CN110939152A - 筏板基础施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及建筑施工，具体涉及超厚筏板基础钢筋支撑和混凝土浇筑施工的筏板基础施工方法，包括以下步骤：构建筏板基础钢筋支撑模型；进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计；施工筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋；进行筏板基础大体积混凝土浇筑；根据大体积混凝土工程量分类统计结果进行筏板基础大体积混凝土浇筑；其中，浇筑用的混凝土中包含0.6～0.9kg/m3聚丙烯纤维、9.2～9.4kg/m3泵送剂、25.6～25.9kg/m3膨胀剂，浇筑用的混凝土的胶凝材料包含67～69kg/m3矿渣粉、94～96kg/m3粉煤灰。采用本方法，优化混凝土配合比，降低胶凝材料水化热，控制混凝土裂缝。

Description

筏板基础施工方法
技术领域
本发明专利涉及建筑施工，具体涉及超厚筏板基础钢筋支撑和混凝土浇筑施工的筏板基础施工方法。
背景技术
近年来，随着城市建设的快速发展，高层和超高层建筑越来越多，筏板基础作为高层和超高层建筑的主选基础形式在工程实践中应用越来越广。筏板随着建筑物高度的不断增加，厚度也越来越厚，钢筋层数也越来越多，重量也越来越重，常规的钢筋马凳承载力无法满足施工安全性的要求，也无法满足钢筋定位的准确性。超厚筏板基础属于大体积混凝土，不采取有效措施，易因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩产生有害裂缝。为了确保超厚筏板基础施工的质量和安全，施工中常采用钢管或槽钢进行超厚筏板钢筋支撑，同时在超厚筏板混凝土内部布置冷却水管的方式控制超厚筏板混凝土浇筑温度。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对筏板厚度深、钢筋层数多、混凝土体量大的筏板基础施工的筏板基础施工方法，防止有因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩产生的有害裂缝情况。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是筏板基础施工方法，包括以下步骤：
S1.构建筏板基础钢筋支撑模型，制作筏板大体积混凝土浇筑施工模拟动画；
S2.根据所述模型进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计；
S3.根据所述模型施工筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋，其中，筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋采用角钢作为支撑材料；
S4.根据大体积混凝土工程量分类统计结果进行筏板基础大体积混凝土浇筑；其中，浇筑用的混凝土中包含0.6～0.9kg/m3聚丙烯纤维、9.2～9.4kg/m3泵送剂、25.6～25.9kg/m3膨胀剂，所述浇筑用的混凝土的胶凝材料包含67～69kg/m3矿渣粉、94～96kg/m3粉煤灰。
采用本方法，先构建筏板基础钢筋支撑模型，再筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计，再根据大体积混凝土工程量分类统计结果进行筏板基础大体积混凝土浇筑，并按上述组分进行混凝土的配制，优化混凝土配合比，掺入适量泵送剂，降低胶凝材料水化热，控制混凝土裂缝。
泵送剂过多，混凝土强度满足不了要求，过少则混凝土可能会容易开裂，9.2～9.4kg/m3泵送剂为最优选择，优选可以为9.3kg/m3，同时胶凝材料中包含67～69kg/m3矿渣粉、94～96kg/m3粉煤灰降低了水泥水化热，0.6～0.9kg/m3聚丙烯纤维保障、强化了本混凝土防开裂性能。这样在保障本混凝土具有较高的流动性的情况下，同时也防止了易因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩产生有害裂缝。
进一步的是，粉煤灰掺量≤胶凝材料用量的50％，矿渣粉掺量≤胶凝材料用量的40％，粉煤灰和矿渣粉掺和料的总量≤胶凝材料用量的50％，混凝土的绝热温升值＜50℃，水胶比≤0.45，砂率为38％～45％，胶凝材料≤350kg/m3。
进一步的是，所述胶凝材料包含150～170kg/m3水、598～600kg/m3中砂、170～190kg/m3细砂、1040～1060kg/m3粗骨料，所述浇筑用的混凝土的胶凝材料还包含267～270kg/m3水泥。
混凝土中各种胶凝材料经调整可达到混凝土绝热温升值和混凝土内部中心最高温度，从而满足混凝土抗裂要求而不再需布置冷却水管。
进一步的是，在进行筏板基础大体积混凝土浇筑前，进行混凝土配合比试验，并进行水化热、泌水率、可泵性试验。
进一步的是，浇筑的混凝土塌落度≤180mm。
进一步的是，大体积混凝土浇筑分层厚度为300～500mm；混凝土初凝时间在入模后的至少8h，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕；避免大体积混凝土产生冷缝；浇筑过程中采用二次振捣，避免过振和漏振，产生的泌水进行排出处理。
进一步的是，大体积混凝土浇筑时，混凝土入模温度控制在5～30℃；控制混凝土内部中心最高温度≤80℃；控制筏板基础大体积混凝土里表温差≤25℃,混凝土浇筑面与大气温差≤20℃。
进一步的是，在大体积混凝土浇筑时，先浇筑筏板加厚区内的集水坑和电梯基坑，待浇筑至离非加厚区筏板基础底部55～60cm时，设置一台混凝土地泵分两层浇筑加厚区，设置两台混凝土地泵和一台混凝土车泵自长边方向自一端到另一端分区域顺序整体推进斜面分层法进行浇筑到顶，浇筑至筏板基础面层后及时进行二次抹压处理。
进一步的是，在大体积混凝土浇筑完成后进行里表温差、降温速率及环境温度的测试；每昼夜测试次数≥4次，其中，对入模温度的测量，每台班次≥2次，控制降温速率≤2℃/天。
进一步的是，在大体积混凝土浇筑完成后保温保湿养护时间≥14天。
进一步的是，进行筏板基础大体积混凝土浇筑时选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。
进一步的是，根据所述模型施工筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋包括以下步骤：
S1.进行筏板基础底筋定位放线；
S2.放置筏板基础底板大体积混凝土垫块；
S3.对筏板基础底部钢筋进行安装；
S4.在筏板基础钢筋支撑立柱角钢安装前拉线；
S5.根据所述筏板基础钢筋支撑模型进行钢筋支撑立柱角钢安装；
S6.吊线坠检查垂直度，红外线水平仪抄测平整度；
S7.采用斜撑钢筋焊接固定在立柱角钢底部；
S8.在立柱角钢底部间拉结钢筋焊接；
S9.在立柱中部焊接安装纵横向角钢并采用红外线水平仪抄测；
S10.使斜向拉结钢筋与立杆角钢底部、中部纵横向水平角钢焊接；
S11.在膨胀加强带处安装快易收口网；
S12.在筏板基础底部、中部钢筋支撑架检查后再安装筏板基础中部钢筋；
S13.安装焊接顶部纵横向水平角钢并采用红外线水平仪抄测；
S14.使斜向拉结钢筋与立杆角钢顶部、顶部纵横向水平角钢连接处焊接；
S15.检查筏板基础顶部钢筋支撑架后安装筏板基础顶部钢筋；
S16.验收筏板基础钢筋支撑架和验收筏板基础钢筋；
S18.埋设筏板基础电子测温仪后进行筏板基础大体积大体积混凝土浇筑。
施工简易，可操作性强，角钢焊接、换撑均不占用关键线路。在筏板面层钢筋绑扎的同时，可完成筏板角钢支撑架的整体焊接支撑及分段换撑。
进一步的是，在根据所述模型进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计后，根据所述模型对筏板基础钢筋支撑角钢进行加工；在角钢验收合格后，在角钢的端部焊接钢垫片，然后再进行在筏板基础钢筋支撑立柱角钢安装前的拉线工作。
下面和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
筏板基础施工方法，包括以下步骤：
S1.构建筏板基础钢筋支撑模型，制作筏板大体积混凝土浇筑施工模拟动画；
S2.根据所述模型进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计；
S3.进行筏板基础底筋定位放线；
S4.放置筏板基础底板大体积混凝土垫块；
S5.对筏板基础底部钢筋进行安装；
S6.在筏板基础钢筋支撑立柱角钢安装前拉线；
S7.根据所述筏板基础钢筋支撑模型进行钢筋支撑立柱角钢安装；
S8.吊线坠检查垂直度，红外线水平仪抄测平整度；
S9.采用斜撑钢筋焊接固定在立柱角钢底部；
S10.在立柱角钢底部间拉结钢筋焊接；
S11.在立柱中部焊接安装纵横向角钢并采用红外线水平仪抄测；
S12.使斜向拉结钢筋与立杆角钢底部、中部纵横向水平角钢焊接；
S13.在膨胀加强带处安装快易收口网；
S14.在筏板基础底部、中部钢筋支撑架检查后再安装筏板基础中部钢筋；
S15.安装焊接顶部纵横向水平角钢并采用红外线水平仪抄测；
S16.使斜向拉结钢筋与立杆角钢顶部、顶部纵横向水平角钢连接处焊接；
S17.检查筏板基础顶部钢筋支撑架后安装筏板基础顶部钢筋；
S18.验收筏板基础钢筋支撑架和验收筏板基础钢筋；
S19.埋设筏板基础电子测温仪；
S20.根据大体积混凝土工程量分类统计结果进行筏板基础大体积混凝土浇筑；根据大体积混凝土工程量分类统计结果进行筏板基础大体积混凝土浇筑；其中，浇筑用的混凝土中包含0.6～0.9kg/m3聚丙烯纤维、9.2～9.4kg/m3泵送剂、25.6～25.9kg/m3膨胀剂，所述浇筑用的混凝土的胶凝材料包含67～69kg/m3矿渣粉、94～96kg/m3粉煤灰；粉煤灰掺量≤胶凝材料用量的50％，矿渣粉掺量≤胶凝材料用量的40％，粉煤灰和矿渣粉掺和料的总量≤胶凝材料用量的50％，混凝土的绝热温升值＜50℃，水胶比≤0.45，砂率为38％～45％，胶凝材料≤350kg/m3；所述胶凝材料包含150～170kg/m3水、598～600kg/m3中砂、170～190kg/m3细砂、1040～1060kg/m3粗骨料，所述浇筑用的混凝土的胶凝材料还包含267～270kg/m3水泥。
在超厚筏板钢筋绑扎施工过程中，钢筋马凳支撑体系稳定性较差，钢管脚手架支撑体系后期压浆封堵钢管不易，槽钢支撑体系比较笨重，操作不便。采用角钢支撑与钢筋剪刀撑组合可满足筏板基础钢筋施工质量、安全需求，施工操作方便，材料用量省、施工成本低，通过优化混凝土配合比等措施，避免了布置水冷却系统及后期压浆封堵，节约了工期和施工成本。浇筑中，优化混凝土配合比，掺入适量泵送剂，降低胶凝材料水化热，控制混凝土裂缝。
上述的构建筏板基础钢筋支撑模型可以采用BIM建模，辅助超厚筏板基础钢筋支撑和混凝土浇筑，实现了筏板基础施工方案可视化展示、材料精确统计等，效果较好。
即在筏板基础施工方案编制、报审通过后，首先使用AutodeskRevit创建筏板基础基底BIM模型，再创建筏板基础钢筋支撑BIM模型，同时使用BIM软件，按照自长边方向自一端到另一端分区域顺序整体推进、分层浇筑原则制作筏板基础大体积混凝土浇筑施工模拟动画。
利用BIM技术可准确统计出筏板钢筋支撑各种规格型号材料用量，实现筏板钢筋支撑施工方案三维展示，使得筏板钢筋支撑施工更直观、形象、准确。利用BIM技术可统计出筏板混凝土用量，实现筏板大体积混凝土分区分层浇筑施工模拟，便于大体积混凝土浇筑人员、机械安排。
根据BIM模型进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计，以某实际施工举例：
根据建立的筏板基础BIM模型，统计出筏板基础混凝土量为9217m3，其中C45P8混凝土8601m3，膨胀加强带处C50P8混凝土616m3，同时根据建立的筏板基础钢筋支撑BIM模型，统计出筏板基础钢筋支撑角钢64.1t，其中L100×80×8mm角钢45.52t，L80×80×6mm角钢18.58t，C16加固钢筋9.41t。
进行立柱角钢与钢垫片焊接，根据统计出的筏板基础钢筋支撑角钢和钢筋工程量，准备材料，利用筏板基础钢筋支撑BIM模型指导现场角钢加工，加工完成后现场质量员和技术员应进行检查验收，型号、规格、长度满足要求后进行立柱角钢和钢垫片满焊，钢垫片尺寸100×100×5mm，焊接完成后质量员和技术员应进行焊接质量检查。
对立柱角钢安装及加固，根据建立的筏板基础钢筋支撑BIM模型先进行筏板基础四周立柱角钢安装，集水坑、电梯基坑处立柱采用L100×80×8mm角钢格构柱支撑，其余处立柱采用L80×80×6mm角钢，立柱角钢间距2m,在两根立柱角钢的底部、中部、上部分别拉线定位，确保安装的角钢在同一条水平线上，安装过程中吊线坠检查立柱角钢垂直度，红外线水平仪抄测保证角钢平整度，立柱角钢安装后用2根C16短钢筋将其与筏板基础底部钢筋焊接固定。
中部、顶部纵横向角钢安装及角钢支撑架加固，筏板基础中部设置一道纵横向水平角钢，集水坑、电梯基坑处增加纵横向水平角钢和斜向拉结钢筋，保证立柱角钢自由高度不大于2m，中部纵横向水平角钢为L80×80×6mm，两个工人配合安装，安装时用红外线水平仪抄测，保证角钢平整度，另一个工人将其与立柱角钢满焊固定，中部纵向水平角钢和横向水平角钢连接处应满焊固定，然后在中部纵横向水平角钢与立杆角钢间每隔8m，用C16斜向拉结钢筋与立柱角钢底部和中部纵横向水平角钢满焊固定，筏板基础四周需连续设置斜向拉结钢筋。中部纵横向角钢接长时应用红外线水平仪抄测角钢两段标高，两段角钢应满焊，搭接长度应大于160mm。膨胀加强带两侧的角钢立杆沿加强带方向间距加密成1m，两侧立柱间加设L80*6剪刀撑，在加强带两侧的角钢立柱上设置
Figure BDA0002254903430000061
钢筋网。
最后进行筏板基础大体积混凝土浇筑、保温保湿养护，筏板基础钢筋和钢筋支撑架施工时，商品混凝土搅拌站进行混凝土配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验，应选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰掺量不宜超过胶凝材料用量的50％，矿渣粉的掺量不宜超过胶凝材料用量的40％，粉煤灰和矿渣粉掺和料的总量不宜大于胶凝材料用量的50％，混凝土的绝热温升值应小于50℃，水胶比不宜大于0.45，砂率宜为38％～45％，泵送剂的选用应符合《混凝土泵送剂》GB8076、《混凝土泵送剂应用技术规范》GB50119的规定，混凝土塌落度不宜大于180mm即可，以混凝土60d或90d的强度作为混凝土配合比设计依据。筏板基础混凝土浇筑前应根据《筏板基础混凝土温度监测方案》进行测温点布置，要求商品混凝土搅拌站做好预案，确定备用商品混凝土站和混凝土泵车，保证混凝土正常供应、混凝土泵车、混凝土罐车数量满足施工需求。施工现场应做好人员安排、材料准配备、技术准备等各项工作，了解掌握气候变化，尽量避开恶劣天气的影响，施工现场总平面布置应满足大体积混凝土连续浇筑对道路、水、电、专用施工设备等的需要，确保大体积混凝土连续顺利浇筑。
大体积混凝土浇筑前召开动员会，项目负责人进行各项工作部署，技术负责人根据《筏板基础施工方案》和BIM软件制作的大体积混凝土浇筑施工模拟动画对现场管理人员和工人进行技术交底。浇筑时应加强现场指挥和调度，管理人员和工人应24小时在岗，尽量缩短混凝土的装运时间，控制合理的入模温度。大体积混凝土浇筑时，混凝土入模温度宜控制在5℃～30℃，混凝土内部中心最高温度不应大于80℃,筏板基础大体积混凝土里表温差不宜大于25℃,混凝土浇筑面与大气温差不宜大于20℃。
大体积混凝土浇筑分层厚度300～500mm，混凝土初凝时间需设计在入模后不小于8h，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕，避免大体积混凝土产生冷缝，浇筑过程中采用二次振捣工艺，避免过振和漏振，浇筑过程中产生的泌水应及时排出。先浇筑筏板加厚区内的集水坑和电梯基坑，待浇筑至离非加厚区筏板基础底部60cm时，留一台混凝土地泵分两层浇筑加厚区，其余两台混凝土地泵和一台混凝土车泵自长边方向自一端到另一端分区域顺序整体推进斜面分层法进行浇筑到顶，浇筑至筏板基础面层后应及时进行二次抹压处理。
大体积混凝土浇筑完成后里表温差、降温速率及环境温度的测试，每昼夜不应少于4次，入模温度的测量，每台班不应少于2次，降温速率不宜大于2℃/天。
大体积混凝土保温保湿养护时间不得少于14d。财富大厦二期筏板基础大体积混凝土采用1层防水塑料薄膜+1层麻袋+1层6cm岩棉板+1层麻袋+1层防水塑料薄膜+1层麻袋对混凝土进行保温保湿养护，当混凝土表面温度与环境最大温差小于20℃时，可拆除保温覆盖层。设置这样的保温覆盖层以保障混凝土养护质量。
以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.筏板基础施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.构建筏板基础钢筋支撑模型，制作筏板大体积混凝土浇筑施工模拟动画；
S2.根据所述模型进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计；
S3.根据所述模型施工筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋，其中，筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋采用角钢作为支撑构件；
S4.根据大体积混凝土工程量分类统计结果进行筏板基础大体积混凝土浇筑；其中，浇筑用的混凝土中包含0.6～0.9kg/m3聚丙烯纤维、9.2～9.4kg/m3泵送剂、25.6～25.9kg/m3膨胀剂，所述浇筑用的混凝土的胶凝材料包含67～69kg/m3矿渣粉、94～96kg/m3粉煤灰。
2.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，粉煤灰掺量≤胶凝材料用量的50％，矿渣粉掺量≤胶凝材料用量的40％，粉煤灰和矿渣粉掺和料的总量≤胶凝材料用量的50％，混凝土的绝热温升值＜50℃，水胶比≤0.45，砂率为38％～45％，胶凝材料≤350kg/m3。
3.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，所述胶凝材料包含150～170kg/m3水、598～600kg/m3中砂、170～190kg/m3细砂、1040～1060kg/m3粗骨料，所述浇筑用的混凝土的胶凝材料还包含267～270kg/m3水泥。
4.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，大体积混凝土浇筑分层厚度为300～500mm；混凝土初凝时间在入模后的至少8h，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕；浇筑过程中采用二次振捣，产生的泌水进行排出处理。
5.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，大体积混凝土浇筑时，混凝土入模温度控制在5～30℃；控制混凝土内部中心最高温度≤80℃；控制筏板基础大体积混凝土里表温差≤25℃,混凝土浇筑面与大气温差≤20℃。
6.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，在大体积混凝土浇筑时，先浇筑筏板加厚区内的集水坑和电梯基坑，待浇筑至离非加厚区筏板基础底部55～60cm时，设置一台混凝土地泵分两层浇筑加厚区，设置两台混凝土地泵和一台混凝土车泵自长边方向自一端到另一端分区域顺序整体推进斜面分层法进行浇筑到顶，浇筑至筏板基础面层后及时进行二次抹压处理。
7.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，在大体积混凝土浇筑完成后进行里表温差、降温速率及环境温度的测试；每昼夜测试次数≥4次，其中，对入模温度的测量，每台班次≥2次，控制降温速率≤2℃/天。
8.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，进行筏板基础大体积混凝土浇筑时选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。
9.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，根据所述模型施工筏板基础钢筋支撑架、筏板基础钢筋包括以下步骤：
S1.进行筏板基础底筋定位放线；
S2.放置筏板基础底板大体积混凝土垫块；
S3.对筏板基础底部钢筋进行安装；
S4.在筏板基础钢筋支撑立柱角钢安装前拉线；
S5.根据所述筏板基础钢筋支撑模型进行钢筋支撑立柱角钢安装；
S6.吊线坠检查垂直度，红外线水平仪抄测平整度；
S7.采用斜撑钢筋焊接固定在立柱角钢底部；
S8.在立柱角钢底部间拉结钢筋焊接；
S9.在立柱中部焊接安装纵横向角钢并采用红外线水平仪抄测；
S10.使斜向拉结钢筋与立杆角钢底部、中部纵横向水平角钢焊接；
S11.在膨胀加强带处安装快易收口网；
S12.在筏板基础底部、中部钢筋支撑架检查后再安装筏板基础中部钢筋；
S13.安装焊接顶部纵横向水平角钢并采用红外线水平仪抄测；
S14.使斜向拉结钢筋与立杆角钢顶部、顶部纵横向水平角钢连接处焊接；
S15.检查筏板基础顶部钢筋支撑架后安装筏板基础顶部钢筋；
S16.验收筏板基础钢筋支撑架和验收筏板基础钢筋；
S18.埋设筏板基础电子测温仪后进行筏板基础大体积大体积混凝土浇筑。
10.如权利要求1所述的筏板基础施工方法，其特征在于，在根据所述模型进行筏板基础钢筋支撑材料和大体积混凝土工程量分类统计后，根据所述模型对筏板基础钢筋支撑角钢进行加工；在角钢验收合格后，在角钢的端部焊接钢垫片，然后再进行在筏板基础钢筋支撑立柱角钢安装前的拉线工作。
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