2、工法正文-覆土顶板沉降后浇带先封闭后浇筑施工工法

./中国新兴保信建设总公司任学军王树旗王海卫王京侯进智1前言在国家大力提倡节约建设土地资源的前提下,近年来在大型公建、群体住宅中通过最大限度的利用土地空间,地下车库与主楼相连的建筑设计较为普遍,但由于通常规定地下车库与主楼相连处设置的沉降后浇带要在主楼结构封顶后40天以上或按设计要求更长时间方能进行浇筑,顶板覆土车库的顶板回填土的施工时间也受沉降后浇带浇筑时间的制约,造成现场本就狭小施工、运输场地布置更加困难,增加了现场费用支出和工期损失。为解决此难题,我公司不断探索改进,先后有东小口商业金融项目地下车库工程、居易园A区三期住宅小区地下车库工程、通州区台湖镇光机电一体化产业基地二期E地块居住项目地下车库,经过与设计单位沟通,沉降后浇带在地下车库顶板施工完成后采用预制板提前封闭,在预制板间隔预留浇筑孔,进行防水、回填土的施工,主体结构完工后采用自密实混凝土从预留孔进行后浇带的浇筑。由此以来,解决了后浇带沉降混凝土浇筑前顶板的回填土问题,为施工提供了良好的现场空间、运输条件,在工期紧张、钢筋量大、大模板多、周转材料亟待进场的情况下,有效地保证了现场材料堆放；保障了装修的提前顺利插入,总体上加快施工进度、降低经营成本。本工法由北京市科学技术情报研究所于20XX10月29日查新〔报告编号：2013-0438,结论为：未见与本"覆土顶板沉降后浇带先封闭后浇筑施工工法"相同的报道。中国新兴保信建设总公司在完成上述三个工程的结构施工后,对该项技术进行了总结,形成了"覆土顶板沉降后浇带先封闭后浇筑施工工法",该工法于20XX11月22日通过北京市住房和城乡建设委员会评审,评为北京市工法；该工法于20XX4月23日经科学技术成果鉴定〔京建科鉴字[2013]第029号:成果达到了国内领先水平,该技术采用预制板提前封闭沉降后浇带、预设混凝土浇筑管、接缝防水等配套技术措施,实现了后浇带在覆土后浇筑混凝土的技术要求,缩短了施工工期,提高了施工场地利用率,其关键技术具有创新性。2工法特点2.0.1沉降后浇带采用采用预制板封闭、间隔预留浇筑孔,满足了提前进行防水、回填土的施工的需要。2.0.2当根据设计要求,沉降后浇带要在主楼结构封顶,地下车库与主楼消除沉降差异后,采用自密实混凝土进行后浇筑,不需要振捣,封闭养护,保证混凝土质量。2.0.3通过解决后浇带浇筑与顶板覆土回填时间上带来现场空间使用的难题,达到节能、节地、缩短工程整体进度和增加经济效益的要求。3适用范围本工法适用于所有覆土顶板先封闭沉降后浇筑的处理,特别对于1000mm至3000mm厚覆土的顶板采用本工法具有良好的效果。4工艺原理沉降后浇带在地下车库顶板结构施工完成后采用预制混凝土板提前封闭,在预制板上间隔预留浇筑孔,提前进行防水、回填土的施工。在主体结构完工且后浇带沉降基本稳定后,采用自密实混凝土从预留浇筑孔完成后浇带混凝土的浇筑。混凝土浇筑时,通过选用流动性强的自密实混凝土,在不需要振捣的情况下,保证混凝土强度,满足设计要求。本技术实现了对后浇带"先封闭回填、后浇筑混凝土"的设想,打破了传统的后浇带必须"敞开浇筑、同时振捣"的传统方法。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程确定后浇带先封闭后浇筑方案→自密实混凝土优化→预制盖板与水泥管制作→后浇带模板安装、施工缝处理→模板预检→钢筋绑扎→钢筋隐检→后浇带盖板铺设封闭及浇筑口的留设→浇筑口隐检→基层处理→防水层施工→防水保护层施工→回填土施工→浇筑口开挖→后浇带混凝土浇筑→浇筑高度检查→混凝土养护→浇筑口封闭→模板拆除。5.2操作要点5.2.1确定后浇带提前封闭后浇方案现场进行浇筑实验,确定的预留孔间隔距离,优化施工方案,对结构板厚以及自密实混凝土的性能进行分析,得出沉降后浇带先封闭后浇筑可以保证后浇带施工质量的结论。认真考察预拌混凝土厂家,对厂家的资质、生产能力、配合比设计、相关的施工经验及经验配合比进行考察,就原材料、配合比、坍落度等设计原则要求预拌混凝土厂家提供相应试配记录,并在施工前与之签订技术合同。分析、优化施工方案,在原材料、配合比、劳动力、施工要点等方面都要详尽阐述,尤其是细部节点的做法要具有指导性和操作性。5.2.2自密实混凝土优化设计原则：合理使用材料,控制水灰比,提高混凝土的坍落扩展度。严格控制原材料、骨料,优化混凝土质量。5.2.3预制盖板与水泥管制作预制混凝土盖板分带孔板与不带孔板〔标准两种。带孔预制混凝土盖板制作详见图5.2.3。不带孔预制板除中间无预留圆洞外,其余均与带孔预制板相同。图5.2.3带孔预制盖板制作简图预制混凝土盖板宽度宜为800mm,长度宜比后浇带宽度大300mm；每块预制板不宜过大,以方便人工可靠安装。其厚度、配筋以及混凝土强度等级应根据覆盖土厚度与后浇带宽度进行计算确定。预制混凝土板制作时,与后浇带相垂直的方向钢筋在下；预制板与后浇带平行的两边做R＝50mm圆弧,减少防水施工时二次处理。预制混凝土盖板上表面宜设置2个φ8吊环,方便吊装；用在外墙的预制板吊环设在预制板底部,方便其在吊装的同时从背面固定在后浇带墙体上。预制水泥管长度可根据顶板覆土高度进行设计,预埋后管顶至覆土面距离宜为300～600mm,方便覆土后对水泥管的保护,同时易于后期开挖,且保证在地下水位之上,减少后期施工的麻烦。壁厚宜为30mm。对于覆土厚度较浅的水泥管可不需要配筋,如管较高,可根据需要和计算确定配筋与混凝土强度等级。5.2.4后浇带模板安装、施工缝处理后浇带两侧梁板在模板拆除后属悬臂结构,不能承受地下室顶板覆土的压力和施工振动荷载。为防止后浇带两侧的梁板结构出现悬挑结构,顶板后浇带在支摸时采用独立支撑体系,在其它顶板拆除时能不被拆除。后浇带的支撑体系应牢固可靠,立杆间距600mm,步距1200mm。除在覆土层顶板做支撑外,其下应保证连续三层支撑。支撑立杆以及龙骨间距等设置均应充分考虑板厚和覆土高度,经过计算最终确定。立杆稳定性计算公式：N/фA≤f〔公式5.2.4式中：N——计算立杆段的轴向力设计值〔N；ф——轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ查表取值；λ——长细比λ=l0/i；l0——计算长度〔㎜；i——截面回转半径〔㎜；A——立杆的截面面积〔㎜2；f——钢材的抗压强度设计值〔N/㎜2。免振自密实混凝土流动性大、浆液多,所以面模模板接缝必须严密,防止漏浆。模板安装前基层要清理干净,新旧混凝土结合面处理要满足规范要求。5.2.5钢筋绑扎钢筋修整顺直、规矩,满扣绑扎。5.2.6后浇带盖板铺设封闭及浇筑口的留设外墙后浇带：外侧采用标准不带孔预制混凝土板封闭,接缝处用防水砂浆临时砌筑抹压,并用8#铁丝借用预制板背面的预留吊环从内侧将预制板固定牢靠；室内一侧采用普通木模或小钢模支设、加固。顶板后浇带：铺设盖板前应先沿后浇带两侧边缘2-3cm用水泥砂浆横砌一皮灰砂砖,保证砖上皮平整,平面顺直,以利于盖板的铺设〔详见图5.2.6-1。图5.2.6-1后浇带预制板铺设简图待灰砂砖砌筑完成48h后方可进行盖板的铺设。铺设前,应先根据铺设图放线,标明每块预制板的边缘线并明确带有浇筑口的预制板位置〔详见图5.2.6-2。一般自密性混凝土从下料点水平流动的距离不宜超过10m,为保证顶板后浇带结构板厚与混凝土密实度,预制盖板上浇筑口间距不宜大于2.4m；浇筑口优先布置在地下室的墙顶上。不同工程预留浇筑孔的设置间距,可根据混凝土板厚、混凝土板内配筋以及不同厂家自密实混凝土实际特性进行设计确定。图5.2.6-2后浇带预制管铺设平面图〔实例铺设时先在原先砌好的灰砂砖上铺一层水泥砂浆,保证铺完板后后浇带两侧板面水平。板与板应挤紧,同一后浇带上的板边缘应在同一直线上。在有浇筑口的预制板位置,铺设带孔预制板〔详见图5.2.6-3。图5.2.6-3后浇带预制管设置剖面图预制板铺完48h后,方可进行预制水泥管的安装。水泥管底部恰安装在预制板的预留凹槽内；垂直度等校正后,使用架子管对水泥管进行临时固定；固定牢靠后,及时采用水泥砂浆将水泥管与预制板之间的凹槽嵌死,并做D≥100mm圆角,在达到固定水泥管的同时,减少防水渗漏隐患及防水施工时对水泥管根部的二次处理。水泥管安装完成后,对预制管顶板采用预制圆板进行封闭〔直径D＝200mm,厚度h=50mm。5.2.7基层处理砼管安装完成后,对预制板根部、砼管根部阴角、灰砂砖阴角以及预制管顶部阳角等部位检查并用水泥砂浆做抹圆角处理〔D≥50mm；保证表面平整、牢固,以达到防水施工要求。5.2.8防水层施工在基层处理完成并干燥达到防水施工条件时,进行防水施工。防水层施工与地下车库顶板施工完全相同。阴阳角搭接、甩茬、附加层等节点做法均与地库顶板施工相同。在附加层施工前,应在预制混凝土板根部贴灰砂砖设置Φ50发泡聚乙烯棒,以防止沉降后浇带不均匀沉降破坏防水。预制管顶部除做附加层外,应采用一整块卷材进行封闭,增强预留浇筑孔的密闭性。5.2.9防水保护层施工防水层经隐检合格后,进行防水保护层、隔离层、土工布的施工,其施工方法与地库顶板施工相同。5.2.10回填土施工回填前,预留浇筑管立面周围采用5mm厚聚乙烯塑料薄膜保护〔平面与地库顶板相同。预制管之间以及预制管另一方向2m以内应采用人工回填,不可对预制管造成扰动；回填土压实系数≥0.93。回填时,应对预制管位置在土面做出标识并记录,在后期浇筑时以及外线开挖等作业时,避免对预制管造成破坏。5.2.11浇筑口开挖浇筑前,根据预先设置的浇筑口位置标识,将浇筑口挖开；随即清理管口附近松土等杂物,防止杂物从管口进入后浇带；如有,应从模板底部将杂物清除。5.2.12后浇带混凝土浇筑采用"自由下落法"进行浇筑。墙体后浇带浇筑时,宜对后浇带模板进行适当敲击,以增加自密实混凝土的密实度。顶板后浇带浇筑时,从后浇带两侧向中央连续浇筑。用振动棒从浇筑口辅助振捣,促进自密实混凝土的流动与铺摊。一般要往复浇筑,同时用卷尺从浇筑口实量混凝土到管口的距离,根据预埋管的长度计算混凝土浇筑高度。保证每个间隔下料孔洞中最终浇筑高度高于顶板面500mm,确保后浇带顶板部位的混凝土密实度。5.2.13混凝土养护浇筑完成,在混凝土完成12h内对混凝土浇筑管内注水,并应对顶板浇筑口采用塑料布临时封闭养护。同时,从楼板底模板缝隙内喷水,使混凝土保湿养护不少于14d。5.2.14浇筑口封闭将D＝200mm预制水泥圆板用水泥砂浆砌筑在水泥管顶部,进行封闭。对管顶进行防水基层处理后,方可进行防水层施工。除做附加层外,应采用一整块卷材对预制水泥管顶进行封闭。5.2.15模板拆除后浇带混凝土强度达到原结构混凝土强度的100%,方可将模板拆除；具体拆模时间以后浇带同条件试块试验报告为准。6材料与设备6.0.1自密实混凝土,坍落扩展度650±50mm。混凝土强度等级C35～C45,抗渗等级P6～P8,微膨。其它一般要求,应符合国家规范及要求。6.0.2水泥管、预制板、振动棒、小钢模、多层板、碗扣架等。7质量控制7.1后浇带封闭前的要求7.1.1后浇带封闭前,用錾子将流入后浇带内的混凝土全部凿掉、将后浇带中的木屑、松动混凝土及不密实混凝土凿掉。7.1.2将后浇带两侧混凝土表面凿毛,并将混凝土表面及后浇带内垃圾清理干净,用水冲洗干净,保证混凝土结合面密实、无杂物。7.1.3检查后浇带支撑模板无变形及松动现象。7.1.4整理后浇带内的钢筋,保证钢筋的规格、型号、间距和混凝土保护层厚度满足设计要求。7.1.5经隐蔽检查验收合格后,方可进行后浇带封闭。7.2后浇带封闭7.2.1为保证后浇带砼顺利浇筑,且顶面有一定的富余量,在封闭盖板下面应沿顶板后浇带两侧各砌一皮灰砂砖。7.2.2浇筑口的布置是保证施工质量的重要因素。浇筑口距墙体的距离不宜大于300mm,以保证墙体后浇带可以顺利浇筑。7.2.3在后浇带缘等部位不足原定预制盖板模数的,应适当加工一定数量的非标宽度的预制板,以保证后浇带可以有效封闭。7.3防水施工细部节点防水附加层施工,第一道防水卷材,铺贴第二道防水卷材；控制好每道工序的施工质量及验收合格。7.3.2防水保护层：最薄处70厚C20钢筋混凝土保护层；聚乙烯塑料凸片排水层〔高抗压聚乙烯粒状板,凸点向上,热熔搭接宽度不小于100mm。7.3.3土工布：然后平整铺设土工布,搭接宽度不低于100mm。7.4预制管的保护7.4.1一般情况下,预制管在回填完成后基本上不受扰动,可不进行额外保护。7.4.2在位于现场路面或易受扰动的部位,预制水泥管在回填前可采用砖砌管井的办法进行临时保护。7.5回填土7.5.1土中不得含有有机杂质,使用前应过筛。7.5.2用于灰土回填的土料,其粒径不大于15mm；用于素土回填的土料,其素土粒径不大于50mm；土料含水率应符合规定,一般达到"手握成团,落地开花"为适宜,回填土的压实系数为0.93。7.5.3土虚铺厚度为200-250mm,夯打遍数不少于三遍。经现场环刀取样合格后方可进行下层回填,直至回填到室外设计标高。7.5.4回填完成后进行道路硬化及场地布置。浇筑口位置在回填后不宜作为道路,更不应硬化,以减少对对预制管的扰动及后期开挖的难度。7.6后浇带浇筑时间控制7.6.1根据工程的结构设计总说明：沉降后浇带应主体结构施工完,经设计、勘察及桩基础施工单位分析沉降观测数据,经确认主楼沉降基本稳定后,方可允许进行沉降后浇带混凝土浇筑。7.6.2宜选择在白天浇筑,并且可从多个浇筑端部开始浇筑,保证在一次性连续浇筑完成。7.7后浇带自密实混凝土浇筑7.7.1浇筑前,通过浇筑口注水润湿混凝土及模板,防止自密实混凝土失水,影响其流动性。7.7.2混凝土到施工现场,检测其坍落扩展度,不符合要求的不得使用。到现场的第一批和最后一批免振混凝土各做一组计划试件,以检查混凝土现场初凝时间。7.7.3浇筑时,宜先浇筑墙体后浇带；分层高度不大于500mm；分3-5次完成浇筑。7.7.4浇筑应连续进行,中断时间不超过30分钟,免振自密实混凝土浇筑时应控制好浇筑速度,不能过快。同时人工用振捣棒从浇筑口辅助振捣方法使自密实凝土浇筑流动顺畅,保证拆模后表面光洁。7.7.5浇筑不能看到浇筑高度,一般要往复浇筑,保证最终浇筑高度高于顶板面500mm〔可根据预制水泥管标高进行计算。同时,混凝土浇筑前要先精确计算用量,以间接判断模板中混凝土的填充程度。7.7.6浇筑过程中设置专门的专业技术人员在施工现场值班,以确保混凝土质量的均匀稳定,发现问题及时调整。7.8混凝土材料控制7.8.1混凝土强度等级C35～C45,抗渗等级P6～P8,微膨,坍落扩展度650±50mm。7.8.2普通硅酸盐水泥,强度等级不低于P.O42.5。预拌混凝土厂家需要提供：水泥厂家备案手册、出厂质量证明书〔3d、28d、水泥进场〔3d、28d复试报告、放射性指标限量检测报告。7.8.3粗骨料：采用Ⅱ类卵石、碎石。粗骨料宜采用连续级配的粗骨料,最大粒径宜＜20mm；针片状颗粒含量宜＜10%,空隙率宜＜40%。预拌混凝土厂家需要提供：石子试验报告、放射性指标限量检测报告。7.8.4细骨料：采用Ⅱ类砂。宜选用级配合格的中砂,不许用细砂,含泥量＜1%。预拌混凝土厂家需要提供：砂子试验报告、放射性指标限量检测报告。7.8.5外加剂：选用高效复合型减水剂,具有泵送、减水、缓凝或早强作用,另可添加微膨胀剂和增稠剂。外加剂28d收缩率不宜大于100%；外加剂与水泥应做匹配性试验。混凝土外加剂中氨含量不应大于0.1%,砼中外加剂氯离子含量<0.02Kg/m3。预拌混凝土厂家需要提供：外加剂厂家备案手册、合格证、检测报告、说明书、复试报告、放射性指标限量检测报告。7.8.6掺合料：采用Ⅱ级粉煤灰、Ⅱ级沸石粉等掺合料。预拌混凝土厂家需要提供：掺合料厂家备案手册、合格证、检测报告、说明书、复试报告、放射性指标限量检测报告等。7.9自密实混凝土性能整体要求7.9.1混凝土要求为自密实高流态混凝土,坍落扩展度值取650±50mm；混凝土从出机到浇筑〔时间间隔约1小时损失不大于20mm,且混凝土不分层、不离析；混凝土：混凝土的初凝时间5～6h,混凝土终凝时间8～10h。7.9.2混凝土浇筑过程中,项目部要派专人不定期的去预拌混凝土厂家,抽查混凝土的搅拌质量：砂、石等原材料的质量状况,砂石的含水率是否及时调整,仪表盘显示数据是否与混凝土开盘鉴定单对应一致等。7.9.3自密性能等级一般应为二级。如钢筋净距为35～60mm、结构形状复杂、构件断面尺寸小的混凝土顶板可选用一级。7.9.4免振自密实混凝土的质量对原材料的变动很敏感,混凝土制作和施工中各环节的质量控制要求都很严格,对操作工人的要求高,对技术和管理人员的要求则更高。由于免振自密实混凝土的组成材料多,必须注意搅拌均匀,施工中采用双卧轴强制式搅拌机,搅拌时间要比普通混凝土的长1～2倍,一般180min是必要的。7.10自密实混凝土运输7.10.1罐车装入混凝土前,将车内残留其它砼清洗干净,并排除车内残存的刷车水。7.10.2运输过程及浇筑中严禁向砼内加水。7.10.3运输车卸料前高速运转一分种以上方可卸料。自密实混凝土地运送及卸料时间在2小时以内,以保证自密实混凝土的高流动性。8安全措施8.0.1每道工序施工之前做好安全交底,并履行签字手续。8.0.2认真执行安全操作规程,严禁违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。各项操作按照《所在地建筑工程施工安全操作规程》要求进行施工。8.0.3电源箱内要有漏电保护器,使用的设备做好接零保护,随机用的电缆线不得捆在架管或钢筋上,防止破损漏电。8.0.4振捣、拉线作业人员应戴绝缘手套、穿绝缘橡胶鞋,工作时两人配合操作,一人持棒,一人看电机,随时挪电机,不得拖拉。8.0.5混凝土泵的使用遵循使用说明书的各项规定及其它安全规定。在泵机周围设置必须的工作区域,非操作人员未经许可不得入内。8.0.6距离操作者三米内的输送管路必须牢固固定,并用木板或金属隔板保护。8.0.7泵机运转时及停机前均不得将手伸入料斗、水箱或让身体部位靠近分配阀及其它运动的零部件。9环保措施9.0.1混凝土浇筑阶段,混凝土运输车辆运输频繁,定时对道路进行淋水、降尘,控制粉尘污染。9.0.2严格控制混凝土输送泵、振捣棒等的噪音污染,白天控制在70分贝,夜间控制在55分贝。所有车辆进入现场后禁止鸣笛,以减少噪音。9.0.3现场混凝土振捣采用低噪音混凝土振捣器,振捣混凝土时,不得振动钢筋和钢模板。9.0.4及时清理因冲洗泵管、混凝土泵以及在施工过程中洒落的混凝土,泵管按规格分类码放整齐。9.0.5混凝土泵下地面向沉淀池方向做坡,确保无积水。9.0.6混凝土泵安放在封闭区间内,减小噪音污染。9.0.7施工现场要求逐日清扫,保持整洁卫生。10效益分析10.1社会效益覆土顶板沉降后浇带先封闭后浇筑施工工法的应用,得到了建设单位、监理单位的认可,在解决现场施工难题的同时,保证了施工质量,取得了较好的社会效益。10.2工期效益该工法的成功运用,保证了材料存放场地,使各楼装修均比原计划提前插入,整体节约工期。10.3经济效益10.3.1东小口商业金融项目地下车库工程组织顺畅,装修提前插入,整体工期提前21天,节约项目管理费、塔吊租赁费、现场经费等合计18.5万元。现场劳务工人平均410人,共节约工日8610个,每工日按100元计算,直接节省劳务投入86.1万元。扣除预制混凝土板、预制水泥管制作、安装,以及防水施工等额外投入约16.4万元,共节约费用88.2万元。10.3.2居易园A区三期住宅小区地下车库工程组织顺畅,装修提前插入,整体工期提前16天,节约项目管理费、塔吊租赁费、现场经费等合计13.0万元。现场劳务工人平均450人,共节约工日7200个,每工日按100元计算,直接节省劳务投入72万元。扣除预制混凝土板、预制水泥管制作、安装,以及防水施工等额外投入约12.5万元,共节约费用72.5万元。10.3.3以通州区台湖镇光机电一体化产业基地二期E地块居住项目地下车库：工程组织顺畅,工期提前12天,节约项目管理费、塔吊租赁费、现场经费等合计15.6万元。现场劳务工人平均550人,共节约工日6600个,每工日按100元计算,直接节省劳务投入66.0万元。扣除预制混凝土板、预制水泥管制作、安装,以及