多層公共建筑±0.000 m以下工序銜接技術(shù)研究與應(yīng)用

李梅交 韓鐵峽

中國水利水電第十一工程局有限公司（472000）

1 工程概況

1.1 工程簡述

三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)建設(shè)項目位于三門峽市職教園區(qū)內(nèi)，共22棟單體建筑，其中6棟宿舍樓（6層）、2棟食堂（3層）為混凝土框架結(jié)構(gòu)，無地下室。宿舍建筑面積為27 126.87 m2，首層建筑面積為4 662.56 m2，層高為3.55 m，地上6層，基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)；食堂建筑面積為11 340.81 m2，首層建筑面積為4 890.76 m2，層高為5.4 m，地上3層，基礎(chǔ)形式為柱下獨基；地基處理面標(biāo)高均為-2.1 m。

1.2 ±0.000 m以下基礎(chǔ)施工內(nèi)容

宿舍樓:條形基礎(chǔ)、連梁、房心回填、24磚墻、地溝、6 cm厚C15素混凝土墊層；食堂樓:獨立基礎(chǔ)、連梁、房心回填、24磚墻、地溝、6 cm厚C15素混凝土墊層。

2 工序銜接技術(shù)

根據(jù)各個樓棟實際施工進(jìn)展情況，對±0.000 m以下基礎(chǔ)施工采取了3種工序銜接技術(shù)。

1）-2.1 m工序銜接技術(shù):條形基礎(chǔ)、連梁澆筑至-0.9 m→1層模板支撐架搭設(shè)→外腳手架搭設(shè)→主體結(jié)構(gòu)施工至3層→1層模板支撐架拆除→24磚墻砌筑至-0.9 m→房心回填至-0.9 m→24磚墻砌筑至-0.04 m→房心回填至-0.04 m→C15素混凝土墊層澆筑至-0.04 m→地溝施工→二次結(jié)構(gòu)施工。

2）-0.9 m工序銜接技術(shù):獨立基礎(chǔ)、連梁澆筑至-0.9 m→24磚墻砌筑至-0.9 m→房心回填至-0.9 m→1層模板支撐架搭設(shè)→外腳手架搭設(shè)→主體結(jié)構(gòu)施工至3層→1層模板支撐架拆除→24磚墻砌筑至-0.04 m→地溝施工→房心回填至-0.04 m→C15素混凝土墊層澆筑至-0.04 m→二次結(jié)構(gòu)施工。

3）-0.04 m工序銜接技術(shù):條形基礎(chǔ)、連梁澆筑至-0.9 m→24磚墻砌筑至-0.9 m→房心回填至-0.9 m→基礎(chǔ)柱澆筑至-0.04 m→24磚墻砌筑至-0.04 m→房心回填至-0.04 m→C15素混凝土墊層澆筑至-0.04 m→1層模板支撐架搭設(shè)→外腳手架搭設(shè)→主體結(jié)構(gòu)施工至3層→1層模板支撐架拆除→地溝施工→二次結(jié)構(gòu)施工。

上述3種工序銜接技術(shù)分別用于1#宿舍、1#食堂、3#宿舍，實施中對每個樓棟在不同施工進(jìn)展情況下的工序銜接技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用。

3 不同工序銜接技術(shù)在工期、成本方面的優(yōu)缺點分析

3.1 -2.1 m工序銜接技術(shù)的優(yōu)缺點

1）1#宿舍樓自-2.1 m處施工條形基礎(chǔ)、連梁后直接進(jìn)行首層施工，10 d后主體的首層混凝土澆筑完畢，在混凝土強度滿足模板支撐拆除要求后開始-2.1 m至±0.00 m基礎(chǔ)施工內(nèi)容的施工，此工序銜接技術(shù)首層主體施工開始的早，利于主體結(jié)構(gòu)工期控制，但對二次結(jié)構(gòu)施工造成很大影響。

2）-2.1 m至±0.00 m基礎(chǔ)房心回填、磚墻砌筑、構(gòu)造柱的施工進(jìn)度異常緩慢，空間受限（層高為3.55 m）對后續(xù)二次結(jié)構(gòu)施工的開始時間造成很大影響，施工成本增加30%。對二次結(jié)構(gòu)施工的影響主要體現(xiàn)在-2.1 m至±0.00 m基礎(chǔ)施工工期長，因受到外腳手、后澆帶支撐體系的影響，只能局部預(yù)留施工通道，施工操作面受限，上下交叉作業(yè)安全隱患較大，此部分內(nèi)容施工工期據(jù)統(tǒng)計為30 d。成本增加主要體現(xiàn)在-2.1 m至±0.00 m處磚墻、砂漿、鋼筋等材料搬運不能利用垂直運輸設(shè)備，房心回填土方倒運、攤鋪、碾壓不能采用大型機械，人工費用較-0.04 m工序銜接技術(shù)增加3倍，且施工效率低。

3.2 -0.9 m工序銜接技術(shù)的優(yōu)缺點

1）1#食堂-2.1 m處施工獨立基礎(chǔ)、連梁后，開始房心回填、24磚墻砌筑至-0.9 m處 （施工時間為5 d），8 d后進(jìn)行首層混凝土澆筑施工，在混凝土強度滿足模板支撐拆除要求后開始-0.9 m至±0.00 m基礎(chǔ)施工內(nèi)容的施工，此工序銜接技術(shù)首層主體施工開始時間較早（相對于-0.04 m工序銜接技術(shù)），對主體結(jié)構(gòu)工期控制相對有利，對二次結(jié)構(gòu)施工造成很大影響。

2）-2.1 m至-0.9 m基礎(chǔ)房心回填、磚墻砌筑、構(gòu)造柱的施工進(jìn)度正常，-0.9 m至±0.00 m基礎(chǔ)施工進(jìn)度緩慢，空間受限（層高:5.4 m+0.9 m=6.3 m），對后續(xù)二次結(jié)構(gòu)施工開始時間造成較大影響，施工成本增加。對二次結(jié)構(gòu)施工的影響主要體現(xiàn)在-0.9 m至±0.00 m基礎(chǔ)施工工期長，因受到外腳手、后澆帶支撐體系的影響，只能局部預(yù)留施工通道，施工的操作面受限，上下交叉作業(yè)安全隱患較大，此部分內(nèi)容施工工期據(jù)統(tǒng)計為20 d。成本增加主要體現(xiàn)在-0.9 m至±0.00 m處磚墻、砂漿、鋼筋等材料搬運不能利用垂直運輸設(shè)備，房心回填土方倒運、攤鋪、碾壓不能采用大型機械，人工費用較-0.04 m工序銜接技術(shù)增加2倍，且施工效率較低。

3.3 -0.04 m工序銜接技術(shù)的優(yōu)缺點

1）3#宿舍樓-2.1 m處施工條形基礎(chǔ)、連梁后，開始房心回填、24磚墻砌筑至-0.04 m處（施工時間為18 d），7 d后進(jìn)行首層混凝土的澆筑施工，在混凝土的強度滿足模板支撐拆除要求后開始-0.04 m至±0.00 m基礎(chǔ)施工內(nèi)容的施工，對主體結(jié)構(gòu)工期控制無影響，且對后續(xù)二次結(jié)構(gòu)施工開始時間無影響，施工成本相對其他兩種技術(shù)減少。成本減少主要體現(xiàn)在±0.000 m以下基礎(chǔ)施工空間開闊，既可以利用現(xiàn)場已有的塔吊澆筑混凝土及轉(zhuǎn)運材料，也可以利用大型機械設(shè)備倒運、碾壓土方，人工費大幅降低。

2）相較于另外兩種工序銜接技術(shù)，-0.04 m工序銜接技術(shù)在安全施工方面優(yōu)勢明顯。-2.1 m、-0.9 m工序銜接技術(shù)的模板支撐架體較高，鋼管搭設(shè)在土基上，濕陷性地區(qū)架體地基的穩(wěn)定性及排水是重點，首層5 000 mm×200 mm×50 mm墊板、鋼管使用量增加，架體搭設(shè)、拆除難度增大；而-0.04 m工序銜接技術(shù)利用室內(nèi)6 cm厚C15混凝土墊層為架體基礎(chǔ)，架體地基穩(wěn)固、平整，避免因地基不穩(wěn)造成架體坍塌現(xiàn)象，無需大墊板，在每根立管下用15 mm×15 mm小模板做墊板以起到防滑作用即可。

綜上所述，-2.1 m、-0.9 m、-0.04 m 這 3種工序銜接技術(shù)在相同的施工任務(wù)、開始時間下所需的施工工期分別為40 d、33 d、25 d，對整體主體結(jié)構(gòu)封頂時間的影響分別為提前5 d、提前3 d、提前0 d，對后續(xù)二次結(jié)構(gòu)工期的影響分別為滯后12 d、10 d、0 d；在相同的施工任務(wù)情況下所需的施工成本分別為增加3倍、增加2倍、不增加。

4 不同工序銜接技術(shù)的控制要點

4.1 -2.1 m工序銜接技術(shù)的控制要點

1）因條形基礎(chǔ)（或獨立基礎(chǔ)）、連梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件外露，首層模板支撐架搭設(shè)、拆除過程中需注意基礎(chǔ)構(gòu)件的成品保護(hù)工作，架體搭設(shè)在水泥土褥墊層上，架體地基相對穩(wěn)定，在雨季需特別注意做好防、排水工作。

2）-2.1 m至-0.9 m磚墻砌筑完成后，墻體兩側(cè)房心回填需對稱分層均勻進(jìn)行，以免造成墻體變形、傾倒，柱子需用薄膜加以保護(hù)，以免土方運輸、碾壓時造成成品損壞。

3）-0.9 m至-0.04 m墻體砌筑時需注意預(yù)留地溝的位置，避免返工拆除地溝部位墻體；房心回填邊角部位需處理到位，采用小型打夯機進(jìn)行夯實，保證滿足設(shè)計壓實系數(shù)。

4）首層沉降后澆帶需在結(jié)構(gòu)主體封頂后封閉，根據(jù)沉降觀測記錄，由設(shè)計單位確認(rèn)后方可封閉；首層收縮后澆帶需在其兩側(cè)混凝士齡期達(dá)到45 d后方可封閉，后澆帶處模板支撐體系不能拆除，對磚墻砌筑及房心回填造成較大影響，部分房間回填需分臺階搭接回填。

4.2 -0.9 m工序銜接技術(shù)的控制要點

1）首層支架搭設(shè)在房心回填土上，架體搭設(shè)相對較高（4.45 m～6.7 m）。架體地基土的穩(wěn)定性特別重要，房心回填土的碾壓密實度是控制的關(guān)鍵，同時需做好防、排水工作。

2）-0.9 m至-0.04 m磚墻砌筑及房心回填過程中，需注意對基礎(chǔ)上構(gòu)造柱預(yù)埋鋼筋的保護(hù)，避免機械設(shè)備碾壓、破壞構(gòu)造柱預(yù)留鋼筋。

3）其余同4.1第2條、第3條、第4條。

4.3 -0.04 m工序銜接技術(shù)的控制要點

1）在大面積房心回填過程中，需注意對基礎(chǔ)后澆帶預(yù)留鋼筋、模板的保護(hù)，避免因土進(jìn)入后澆帶而造成清理困難，避免因機械設(shè)備碾壓后澆帶鋼筋而造成返工現(xiàn)象。

2）在房心回填土方攤鋪、液壓夯設(shè)備施工中需注意保護(hù)柱子預(yù)留鋼筋，以免因碰撞柱子鋼筋而造成鋼筋變形現(xiàn)象。

3）柱子結(jié)合部位的清理必須采用人工配合風(fēng)機的方式，以免出現(xiàn)兩張皮的現(xiàn)象，造成質(zhì)量隱患。

4）6 cm厚C15混凝土澆筑時需預(yù)留地溝位置，否則后期地溝施工時需破除混凝土，造成浪費現(xiàn)象。

5 -0.04 m工序銜接技術(shù)的應(yīng)用前景

1）在項目履約上:三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)建設(shè)項目共22棟單體建筑，其中16棟建筑為混凝土框架結(jié)構(gòu)（南校區(qū)8棟，北校區(qū)8棟），地上3層至6層。通過研究，普遍認(rèn)為-0.04 m技術(shù)在工期、成本、安全、質(zhì)量綜合管控上最為合理，對項目的履約最為有利。

2）在管理模式上:相對于-2.1 m、-0.9 m技術(shù)而言，砌體施工不連續(xù)，砌體作業(yè)人員在基礎(chǔ)砌體施工完成后需等待一段時間才可以進(jìn)行首層及以上樓層二次結(jié)構(gòu)施工，對于主體結(jié)構(gòu)與二次結(jié)構(gòu)分開勞務(wù)分包的管理模式不利。經(jīng)市場調(diào)查，主體結(jié)構(gòu)與二次結(jié)構(gòu)分開勞務(wù)分包的管理模式占比為30%。因此，-0.04 m工序銜接技術(shù)在市場勞務(wù)分包管理模式方面占有一定的優(yōu)勢，值得推廣使用。

3）在多層公共建筑應(yīng)用上:多層公共建筑以混凝土框架結(jié)構(gòu)居多，具有房間開間大、進(jìn)深深、相比住宅建筑樓層高、±0.00 m以下基礎(chǔ)施工工序多且復(fù)雜等特點，-0.04 m工序銜接技術(shù)的應(yīng)用效果較好。

6 結(jié)語

通過對多層公共建筑±0.000 m以下工序銜接技術(shù)的研究與應(yīng)用，針對±0.000 m以下基礎(chǔ)工程工序多且復(fù)雜的特點，在實施中分別對-2.1 m、-0.9 m、-0.04 m工序銜接技術(shù)進(jìn)行工期、成本上的對比分析，并總結(jié)出這三種技術(shù)的技術(shù)控制要點，認(rèn)為-0.04 m技術(shù)在多層公共建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用前景廣闊，對類似工程施工具有借鑒作用。