高層建筑地下室懸模整澆施工技術應用（PPT）

1、一、工程概況山東省*城市*建設公司寫字樓，框剪結構，建筑面積13748，地下一層，地上十六層，樁箱復合基礎，長76.3m,寬27.4m，埋深4.5米，壁厚0.3m,南面為120m半徑的弧形，均為C35S8結構自防水混凝土，底板厚0.4m，地下水埋深0.5m且氯離子含量高，對鋼筋混凝土具有浸蝕作用，屬三類環(huán)境鋼筋混凝土結構施工范疇。二、小組概況 （一）小組業(yè)績簡介（略） 小組成員一覽表 表1小組名稱成立時間課題類型小組注冊號注冊時間課題注冊號課題名稱出勤率活動時間平均受TQC教育時間序號姓名性別職稱學歷所學專業(yè)組內職務1男研究員大本工民建組長2男高級工程師碩士工民建副組長3男高級工程師大本工民建

2、副組員4男工程師本科土木工程組員5男工程師本科工民建組員6男工程師大專工民建組員7男助理工程師大專工民建組員8男助理工程師大專工民建組員9男助理工程師大專工民建組員制表人：* 日期：2008年5月2日三、問題的提出 1、本工程箱基設計防水等級為混凝土結構自防水二級。 2、該工程所處位置地下水埋深0.5m且氯離子含量高,如按常規(guī)做法在箱壁上設置鋼板止水帶，地下水會沿施工縫毛細通道緩慢滲透到鋼筋部位，導致保護層脹裂，直接影響結構的安全性和耐久性。鑒于此，箱基必須連續(xù)整澆，不留施工縫。 3、經(jīng)科技文獻數(shù)據(jù)庫檢索，無同類技術可以借鑒。為此，研發(fā)箱基整澆技術勢在必行。四、設定目標與目標值 （一）目標 箱

3、型基礎的防水底板與箱壁整體澆筑，底板與箱壁交接處陰角密實光滑無滲漏。（二）目標值 1、箱壁混凝土垂直、平整度偏差均8mm，結構自防水達到2級防水設計要求； 2、箱體表面收縮裂縫控制在0.1mm，蜂窩深度3，且無滲漏現(xiàn)象。（三）目標可行性分析1、本工程為公司重點創(chuàng)優(yōu)項目，領導非常重視，并為本課題設立了專項研發(fā)經(jīng)費；2、本課題小組由鋼筋混凝土結構理論扎實，箱基施工技術經(jīng)驗豐富的研究員、高級工程師組成，技術素質高，具備較強的研發(fā)實力；3、計劃以項目部20m20m的鋼筋混凝土蓄水池為試驗模型，進行仿真模擬試驗，為方案的比較與確定提供可靠的技術參數(shù)；4、本項目的模板、混凝土和鋼筋分項工程由具有20年施工

4、經(jīng)驗的專業(yè)小組施工，技能人員具有較強的施工質量保障能力； 5、懸模整澆技術開發(fā)難度大，底板陰角易出現(xiàn)蜂窩； 6、需要多臺泵送車協(xié)同工作方能滿足連續(xù)無縫整澆的要求。五、提出方案并確定最佳方案（一）方案的提出 組織小組成員圍繞課題召開會議，運用“頭腦風暴法”打破傳統(tǒng)思維，相互啟發(fā)，集思廣益，歸納出如下可供選擇的方案。 方案一：鋼管排架懸掛法安裝箱壁模板。施工工藝流程：底板防水層與保護層施工綁扎底板與箱壁鋼筋搭設鋼筋支托式箱壁模板鋼管懸掛排架扣接懸臂鋼管箱壁模板在懸臂鋼管上就位模板調整與加固。 方案二：鋼筋馬鐙支托法安裝箱壁模板。施工工藝流程：底板防水層與保護層施工綁扎底板與箱壁鋼筋箱壁位置安裝25

5、鋼筋馬鐙500箱壁模板在鋼筋馬鐙上就位模板調整與加固。 方案三：底板混凝土初凝前安裝箱壁模板并及時澆筑混凝土；施工工藝流程：底板混凝土澆筑初凝前安裝箱壁模板模板調整與加固。 方案四：形懸臂桿法安裝箱壁模板。 施工工藝流程：底板防水層與保護層施工綁扎底板與箱壁鋼筋在箱壁豎向鋼筋上焊接22鋼筋形懸臂桿箱壁模板在懸臂桿上就位模板調整與加固。 （二）優(yōu)選最佳方案 QC 小組對上述四個方案，從可實施性，經(jīng)濟合理性、工期、其他影響等多方位進行分析評估與優(yōu)選（見表2）。 各種方案對比分析表 表2方案可實施性經(jīng)濟合理性工期其他影響結論案一：鋼管排架懸掛法安裝箱壁模板。排架在防水底板厚度范圍設25支撐腿，并永久

6、留在底板內，有滲漏隱患，施工難度較小。 1、25鋼筋材料費：3.851.246=110.9元/m；2、鋼管綜合費：8元/m。3、合計費用：119元/m207.4m=2.47萬元。 排架實際用工1m/工日207.4m=207.4工日，基本與止水鋼板安裝工期相同。對底板的抗?jié)B性能有一定影響。施工難度小，但費用高、有滲漏隱患。方案二：鋼筋馬鐙支托法安裝箱壁模板防水底板1.2m范圍設25鋼筋馬鐙，并永久留在底板內，有滲漏隱患。施工難度較小。1、25鋼筋馬鐙材料費：3.851.2106=277.2元/m；2、馬鐙安裝費：2元/m。3、合計費用：279.2元/m207.4m=5.79萬元。馬鐙安裝實際用工

7、3m/工日，207.4m3=69工日，比傳統(tǒng)工藝工期短。對底板的抗?jié)B性能有一定影響。施工難度小，工期短于方案一，但費用高、有滲漏隱患。各種方案對比分析表 表2續(xù)方案可實施性經(jīng)濟合理性工期其他影響結論方案三：底板混凝土初凝前安裝箱壁模板并及時澆筑混凝土；箱壁周長為207.4m，極易出現(xiàn)施工冷縫，施工難度大。與傳統(tǒng)的底板以上300處，設置鋼板止水帶施工工藝相比，節(jié)約工期，綜合費用低。施工工期有所提前，但施工班組增加。極易出現(xiàn)施工冷縫，易于出現(xiàn)滲漏施工難度大，實現(xiàn)目標的可能性小。方案四：形懸臂桿法安裝箱壁模板。通過懸模結構設計，使箱壁模板懸挑安裝到頂，模板易定位，其強度、剛度和穩(wěn)定性能夠滿足要求。2

8、2鋼筋懸臂桿材料費：2.9860.526=17.9元/m；12形鋼筋腿：0.8880.146=2.13元/m。合計費用：20元/m207.4m=0.418萬元。低于鋼板止水帶費用。懸臂桿安裝實際用工6m/工日，207.4m6=34.5工日，比傳統(tǒng)工藝大幅度縮短工期。對模板設計與施工有較高的技術要求。工期、質量均有保障，施工綜合費用低于傳統(tǒng)施工工藝。 制表人：* 日期：2008年5月9日注：25鋼筋，3.85kg/m,6000元/t, 22鋼筋為2.896kg/m,6000元/t，12鋼筋為0.888kg/m,6000元/t。 通過對以上四種方案的對比分析與優(yōu)選，小組全體成員一致認為方案四從全方

9、位衡量為最佳方案。業(yè)主方和監(jiān)理方對方案四非常滿意，故擬定方案四為實施方案。 （三）模擬試驗 為測試方案四的技術性能和最終優(yōu)化與確定最佳方案，于6月19日由*和*負責以20m20m4.5m的鋼筋混凝土蓄水池為試驗模型，并按箱基混凝土臨時配合比澆筑水池。 6月22日脫模后，進行設計方案現(xiàn)場鑒定，一致認為，此模型試驗達到了課題目標要求，并于7月2日進行蓄水試驗，未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，滿足混凝土結構自防水二級設計要求。 六、問題的預測 1、混凝土配合比是否滿足76.3m箱壁整澆防裂要求； 2、懸模結構與構造設計是否滿足箱基施工穩(wěn)定性與承載力要求； 3、箱體懸模制作與安裝是否能確保質量； 4、混凝土是否能實現(xiàn)

10、連續(xù)整澆施工。 七、制定對策 形懸臂桿法安裝箱壁模板綜合技術方案流程圖 （二）對策表序號方案對策目標措施地點時間負責人1混凝土控裂配合比設計多組配合比試驗優(yōu)化表面收縮裂縫0.1mm摻加減水劑及PP纖維，并進行抗裂驗算，確保實現(xiàn)目標檢測中心08.06.062懸模結構與構造設計進行結構驗算與構造優(yōu)化懸臂桿件撓度L/250，陰角嚴密不漏漿組織精通模板結構設計人員設計，并進行模板模擬試驗成功后安裝辦公室與現(xiàn)場08.06.103仿真模擬試驗以施工用鋼筋混凝土蓄水池為試驗模型懸臂桿件撓度L/250，陰角嚴密不漏漿，蓄水無滲漏1、安排專人全程跟蹤監(jiān)督方案1、2的實施，確保方案落實；2、保濕養(yǎng)護14天后進行蓄

11、水試驗，檢測是否滲漏施工現(xiàn)場08.06.194箱體懸模制作與安裝 嚴格執(zhí)行優(yōu)化后的方案14強度、剛度和穩(wěn)定性滿足設計要求經(jīng)受力驗算，采用22直鋼筋和12的L形鋼筋焊接形桿件與模板支撐系統(tǒng)現(xiàn)場08.07.035混凝土整澆施工嚴格實施優(yōu)化后的方案3無施工冷縫，陰角嚴密無滲漏。采用4臺攪拌車連續(xù)供給，采用2臺輸送泵車同步異位閉合式澆筑現(xiàn)場08.07.18制表人：* 日期：2008年6月1日 對策表 表3八、實施對策 實施一：控裂混凝土配合比優(yōu)化設計 1、由QC小組成員反復討論研究，提出混凝土控裂防滲配合比初步方案。 2、由商混站檢測中心進行試配，經(jīng)4組混凝土配合比試驗，并優(yōu)化設計后混凝土配合比確定為

12、：水泥：中砂：石1：石2：水：粉煤灰：SHGB：PP纖維=373：690：362：673：181：91：10.1：0.9（Kg/ m3混凝土），水膠比為0.38，坍落度為16020mm，初凝時間14h。效果驗證： 于2008年6月6日，經(jīng)檢測中心試驗，比不摻加減水劑和PP纖維的同配合比混凝土提高抗拉強度0.1Mpa，經(jīng)模擬仿真抗裂驗算滿足控裂要求。 實施二：懸模結構與構造設計 以120m半徑弧形箱壁部分為例： 1、形懸臂桿是懸模結構體系的主要受力桿件，承受模板及支撐系統(tǒng)恒載和施工活載。經(jīng)荷載組合計算，懸臂桿上承受的集中荷載F=2.9KN（懸臂桿懸挑長度L=77.5mm，間距500mm），經(jīng)驗算

13、最大彎矩Mmax=0.225kNm，最大應力值max=215N/m，故采用 22直鋼筋和12的L形鋼筋焊接，形成形桿件，再與箱壁豎向鋼筋焊接在一起，并使其焊口位于底板上平以下50的盾層內，形成箱壁模板形懸臂支座（懸模結構體系示意圖如下圖1、2所示）。2、限位器、止水環(huán)設計 限位器采用100mm長12鋼筋焊于懸臂桿和對拉螺桿的模板內皮位置；止水環(huán)采用5050mm 的5mm厚熱軋鋼板，中心打孔穿于懸臂桿和對拉螺栓中間，雙面圍焊嚴密。3、箱壁模板設計 經(jīng)模板設計驗算確定，采用組合鋼模板面板，32鋼筋次楞，豎向間距500mm，483.5mm雙鋼管做主楞，水平間距600mm，14防水型對拉螺栓縱橫間距6

14、00500mm。4、模板穩(wěn)定系統(tǒng)設計 外側采用483.5mm鋼管水平支撐縱橫間距1.5m，內部采用12花籃拉桿拉接，縱橫間距3m。效果驗證： 懸模結構設計于2008年6月10日，由賈華遠和于亦章共同完成，并經(jīng)設計單位復核，滿足穩(wěn)定性和承載力要求。實施三：模擬試驗 同第五項第（三）條所述。 實施四：箱壁懸模安裝 底板與箱壁鋼筋安裝完畢，隱檢合格后，按照懸模結構設計要求，由經(jīng)崗前專門培訓的模板專業(yè)施工班組進行懸模安裝，并由張煥新和宗可鋒現(xiàn)場指導與全過程監(jiān)控（懸模安裝前鋼筋圖如圖3，平直段懸模結構體系示意圖如圖4）。效果驗證： 從7月3日開始至7月18日安裝完畢，并經(jīng)項目專職質檢員和現(xiàn)場專業(yè)監(jiān)理工程

15、師驗收，其強度、剛度和穩(wěn)定性均符合設計要求。實施五：底板與箱壁連續(xù)整澆 1、由經(jīng)崗前培訓的專業(yè)施工班組澆筑混凝土，專業(yè)質檢員跟蹤檢查，從底板兩端開始，兩臺混凝土布料車同步異向閉合式整澆，4臺混凝土攪拌車不間斷供料。 2、經(jīng)澆筑量等綜合計算，確定底板澆筑幅寬為5m，箱壁每1m高為一段，先澆底板后澆箱壁。底板澆筑一幅后，在箱壁陰角處用1：1水泥干砂灰做封漿圍堰，并拍實和安裝止?jié){模板。 3、在底板外圍起始澆筑點開始，兩臺布料車從相反方向閉合式澆筑箱壁混凝土，采用一個坡度，薄層覆蓋的澆筑方法排列式振搗，。以此推進，往返澆筑，確保各部位均在初凝前澆搗上層混凝土，杜絕出現(xiàn)施工冷縫。 4、帶模從頂端噴淋養(yǎng)護

16、7d后脫模，并及時噴涂養(yǎng)護液養(yǎng)護。效果驗證： 7月28日脫模后全面檢查，底板與箱壁陰角密實光滑，箱體垂直平整度合格率均92%，陰角處蜂窩深度最大值3，觀感效果好。 九、總體效果檢查 1、成功實施了箱基底板與箱壁懸模整體澆筑的目標。 2、8月20日（一層框架完成后）采取停止降水使地下水復位的方法進行了72h抗?jié)B試驗，無滲漏現(xiàn)象，達到混凝土結構自防水二級設計要求。 3、經(jīng)參建單位等各方基礎驗收仔細觀察，未發(fā)現(xiàn)宏觀裂縫（懸模整澆地下室陰角實體效果圖如圖5）。 4、與傳統(tǒng)設計及施工方法相比，縮短施工工期20d，節(jié)省綜合費用12萬元，節(jié)省止水鋼板、箱壁豎筋搭接和人工費機械費223元/m，計4.63萬元，

17、扣除活動經(jīng)費1.8萬元，直接經(jīng)濟效益凈值14.83萬元。 5、鋼板止水帶的取消，大大減少了電氣焊光氣污染和切割金屬粉末及整平鋼板的噪聲，符合節(jié)能減排的要求，同時解決了柱箍筋穿越止水鋼板和因底板與箱壁收縮不同步產(chǎn)生約束應力開裂等重大關鍵性技術難題，且使箱體的耐久性、抗?jié)B性和整體性顯著提高，具有顯著的社會效益。 箱型基礎驗收匯總表 表4序號檢查項目課題目標值檢查點數(shù)符合要求點數(shù)合格率（%）現(xiàn)行優(yōu)質標準超差點數(shù)不合格率（%）最大值（mm）1裂紋0.1100100100100%0002陰角蜂窩深度0.3100100100100%0003表面平整8mm50469290%48124滲漏無5050100100%0005箱壁垂直8mm50479490%3611觀感質量整體觀感效果良好制表人：日期：2008年8月21日十、標準化 為積累技術經(jīng)驗及推廣應用，公