高层建筑地下室悬模整浇施工技术应用

一、工程概况山东省****城市***建设公司写字楼，框剪结构，建筑面积13748㎡，地下一层，地上十六层，桩箱复合基础，长76.3m,宽27.4m，埋深4.5米，壁厚0.3m,南面为120m半径的弧形，均为C35S8结构自防水混凝土，底板厚0.4m，地下水埋深0.5m且氯离子含量高，对钢筋混凝土具有浸蚀作用，属三类环境钢筋混凝土结构施工范畴。二、小组概况

（一）小组业绩简介（略）

小组成员一览表表1小组名称成立时间课题类型小组注册号注册时间课题注册号课题名称出勤率活动时间平均受TQC教育时间序号姓名性别职称学历所学专业组内职务1男研究员大本工民建组长2男高级工程师硕士工民建副组长3男高级工程师大本工民建副组员4男工程师本科土木工程组员5男工程师本科工民建组员6男工程师大专工民建组员7男助理工程师大专工民建组员8男助理工程师大专工民建组员9男助理工程师大专工民建组员制表人：***日期：2008年5月2日三、问题的提出

1、本工程箱基设计防水等级为混凝土结构自防水二级。2、该工程所处位置地下水埋深0.5m且氯离子含量高,如按常规做法在箱壁上设置钢板止水带，地下水会沿施工缝毛细通道缓慢渗透到钢筋部位，导致保护层胀裂，直接影响结构的安全性和耐久性。鉴于此，箱基必须连续整浇，不留施工缝。3、经科技文献数据库检索，无同类技术可以借鉴。为此，研发箱基整浇技术势在必行。四、设定目标与目标值

（一）目标箱型基础的防水底板与箱壁整体浇筑，底板与箱壁交接处阴角密实光滑无渗漏。（二）目标值1、箱壁混凝土垂直、平整度偏差均≤8mm，结构自防水达到2级防水设计要求；2、箱体表面收缩裂缝控制在≤0.1mm，蜂窝深度≤3㎜，且无渗漏现象。（三）目标可行性分析1、本工程为公司重点创优项目，领导非常重视，并为本课题设立了专项研发经费；2、本课题小组由钢筋混凝土结构理论扎实，箱基施工技术经验丰富的研究员、高级工程师组成，技术素质高，具备较强的研发实力；3、计划以项目部20m×20m的钢筋混凝土蓄水池为试验模型，进行仿真模拟试验，为方案的比较与确定提供可靠的技术参数；4、本项目的模板、混凝土和钢筋分项工程由具有20年施工经验的专业小组施工，技能人员具有较强的施工质量保障能力；5、悬模整浇技术开发难度大，底板阴角易出现蜂窝；6、需要多台泵送车协同工作方能满足连续无缝整浇的要求。五、提出方案并确定最佳方案（一）方案的提出组织小组成员围绕课题召开会议，运用“头脑风暴法”打破传统思维，相互启发，集思广益，归纳出如下可供选择的方案。

方案一：钢管排架悬挂法安装箱壁模板。施工工艺流程：底板防水层与保护层施工→绑扎底板与箱壁钢筋→搭设钢筋支托式箱壁模板钢管悬挂排架→扣接悬臂钢管→箱壁模板在悬臂钢管上就位→模板调整与加固。

方案二：钢筋马镫支托法安装箱壁模板。施工工艺流程：底板防水层与保护层施工→绑扎底板与箱壁钢筋→箱壁位置安装φ25钢筋马镫@500㎜→箱壁模板在钢筋马镫上就位→模板调整与加固。

方案三：底板混凝土初凝前安装箱壁模板并及时浇筑混凝土；施工工艺流程：底板混凝土浇筑→初凝前安装箱壁模板→模板调整与加固。方案四：π形悬臂杆法安装箱壁模板。施工工艺流程：底板防水层与保护层施工→绑扎底板与箱壁钢筋→在箱壁竖向钢筋上焊接φ22钢筋π形悬臂杆→箱壁模板在悬臂杆上就位→模板调整与加固。

（二）优选最佳方案QC小组对上述四个方案，从可实施性，经济合理性、工期、其他影响等多方位进行分析评估与优选（见表2）。

各种方案对比分析表表2方案可实施性经济合理性工期其他影响结论案一：钢管排架悬挂法安装箱壁模板。排架在防水底板厚度范围设φ25支撑腿，并永久留在底板内，有渗漏隐患，施工难度较小。1、φ25钢筋材料费：3.85×1.2×4×6=110.9元/m；2、钢管综合费：8元/m。3、合计费用：119元/m×207.4m=2.47万元。排架实际用工1m/工日×207.4m=207.4工日，基本与止水钢板安装工期相同。对底板的抗渗性能有一定影响。施工难度小，但费用高、有渗漏隐患。方案二：钢筋马镫支托法安装箱壁模板防水底板1.2m范围设φ25钢筋马镫，并永久留在底板内，有渗漏隐患。施工难度较小。1、φ25钢筋马镫材料费：3.85×1.2×10×6=277.2元/m；2、马镫安装费：2元/m。3、合计费用：279.2元/m×207.4m=5.79万元。马镫安装实际用工3m/工日，207.4m÷3=69工日，比传统工艺工期短。对底板的抗渗性能有一定影响。施工难度小，工期短于方案一，但费用高、有渗漏隐患。各种方案对比分析表表2续方案可实施性经济合理性工期其他影响结论方案三：底板混凝土初凝前安装箱壁模板并及时浇筑混凝土；箱壁周长为207.4m，极易出现施工冷缝，施工难度大。与传统的底板以上300㎜处，设置钢板止水带施工工艺相比，节约工期，综合费用低。施工工期有所提前，但施工班组增加。极易出现施工冷缝，易于出现渗漏施工难度大，实现目标的可能性小。方案四：π形悬臂杆法安装箱壁模板。通过悬模结构设计，使箱壁模板悬挑安装到顶，模板易定位，其强度、刚度和稳定性能够满足要求。φ22钢筋悬臂杆材料费：2.986×0.5×2×6=17.9元/m；φ12π形钢筋腿：0.888×0.1×4×6=2.13元/m。合计费用：20元/m×207.4m=0.418万元。低于钢板止水带费用。悬臂杆安装实际用工6m/工日，207.4m÷6=34.5工日，比传统工艺大幅度缩短工期。对模板设计与施工有较高的技术要求。工期、质量均有保障，施工综合费用低于传统施工工艺。

制表人：***日期：2008年5月9日注：φ25钢筋，3.85kg/m,6000元/t,φ22钢筋为2.896kg/m,6000元/t，φ12钢筋为0.888kg/m,6000元/t。

通过对以上四种方案的对比分析与优选，小组全体成员一致认为方案四从全方位衡量为最佳方案。业主方和监理方对方案四非常满意，故拟定方案四为实施方案。（三）模拟试验为测试方案四的技术性能和最终优化与确定最佳方案，于6月19日由***和***负责以20m×20m×4.5m的钢筋混凝土蓄水池为试验模型，并按箱基混凝土临时配合比浇筑水池。6月22日脱模后，进行设计方案现场鉴定，一致认为，此模型试验达到了课题目标要求，并于7月2日进行蓄水试验，未发现渗漏现象，满足混凝土结构自防水二级设计要求。

六、问题的预测1、混凝土配合比是否满足76.3m箱壁整浇防裂要求；2、悬模结构与构造设计是否满足箱基施工稳定性与承载力要求；3、箱体悬模制作与安装是否能确保质量；4、混凝土是否能实现连续整浇施工。

七、湿制定兽对策π形悬臂杆法安装箱壁模板综合技术方案流程图（二腥）对智策表序号方案对策目标措施地点时间负责人1混凝土控裂配合比设计多组配合比试验优化表面收缩裂缝≤0.1mm掺加减水剂及PP纤维，并进行抗裂验算，确保实现目标检测中心08.06.062悬模结构与构造设计进行结构验算与构造优化悬臂杆件挠度≤L/250，阴角严密不漏浆组织精通模板结构设计人员设计，并进行模板模拟试验成功后安装办公室与现场08.06.103仿真模拟试验以施工用钢筋混凝土蓄水池为试验模型悬臂杆件挠度≤L/250，阴角严密不漏浆，蓄水无渗漏1、安排专人全程跟踪监督方案1、2的实施，确保方案落实；2、保湿养护14天后进行蓄水试验，检测是否渗漏施工现场08.06.194箱体悬模制作与安装严格执行优化后的方案1～4强度、刚度和稳定性满足设计要求经受力验算，采用φ22直钢筋和φ12的L形钢筋焊接π形杆件与模板支撑系统现场08.07.035混凝土整浇施工严格实施优化后的方案3无施工冷缝，阴角严密无渗漏。采用4台搅拌车连续供给，采用2台输送泵车同步异位闭合式浇筑现场08.07.18制表客人：偿**戏*最日期捉：2垃00察8年素6月与1日对策舅表瞎表袄3八、舅实施裕对策实施轰一：忧控裂计混凝特土配树合比喝优化薪设计1、压由Q絮C小从组成港员反么复讨宪论研徒究，乘提出梨混凝娘土控跪裂防暖渗配对合比伙初步棚方案驾。2、泽由商强混站驼检测搏中心潜进行载试配锈，经押4组屋混凝漏土配数合比房诚试验汽，并誉优化瘦设计嫂后混状凝土垄配合候比确下定为置：水静泥：赌中砂垫：石股1：瓜石2棵：水歼：粉五煤灰之：S灭HG讯B：剂PP度纤维剖=3非73盏：6摔90疫：3循62猪：6降73年：1懂81杯：9轧1：贷10妹.1糟：0嘉.9划（K躬g/事m驻3混罪凝土侵），斤水胶繁比为皆0.跳38棍，坍盐落度评为1洋60碑±2硬0m王m，超初凝伴时间核14闲h。效果鞋验证暴：于2半00哨8年界6月环6日意，经怕检测村中心蚂试验戚，比绝不掺骑加减赏水剂岗和P弊P纤悉维的问同配寸合比倍混凝番土提网高抗库拉强侧度0池.1今Mp仆a，佣经模卵拟仿竹真抗偿裂验贺算满丽足控币裂要按求。实施纵二：饺悬模晓结构愤与构期造设狼计以1贪20纲m半叉径弧蔽形箱摇壁部强分为贿例：1、厘π形扒悬臂削杆是拘悬模之结构欲体系模的主稳要受伸力杆着件，胡承受变模板势及支蹄撑系枪统恒稼载和吃施工搅活载密。经蛾荷载网组合效计算岔，悬示臂杆透上承监受的减集中廊荷载填F=敢2.姓9K道N（门悬臂锋杆悬勇挑长登度L胀=7美7.逐5m慈m，享间距牛50楚0m蛙m）棚，经唇验算守最大咏弯矩存Mm捞ax肾=0悄.2景25适kN叔·m艇，最喇大应泊力值啄σm宜ax翻=2闯15平N/追m㎡纽奉，故健采用金Φ22芽直钢基筋和得φ1隙2的夸L形创钢筋弟焊接逢，形冰成π近形杆缩慧件，挽再与虎箱壁俱竖向伸钢筋拒焊接府在一蝇起，盼并使糠其焊痒口位只于底胳板上肯平以飞下5碰0㎜犹的盾讲层内息，形重成箱居壁模吼板π顺形悬欧臂支阔座（蹲悬模圈结构渗体系恳示意滑图如祥下图唐1、镜2所年示）冈。2、画限位柱器、柱止水披环设嫌计限位生器采旬用1余00掀mm挡长φ汇12若钢筋任焊于够悬臂隔杆和戚对拉惭螺杆砖的模稀板内爷皮位赞置；专止水撕环采痛用5尼0×狼50态mm各的围5m债m厚路热轧涝钢板味，中闷心打匪孔穿窃于悬那臂杆便和对鬼拉螺违栓中邪间，灭双面搂围焊卫严密报。3、轻箱壁毕模板方设计经模刘板设叶计验霞算确纸定，毒采用醉组合酿钢模贵板面皂板，哗Φ3撇2钢云筋次日楞，陪竖向裳间距绣≤5苍00彩mm蝴，Ф迈48腹×3缓.5窃mm蚁双钢尊管做箩主楞柜，水厘平间刘距≤散60稀0m胁m，短φ1给4防支水型份对拉唐螺栓糊纵横瓜间距勿≤6祝00×5茂00右mm救。4、简模板预稳定胸系统段设计外侧慎采用挡φ4锯8×券3.槽5m成m钢塞管水博平支勾撑纵骂横间须距1赖.5屠m，颈内部愿采用祖φ1作2花摧篮拉转杆拉罩接，炸纵横齿间距掠3m拴。效果赴验证栗：悬模腿结构骆设计邀于2销00伍8年幅6月蹈10揭日，允由贾诞华远弊和于撤亦章摧共同呈完成恨，并辆经设顽计单调位复群核，包满足傍稳定找性和永承载学力要毯求。实施期三：谜模拟园试验同第浊五项渣第（普三）漆条所答述。实施摸四：摇箱壁肚悬模羊安装底板猾与箱同壁钢获筋安编装完这毕，普隐检淡合格何后，焰按照丈悬模苗结构浅设计工要求熊，由郑经岗运前专逝门培邀训的史模板祝专业屡施工过班组枯进行雅悬模虹安装吧，并落由张斩焕新榆和宗兄可锋始现场败指导俱与全拔过程帆监控杆（悬添模安注装前都钢筋厅图如阀图3蜘，平辫直段年悬模宫结构警体系耀示意蛋图如湿图4岔）。效果她验证垒：从7在月3勤日开田始至滔7月狐18滤日安脸装完难毕，言并经察项目办专职嫂质检紫员和门现场叨专业勇监理坚工程爆师验腿收，年其强房诚度、虫刚度堤和稳趣定性医均符痕合设药计要姨求。实施赵五：傲底板泉与箱设壁连映续整佛浇1、舟由经院岗前防培训渣的专阀业施延工班敌组浇竹筑混拒凝土贱，专盒业质决检员圈跟踪炸检查抖，从律底板莫两端厚开始攻，两行台混纱凝土抢布料蹈车同宣步异柏向闭朱合式伏整浇鸦，4锻台混绵凝土怠搅拌帅车不衔间断辉供料言。2、议经浇箩筑量略等综缸合计聋算，家确定炒底板材浇筑庄幅宽搂为5择m，戚箱壁拳每1燃m高恶为一宁段，戒先浇赌底板换后浇叮箱壁羊。底腿板浇努筑一阳幅后无，在厅箱壁错阴角畜处用鹿1：麻1水清泥干谋砂灰样做封趣浆围肚堰，拾并拍良实和浪安装炼止浆逼模板类。3、敬在底安板外搏围起亿始浇越筑点需开始愤，两圣台布具料车曲从相搬反方总向闭雅合式导浇筑计箱壁阵混凝阔土，欧采用骑一个哭坡度砖，薄县层覆虚盖的纤浇筑划方法反排列替式振表捣，隐。以帮此推降进，序往返悟浇筑拣，确切保各罗部位届均在葱初凝惠前浇谢捣上搂层混凶凝土模，杜候绝出透现施边工冷嗽缝。4、径带模忌从顶但端喷棵淋养率护7徒d后谱脱模批，并法及时示喷涂谣养护唉液养舞护。效果采验证零：7月马28远日脱近模后四全面莲检查疑，底晨板与络箱壁尿阴角扛密实快光滑狡，箱乏体垂抢直平愁整度声合格急率均未≥9敲2%本，阴房诚角处快蜂窝需深度或最大节值3由㎜，盾观感胀效果轮好。九、风总体蓄效果寻检查1、狱成功援实施六了箱邀基底焰板与蹦箱壁按悬模悬整体纹浇筑湿的目代标。2、边8月福20劈燕日（断一层角框架服完成洞后）膏采取武停止恩降水伟使地锣下水由复位支的方朴法进耐行了逝72物h抗草渗试话验，咐无渗任漏现樱象，敲达到交混凝壤土结敌构自胡防水第二级净设计耳要求谋。3、断经参容建单窄位等浇各方泡基础撑验收脖仔细忌观察阵，未丑发现扑宏观往裂缝朵（悬乱模整冶浇地洲下室无阴角投实体副效果茧图如朝图5疑）。4、民与传烂统设毯计及霞施工闯方法储相比码，缩罗短施捏工工关期2善0d笑，节当省综遭合费迷用1便2万病元，芦节省晓止水陵钢板钳、箱秘壁竖锁筋搭虏接和浮人工苦费机多械费蛋22挎3元劣/m旦，计或4.悬63腾万元非，扣圣除活撤动经涨费1芒.8哭万元纤，直象接经彻济效暂益净惧值1河4.亿83倘万元辜。5、细钢板逐止水扁带的吊取消野，大勤大减史少了测电气他焊光钳气污灰染和案切割慌金属获粉末妥及整朝平钢第板的乡丰噪声引，符润合节善能减仇排的编要求平，同将时解茂决了枣柱箍寄筋穿绞越止食水钢钻板和掀因底使板与盈箱壁骂收缩匀不同蜘步产晚生约培束应狸力开园裂等盖重大赖关键广性技谊术难危题，疏且使球箱体克的耐邀久性直、抗齿渗性仓和整率体性嗓显著兔提高剪，具盼有显胶著的质社会迹效益苦。箱型饶基础耍验收肆汇总盯表已表妖4序号检查项目课题目标值检查点数符合要求点数合格率（%）现行优质标准超差点数不合格率（%）最大值（mm）1裂纹0.1㎜100100100100%00