厚5m的钢筋混凝土隔振基础施工技术.pdf

厚 5 m 的钢筋混凝土隔振基础施工技术 Co ns t r u c t i o n Te c h no l o g y f o r 5 m Th i c k RC Vi b r a t i o n — I s o l a t e d F o u n d a t i o n 庄 彤徐小春 常州第一建筑集团有限公司常州 2 1 3 0 0 2 摘 要： 德国进 口螺旋压力机隔振基础为一钢筋混凝土 ” 回 ” 字形块体 ，混凝土一次性连续浇筑，高度达到 5 m ，且与 坑底板面净距仅为 7 5 5 m m，模板支撑系统及大体积混凝土裂缝控制难度大 。通过合理的施工顺序安排 ，提供封闭空 间、采用砂垫层胎模保证足够承载力 、设置多重梯度保温措施控制大体积混凝土裂缝等措施 ，达到了预期效果。 关键词： 钢筋混凝土基础 隔振系统 砂垫层胎模 梯度保温 中图分类号： T U 7 5 5 ／ 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 — 1 0 0 1 ( 2 0 1 2 ) 0 9 — 0 9 0 0 — 0 2 1 工程概 况 中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司精 密锻造系统螺旋压力机 由德国进 口， 与其配套的德国“ 隔而 固” 隔振系统及厚 5 m钢筋混凝土“ 回” 字形块体基础如图 1 所 示 。 图 1 压力机 隔振基础 平、 剖面 钢筋混凝土 “ 回 ” 字形块体基础混凝土等级 C 3 0 ， 内框 尺 寸 5 2 6 0 m m x 3 7 6 0 m m 、 外 框 尺 寸 1 2 0 0 0 m m x 1 0 0 0 0 m m 、 高 5 0 0 0 m m 。“ 回” 字形块体基础四角底部与基 础坑底板间安装“ 隔而固” 隔振系统， 螺旋压 力机基础坑钢 作者简介 ：庄彤( 1 9 6 8 一) ， 男 ， 本科 ， 高级工程师 ， 一级 建造师 。 通讯地址 ：江苏省常州市银 花路 4号 ( 2 1 3 o 0 2 ) 。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 — 0 7 — 1 7 筋混 凝 土 底板 厚 1 9 0 0 m m，四周 钢 筋混 凝 土 墙 板 厚 8 0 0 m m ，墙 板 内壁 与“ 回 ”字 形 块 体 基 础 外 边 净 距 1 0 0 0 m m ， “ 回 ”字 形块 体基 础 最底 边距 坑底 板 面 净距 7 5 5 mm。 2 施工难点分析 采用隔振系统应注意以下几点 ： ( a )“ 隔而固” 隔振系统元器件复杂 ， 对安装条件均有 较高的要求。 ( b )隔振系统供应商德国“ 隔而固” 公司在其建造细则 中重点强调混凝土要一次性连续灌注，混凝土一次性连续 浇筑高度达到 5 m ， 且与坑底板面净距仅为 7 5 5 m m ， 模板 支撑系统受力大而且施工相 当困难。 ( C )“ 隔而固” 公司在其建造细则 中对裂缝控制有严格 要求 ， 而 “ 回” 字形块体基础最小截面超过 3 m ， 厚度达 5 m 属大体积混凝土 ， 裂缝控制应有针对性措施。 3施工方案及 要点 3 ． 1 施工方案比选 3 ． 1 ． 1 模 板 支撑 系统 “ 回” 字形块体仅混凝土 自重标准值就达 1 2 5 k N ／ m z ， 对 支撑系统承载力、可靠性提 出极高要求 。传统钢管扣件支 撑、 型钢支撑在间距较小的情况下能满足承载 力要求， 但其 与底板净距仅为 7 5 5 m m ， 安装、 拆除及 其困难 ， 不具备操作 性 ， 首先被否定。 考虑到支撑净高度仅为 7 5 5 m m， 砖胎模也是可 以适用 的， 但 同样拆除比较 困难且经济性不佳而被否定。 最后考虑 采用回填土方或砂垫层方案 ，土方极易污染先期安装的隔 振元件且施工不便 ， 质量不易保证也被 否定 ； 砂垫层虽然成 本稍高 ， 但可被全部重复利用且施工方便 、 工艺成熟、 质量 有保证 ， 基本不会污染先期安装的隔振元件 ， 经过全面比较 最终决定采用砂垫层胎模方案。 3 ． 1 ． 2 大体 积 混凝 土施 工 一 般对 于此种块体 大体积混凝土常采 用通水 降温措 施 ， 经分析认为首先本工程形状特殊且配筋较密、 预埋件等 较多 ， 通水管配置困难并有可能影响到结构整体性 ； 其次通 水降温是人为强制降温 ，水温或水流速度控制不妥极容 易 在水管周围形成过大温差而产生内部裂缝 ，留下结构安全 隐患 ， 特别是对于本工程这样需长期承受振动、 冲击荷载 的 结构不适 用。 通过设置多重梯度保温措施 ，使混凝土在 自然条件下 自然升温、 降温 ， 控制好内外温差 ， 同样可以达到控制裂缝 的效果。 3 ． 2 针对性措施及控制要点 3 ． 2 ． 1 施工顺序安排 “ 隔而 固” 隔振系统安装本身要求防雨 ， 隔振 器内部装 有阻尼液 ， 必须保持垂直状态 ， 再考虑到梯 度保温要求 ， 确 定 的总体施工顺序为 ： 螺旋压力机基础坑 、 底板 、 墙板一 精 密锻造系统厂房结构一厂房屋面一厂房外墙一隔振系统安 装一砂垫层胎模一 “ 回” 字形块体施工。 上述施工顺序 的安排 ， 为“ 隔而固” 隔振系统安装、 块体 基础梯度温度场的形成创造了条件。 3 ． 2 ． 2 底 胎模 ( a ) 砂垫层选 用普通合理含水率的中粗砂 ， 分 3 层 ， 每 层不超过 2 5 0 m m回填 ， 采用振动夯压实， 压实系数不小于 0 ． 9 ， 为保护隔振系统元件必须在 回填前用木方、 木板将其 四周保护起来( 图 2 ) 。 术方、木板 砂垫层 图 2隔振元件保护 一 隔振系统元件 ( b ) 砂垫层上应设置 C 1 5 混凝土垫层 ， 厚度 ≥6 O m m 。 ( c )为保证 “ 回” 字形块体混凝土底面成型质量 ， 可在 混凝土垫层上钉多层胶合板作为底模 ，同时也可达到方便 脱模的效果。 ( d )“ 回” 字形块体侧模 可不设置对拉螺杆 ， 而是充分 利用先期已施工完毕 的达到设计强度的设备基础坑壁设置 对撑来达到侧模稳定效果。 ( e)混凝 土达到设计强度后应去除砂垫层、木方、 木 板、 模板等所有杂物 ， 确保基础在垂直 、 水平方向的 自由移 动不受任何约束。 3 ． 2 ．3 大体 积 混凝 土保 温、 控 温 大体积混凝土保温、控温采用三重梯度保温措施， 具 体如下 ： ( a )“ 回” 字形块体侧模均采用双层厚 1 5 m m胶合板模 板 ， 混凝土浇筑以后在侧模外另挂 2 层纤维毯。 ( b )混凝土表面覆盖 1 层塑料薄膜、 2 层纤维毯。 ( c )在设备基础坑范围( 约 1 6 m1 6 m) 上部搭设 由 1 层塑料薄膜 ， 1 层防雨布组成的“ 暖房 ” 。 ( d ) 厂房 四周外墙尽量安装门窗 ， 来不及安装门窗处 应挂 2 层纤维毯形成封闭空间。 通过上述由厂房到暖房再到混凝土保温层的三重梯度 保温措施 ，成功地将混凝土中心温度与混凝土表面温度温 差、 混凝土表面温度与暖房内温度温差控制在 2 5 o C 以内， 实测暖房与厂房温差 8 c c～1 0 o C 、厂房与室外温差 3 c C ～ 6 o c 。 由于梯度保温措施效果很好导致降温速度很慢 ，在保 证每天降温不大于 2 c c 的前提下趁着 中午气温较高阶段 主动拆模并随即覆盖保温 ， 然后梯度降温。 在实测混凝土 中 心温度与混凝土表面温度温差、混凝土表面温度与厂房内 温度温差在 1 0 c C 以内后撤除全部养护措施 ，螺旋压 力机 “ 回” 字形块体基础成型后效果见图 3 、 图 4 。 图 3基础底实景 图 4基础顶 实景 4 结语 目前 ， 该螺旋压力机已安装完毕并通过验收具备生产 条件 ， 设备基础完全符合要求， 得到德国专家好评， 此类基 础施 工中以下几点可供借鉴 ： ( a ) 合理安排施工顺序 ， 尽量为设备基础施工提供一 个相对封闭的环境。 ( b ) 砂垫层胎模能提供较高的承载 力， 且稳定可靠、 施 工方便。 ( c ) 梯度保温对大体积混凝土施工控制是很有效的， 其工艺、 方法简便。 参考文献 【 1 】1中冶建筑研究总院有限公司． G B 5 0 4 9 6 — 2 0 0 9大体积混凝土施工规范『s 】 ． 北京： 中国计划 出版社， 2 0 0 9 ． [ 2 】 沈阳建筑大学．J G J 1 6 2 — 2 0 0 8 建筑施工模板安全技术规范【 s 】 ． 北京： 中国 建 筑工 业 出版社 ， 2 0 0 8 ． 【 3 】 机械工业部第二设计研究院．G B 5 0 0 3 7 — 9 6 建筑地面设计规范[ s 】 ． 北京 ： 中国计划出版社 ， 1 9 9 6 ． 建 筑 施 工第 3 4 卷第 9 期 l 9 o l