2小时，行业内对于分层方式的定义主要有全面分层、分段分层和斜面分层三种。其中斜面分层由于其具有明显降低单位时间混凝土的浇筑量，减少设备投入，从而降低了造价的优点，被应用于一些长度远大于厚度的大体积基础的浇筑中。然而，斜面浇筑容易出现混凝土离析、出现空洞等现象，给基础的浇筑质量大打折扣，使得该项技术在使用时要通过决策者的深思熟虑才能被采用。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式，以解决超长超厚大体积混凝土浇筑裂缝形成的问题。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式，其特征在于，具体步骤如下：
(1)准备工作完成后，在基础底板内采用6m*6m间距立钢筋，钢筋直径为Φ25mm，并与钢筋支架槽钢主梁焊接牢固，在钢筋上打0.5m标高，进行控制混凝土表面标高；
(2)针对基地标高的实际情况进行斜向分层连续浇筑，先浇筑塔楼基础底板至标高与裙楼区域的设计标高相同后再进行全面浇筑，采用分层的浇筑方法浇筑至每层标高面，每层混凝土的浇筑需要保证连续一次性浇筑完成，两层混凝土之间的浇筑时间差不大于9h；
(3)采用斜面分段分层踏步式浇捣方法，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流一次到顶，使混凝土充分散热，在第一次振捣之后20-30分钟后进行第二次复振；
(4)大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，大部分上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底，并汇集到浇筑方向的一侧，由软轴抽水机抽走泌水。
(5)浇筑过程中采用预埋的温度、应力监测设备，对大体积混凝土进行温度和应力的监测，并结合数据采用动态养护措施进行裂缝控制。
根据本发明，所述混凝土浇筑采用泵送方式进行，由于泵送浇筑方式混凝土表面的水泥浆较厚，在混凝土浇筑到顶面后，及时把水泥浆赶至基础筏板外侧收集处理，初步按标高刮平，用木抹子反复搓平压实，使混凝土硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段就予以封闭填补，以防止混凝土表面裂缝的形成。
所述的控制混凝土标高的钢筋，由于工程底板施工面积大，底板标高多变，导致钢筋支架规格及分布种类较多，采用型钢支撑体系。
上述型钢支撑体系，根据底板配筋设计，底板厚度为3000mm时，中间需附加一层14@200的双向钢筋网片，针对此层钢筋的支撑，需采用L50*5的角钢横纵连接，间距2000*2000mm布置，以满足本层钢筋的支撑要求。
上述步骤(2)中所述的分层浇筑，针对电梯井基坑部位，厚度达到6600mm，为基础整体厚度最大的部位，较易产生裂缝，需要在筏板全面浇筑前12小时提前进行混凝土的浇筑，并进行充分的振捣。
上述步骤(2)中所述的连续浇筑，每层需要浇筑的面积为76500mm×69100mm，不留置后浇带一次性完成，总体浇筑量在14300m3。
步骤(4)中所述的泌水处理，当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，继续进行浇筑，随时采用抽水泵进行排水，并于模板顶部侧面留设泌水孔，将无法抽离的泌水通过空洞排出，再从基础外侧倒流至集水坑内由水泵排出。
采用本发明的超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式，能够很好的解决了长度远远大于的基础底板超长超厚大体积混凝土的浇筑，并且极其适用于不留置后浇带一次性浇筑的工程实际，对于混凝土裂缝的防控起到了明显的作用。
附图说明
图1为实施例的实际工程针对1.5m和3m板的型钢支架体系的典型示意图；
图2为基础底板混凝土分层浇筑的分层剖面图；
图3为分层分段振捣过程示意图；
图4为浇筑初期的泌水处理；
图5为浇筑末期的泌水排除与顶端混凝土浇筑方向；
图6为温度应力监测设备预埋点设置；
图7为度应力监测设备；
图8为温度监测数据曲线图；
图9为应力监测数据曲线图。
下面参照附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本实施例给出一种超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式，适用于基础底面巨大且标高多变、且不留施工缝的实际工程。申请人按照本发明的技术方案进行了实际试验，具体的技术思路为“斜向分层，薄层浇筑，循序退浇，一次到底”。
具体的实施步骤为：
(1)准备工作完成后，在基础底板内采用6m*6m间距立钢筋，钢筋采用Φ25mm，并与钢筋支架槽钢主梁焊接牢固，在钢筋上打0.5m标高，进行控制混凝土表面标高。
(2)采用斜向分层连续浇筑，先浇筑塔楼基础底板至标高与裙楼区域的设计标高相同后再进行全面浇筑，采用分层的浇筑方法浇筑至每层标高面，两层混凝土之间的浇筑时间差不得大于9h。
(3)采用斜面分段分层踏步式浇捣方法，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流一次到顶，使混凝土充分散热，在第一次振捣之后20-30分钟进行第二次复振。
(4)大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，大部分上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底，并汇集到浇筑方向的一侧，由软轴抽水机抽走泌水；当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，继续进行浇筑，随时采用抽水泵进行排水，并于模板顶部侧面留设泌水孔，将无法抽离的泌水通过空洞排出，再从基础外侧倒流至集水坑内由水泵排出。
(5)浇筑过程中采用预埋的温度、应力监测设备，对大体积混凝土进行温度和应力的监测，并结合数据采用动态养护措施进行裂缝控制。
上述步骤(2)中所述的分层浇筑，针对电梯井基坑部位，厚度达到6600mm，为基础整体厚度最大的部位，较易产生裂缝，需要在筏板全面浇筑前12小时提前进行混凝土的浇筑，并进行充分的振捣。
上述步骤(2)中所述的连续浇筑，每层需要浇筑的面积为76500mm×69100mm，不留置后浇带一次性完成，总体浇筑量在14300m3。
混凝土浇筑采用泵送方式进行，计划制定72小时完成基础筏板混凝土浇筑任务，每天浇筑方量不少于5400m3，需要同时结合三个商混站保证混凝土的及时供应。
由于泵送浇筑方式混凝土表面的水泥浆较厚，在混凝土浇筑到顶面后，及时把水泥浆赶至基础筏板外侧收集处理，初步按标高刮平，用木抹子反复搓平压实，使混凝土硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段就予以封闭填补，以防止混凝土表面裂缝的形成。
控制混凝土标高的钢筋，由于工程底板施工面积大，底板标高多变，导致钢筋支架规格及分布种类较多，采用型钢支撑体系。
上述型钢支撑体系，根据底板配筋设计，底板厚度为3000mm时，中间需附加一层14@200的双向钢筋网片，针对此层钢筋的支撑，需采用L50*5的角钢横纵连接，间距2000*2000mm布置，以满足本层钢筋的支撑要求。
图1为本实施例给出的实际工程，工程中针对1.5m和3m板的型钢支架体系的典型做法为：顶部采用[12.6槽钢做型钢主横梁(受力梁)，L50*5角钢做次横梁(非受力梁)，立杆采用[10号槽钢，间距2m*2m，底部用一道L50*5角钢水平向纵横加固，部分加深区域为两道或者三道，并保证水平拉结杆步距不大于1.6m，立杆斜向采用双向每三跨布置L50*5角钢连续剪刀撑做拉结，保证支架侧向稳定。底部采用120*350*14mm钢板做垫脚，底部还有C45砼试块(间距2000*2000mm)。
图2为基础底板混凝土分层浇筑的分层剖面图，其中甲区位于乙区的西侧，浇筑由南向北进行，先浇筑塔楼基础底板(甲区，即图中甲区的第一、第二、第三层，每层厚度约为500mm)至标高与裙楼区域(乙区)设计标高相同后再进行全面浇筑(即图中乙区从第四层开始，第五、第六层、...，每层厚度约为500mm)，采用分层的浇筑方法浇筑至每层标高面。
图3为分层分段振捣的具体方法，由于是斜向分层，随着浇筑层数的增加，振捣棒的数目也得增加(每隔约3000mm设置一个)来满足充分振捣的要求。
图4、图5为泌水处理的过程，主要是为了避免使粗骨料下沉，混凝土表面水泥砂浆因为过厚致使混凝土强度不均和产生收缩裂缝。
斜向分层的浇筑方式使得大部分上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底，并汇集到浇筑方向的一侧，在浇筑过程中跟随浇筑方向利用软轴抽水机将水抽走(图4)，当混凝土浇筑接近完成时，利用预先在侧壁模板上留设的泌水孔，将无法抽离的泌水通过空洞排出，再从基础外侧倒流至集水坑内由水泵(抽水机)排出(图5)。
图6中考虑基础的对称性和施工进度共设置4个应变监测点，同时针对局部超厚的电梯井部位(6600mm)设置了监测点(图6中的标记5、6、8、10)。其中5、6、10号点按上、中、下三层布置。8号点布置上中两层。每层共设置0°、45°、90°、135°及竖直方向5个方向共5个应变传感器。
图7中左侧为5、6、10号点位的预埋监测设备示意图，图7右侧为8号点位的预埋监测设备示意图。
图8和图9是以10号监测点位底部的应变传感器采集的监测数据为例，对应变传感器的温度和应力监测数据进行处理得到的结果，其中，图8为温度数据曲线图，图9为应力数据曲线图。
Claims (7)
1.一种超长超厚大体积混凝土基础的分层连续浇筑方式，其特征在于，具体步骤如下：
(1)准备工作完成后，在基础浇筑前采用6m*6m间距立钢筋，钢筋直径为Φ25mm，并与钢筋支架槽钢主梁焊接牢固，在钢筋上打0.5m标高，进行控制混凝土表面标高；
(2)针对基地标高的实际情况进行斜向分层连续浇筑，先浇筑塔楼基础底板至标高与裙楼区域的设计标高相同后再进行全面浇筑，采用分层的浇筑方法浇筑至每层标高面，每层混凝土的浇筑需要保证连续一次性浇筑完成，两层混凝土之间的浇筑时间差不大于9h；
(3)采用斜面分段分层踏步式浇捣方法，分层浇捣使新混凝土沿斜坡流一次到顶，使混凝土充分散热，在第一次振捣之后20-30分钟后进行第二次复振；
(4)大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中，大部分上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底，并汇集到浇筑方向的一侧，由软轴抽水机抽走泌水；
(5)浇筑过程中采用预埋的温度、应力监测设备，对大体积混凝土进行温度和应力的监测，并结合数据采用动态养护措施进行裂缝控制。
2.如权利要求1所述的连续浇筑方式，其特征在于，所述混凝土浇筑采用泵送方式进行，由于泵送浇筑方式混凝土表面的水泥浆较厚，在混凝土浇筑到顶面后，及时把水泥浆赶至基础筏板外侧收集处理，初步按标高刮平，用木抹子反复搓平压实，使混凝土硬化过程初期产生的收缩裂缝在塑性阶段就予以封闭填补，以防止混凝土表面裂缝的形成。
3.如权利要求1所述的连续浇筑方式，其特征在于，所述的控制混凝土标高的钢筋，由于工程底板施工面积大，底板标高多变，导致钢筋支架规格及分布种类较多，采用型钢支撑体系。
4.权利要求3所述的连续浇筑方式，其特征在于，所述的型钢支撑体系，根据底板配筋设计，底板厚度为3000mm时，中间需附加一层14@200的双向钢筋网片，针对此层钢筋的支撑，需采用L50*5的角钢横纵连接，间距2000*2000mm布置，以满足本层钢筋的支撑要求。
5.如权利要求1所述的连续浇筑方式，其特征在于，步骤(2)中所述的分层浇筑，针对电梯井基坑部位，厚度达到6600mm，为基础整体厚度最大的部位，较易产生裂缝，需要在筏板全面浇筑前12小时提前进行混凝土的浇筑，并进行充分的振捣。
6.如权利要求1所述的连续浇筑方式，其特征在于，步骤(2)中所述的连续浇筑，每层需要浇筑的面积为76500mm×69100mm，不留置后浇带一次性完成，总体浇筑量在14300m3。
7.如权利要求1所述的连续浇筑方式，其特征在于，步骤(4)中所述的泌水处理，当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时，继续进行浇筑，随时采用抽水泵进行排水，并于模板顶部侧面留设泌水孔，将无法抽离的泌水通过空洞排出，再从基础外侧倒流至集水坑内由水泵排出。
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| CN106759354B (zh) | 2020-02-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hu Xiaobin Inventor after: Han Dafu Inventor after: Wu Yan Inventor after: Hu Changming Inventor after: Mei Yuan Inventor after: Ye Renrui Inventor before: Hu Changming Inventor before: Ye Renrui Inventor before: Mei Yuan Inventor before: Han Dafu Inventor before: Wu Yan Inventor before: Hu Xiaobin |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20171204 Address after: 710003 Xi'an, Lianhu District, Shaanxi, North Street, No. 199 Applicant after: Shaanxi Construction Engineering Group Co., Ltd. Applicant after: Xi'an Architectural Sci & Tech. Univ. Address before: 710055 Shaanxi province Xi'an Yanta Road No. 13 Applicant before: Xi'an Architectural Sci & Tech. Univ. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 710003 Xi'an, Lianhu District, Shaanxi, North Street, No. 199 Co-patentee after: XI'AN University OF ARCHITECTURE & TECHNOLOGY Patentee after: Shaanxi Construction Engineering Group Co.,Ltd. Address before: 710003 Xi'an, Lianhu District, Shaanxi, North Street, No. 199 Co-patentee before: XI'AN University OF ARCHITECTURE & TECHNOLOGY Patentee before: SHAANXI CONSTRUCTION ENGINEERING GROUP Corp.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |