高层建筑地下室悬模整浇施工技术应用（PPT）

1、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

2、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

3、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20m20m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

4、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25

5、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：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22钢筋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25支撑腿，并永久

6、留在底板内，有渗漏隐患，施工难度较小。 1、25钢筋材料费：3.851.246=110.9元/m；2、钢管综合费：8元/m。3、合计费用：119元/m207.4m=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25钢筋马镫，并永久留在底板内，有渗漏隐患。施工难度较小。1、25钢筋马镫材料费：3.851.2106=277.2元/m；2、马镫安装费：2元/m。3、合计费用：279.2元/m207.4m=5.79万元。马镫安装实际用工

7、3m/工日，207.4m3=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：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。2

8、2钢筋悬臂杆材料费：2.9860.526=17.9元/m；12形钢筋腿：0.8880.146=2.13元/m。合计费用：20元/m207.4m=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，207.4m6=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：25钢筋，3.85kg/m,6000元/t, 22钢筋为2.896kg/m,6000元/t，12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

9、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20m20m4.5m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

10、连续整浇施工。 七、制定对策 形悬臂杆法安装箱壁模板综合技术方案流程图 （二）对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

11、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14强度、刚度和稳定性满足设计要求经受力验算，采用22直钢筋和12的L形钢筋焊接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制表人：* 日期：2008年6月1日 对策表 表3八、实施对策 实施一：控裂混凝土配合比优化设计 1、由QC小组成员反复讨论研究，提出混凝土控裂防渗配合比初步方案。 2、由商混站检测中心进行试配，经4组混凝土配合比试验，并优化设计后混凝土配合比确定为

12、：水泥：中砂：石1：石2：水：粉煤灰：SHGB：PP纤维=373：690：362：673：181：91：10.1：0.9（Kg/ m3混凝土），水胶比为0.38，坍落度为16020mm，初凝时间14h。效果验证： 于2008年6月6日，经检测中心试验，比不掺加减水剂和PP纤维的同配合比混凝土提高抗拉强度0.1Mpa，经模拟仿真抗裂验算满足控裂要求。 实施二：悬模结构与构造设计 以120m半径弧形箱壁部分为例： 1、形悬臂杆是悬模结构体系的主要受力杆件，承受模板及支撑系统恒载和施工活载。经荷载组合计算，悬臂杆上承受的集中荷载F=2.9KN（悬臂杆悬挑长度L=77.5mm，间距500mm），经验算

13、最大弯矩Mmax=0.225kNm，最大应力值max=215N/m，故采用 22直钢筋和12的L形钢筋焊接，形成形杆件，再与箱壁竖向钢筋焊接在一起，并使其焊口位于底板上平以下50的盾层内，形成箱壁模板形悬臂支座（悬模结构体系示意图如下图1、2所示）。2、限位器、止水环设计 限位器采用100mm长12钢筋焊于悬臂杆和对拉螺杆的模板内皮位置；止水环采用5050mm 的5mm厚热轧钢板，中心打孔穿于悬臂杆和对拉螺栓中间，双面围焊严密。3、箱壁模板设计 经模板设计验算确定，采用组合钢模板面板，32钢筋次楞，竖向间距500mm，483.5mm双钢管做主楞，水平间距600mm，14防水型对拉螺栓纵横间距6

14、00500mm。4、模板稳定系统设计 外侧采用483.5mm钢管水平支撑纵横间距1.5m，内部采用12花篮拉杆拉接，纵横间距3m。效果验证： 悬模结构设计于2008年6月10日，由贾华远和于亦章共同完成，并经设计单位复核，满足稳定性和承载力要求。实施三：模拟试验 同第五项第（三）条所述。 实施四：箱壁悬模安装 底板与箱壁钢筋安装完毕，隐检合格后，按照悬模结构设计要求，由经岗前专门培训的模板专业施工班组进行悬模安装，并由张焕新和宗可锋现场指导与全过程监控（悬模安装前钢筋图如图3，平直段悬模结构体系示意图如图4）。效果验证： 从7月3日开始至7月18日安装完毕，并经项目专职质检员和现场专业监理工程

15、师验收，其强度、刚度和稳定性均符合设计要求。实施五：底板与箱壁连续整浇 1、由经岗前培训的专业施工班组浇筑混凝土，专业质检员跟踪检查，从底板两端开始，两台混凝土布料车同步异向闭合式整浇，4台混凝土搅拌车不间断供料。 2、经浇筑量等综合计算，确定底板浇筑幅宽为5m，箱壁每1m高为一段，先浇底板后浇箱壁。底板浇筑一幅后，在箱壁阴角处用1：1水泥干砂灰做封浆围堰，并拍实和安装止浆模板。 3、在底板外围起始浇筑点开始，两台布料车从相反方向闭合式浇筑箱壁混凝土，采用一个坡度，薄层覆盖的浇筑方法排列式振捣，。以此推进，往返浇筑，确保各部位均在初凝前浇捣上层混凝土，杜绝出现施工冷缝。 4、带模从顶端喷淋养护

16、7d后脱模，并及时喷涂养护液养护。效果验证： 7月28日脱模后全面检查，底板与箱壁阴角密实光滑，箱体垂直平整度合格率均92%，阴角处蜂窝深度最大值3，观感效果好。 九、总体效果检查 1、成功实施了箱基底板与箱壁悬模整体浇筑的目标。 2、8月20日（一层框架完成后）采取停止降水使地下水复位的方法进行了72h抗渗试验，无渗漏现象，达到混凝土结构自防水二级设计要求。 3、经参建单位等各方基础验收仔细观察，未发现宏观裂缝（悬模整浇地下室阴角实体效果图如图5）。 4、与传统设计及施工方法相比，缩短施工工期20d，节省综合费用12万元，节省止水钢板、箱壁竖筋搭接和人工费机械费223元/m，计4.63万元，

17、扣除活动经费1.8万元，直接经济效益净值14.83万元。 5、钢板止水带的取消，大大减少了电气焊光气污染和切割金属粉末及整平钢板的噪声，符合节能减排的要求，同时解决了柱箍筋穿越止水钢板和因底板与箱壁收缩不同步产生约束应力开裂等重大关键性技术难题，且使箱体的耐久性、抗渗性和整体性显著提高，具有显著的社会效益。 箱型基础验收汇总表 表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0.1100100100100%0002阴角蜂窝深度0.3100100100100%0003表面平整8mm50469290%48124渗漏无5050100100%0005箱壁垂直8mm50479490%3611观感质量整体观感效果良好制表人：日期：2008年8月21日十、标准化 为积累技术经验及推广应用，公