论筏形基础特点及施工工艺
筏形基础作为高层建筑的常用基础形式在目前的设计中被广泛应用,通过多年的工作实践对筏形基础的特点及施工工艺有了较为深刻的了解和认识。
一、筏形基础的分类
筏形基础大体上可分为平板式和梁板式,其中梁板式筏板基础又根据基础梁与基础板之间的相对位置关系分为高板位、中板位和低板位三种。另外筏形基础又根据筏板与钢筋混凝土挡土墙的相对位置关系分为有外伸筏板基础和无外伸筏板基础。
二、梁板式和平板式筏基的优缺点
在通常设计中平板式筏形基础使用较为普遍,其原因是平板式筏形基础在钢筋绑扎、模板支撑、混凝土浇筑等施工过程中施工比较简便,施工速度较快,对加快施工进度较为有利,致使整个基础工程的钢筋和混凝土使用量相对梁板式筏形基础较浪费,对控制基础工程的总造价不利。梁板式筏基与平板式相比具有材耗低、刚度大的优点,缺点是施工相对复杂,钢筋绑扎难度大,模板支撑和混凝土浇筑也较平板式相对麻烦。
三、施工工艺及特点
在筏板基础施工过程中,各分项工程施工工序依次为基础垫层、地下防水工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程。其中钢筋工程在各分项工程中所占工作量比重最大,并且施工难度最大,技术含量最高,是整个基础工程的重中之重。
(一)垫层施工
在筏板基础地基处理完成,经相关单位地基验槽合格后即可进行混凝土垫层的施工。垫层平面尺寸一般较基础向外延伸100mm或按设计尺寸。在垫层混凝土浇筑时,可采用拉线或制作混凝土高度控制块来控制垫层的浇筑厚度。
(二)地下防水工程
筏板基础的地下防水工程分防水层防水和结构自防水两种。对于地下水位较高设计中有防水要求的筏板基础多为防水层防水。防水材料多选用卷材防水,设计根据地下防水工程的防水等级选择防水卷材的层数、厚度和材质等。
(三)钢筋工程
在基础垫层及地下防水保护层施工完毕并满足上人施工条件后即可进行基础钢筋工程的绑扎施工。在基础钢筋绑扎之前。基础钢筋定位控制线(控制轴线、
基础构件边线、钢筋间距控制线等)的放线、验线及复核工作是重中之重,放线工作的准确无误是保证钢筋绑扎位置、间距满足规范及施工图纸设计的基础,出现大面积返工,后果非常严重。
在基础控制线校核无误后即可开始基础钢筋的绑扎,板式筏形基础的钢筋绑扎较为简单,在绑扎时严格按照图纸设计的钢筋规格、型号、间距进行施工,钢筋接头形式较多,可采用螺纹连接、闪光对焊、电弧双面或单面焊等钢筋连接方式,具体连接形式根据钢筋直径及级别不同严格按设计要求或施工规范选用,施工时确保钢筋接头的连接质量符合相关规范要求,并且保证钢筋接头数量在一个断面上不得超过钢筋总数的50%。
梁板式筏形基础的钢筋绑扎相对较为复杂,不同结构构件纵向受力钢筋在梁板式筏基中的空间相对位置因受力状态和受力传递方向不同而各不相同,现以低板位梁板式筏基为例将具体钢筋绑扎顺序举例如下:筏板板筋底部钢筋——基础次梁底部钢筋——基础,主梁底部钢筋——基础次梁上部钢筋——基础主梁上部钢筋——筏板板筋上部钢筋——剪力墙、框架柱、构造柱等预留插筋
其中,剪力墙、框架柱、构造柱等预留插筋的绑扎对以后上部结构的施工影响较大,其施工的准确无误是确保上部结构构件平面位置、几何尺寸、配筋(数量、规格、种类、分布)符合设计图纸要求的基础和前提。绑扎时应给予足够重视,一旦出现错误将对以后上部结构的施工造成严重的后果和影响。
此外,在基础钢筋绑扎时,各种节点部位钢筋的绑扎也是筏形基础钢筋工程的重点和难点,如主次梁交叉节点、主次梁端部节点、主次梁变截面节点、主次梁支座处节点等均应严格按照施工规范和筏基标准图集进行绑扎。基础主次梁、基础板纵向受力钢筋接头位置也应严格按照施工规范及标准图集的要求留设。
(四)模板工程
筏板基础的模板施工相对主体结构较为简单,展开面积也较小,仅有筏板四周侧模板、筏板基础梁侧模板、混凝土挡土墙底部水平施工缝以下侧模板等几种。
筏板四周侧模板可采用木模板、钢模板、砖胎模等几种,其中砖胎模在混凝土浇筑后不用拆除,直接作为地下防水层的保护结构,其缺点是浇筑后无法检验混凝土的浇筑质量,砖胎模一般在基坑底部受周边环境,开挖时无法预留足够的支模操作面时使用。
在筏板基础模板施工时,应注意保证基础梁、板等各类钢筋的保护层厚度,支撑确保可靠、牢固,模板的接缝处严密不漏浆。模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,在混凝土浇筑前,如采用对拉螺栓杆、蝴蝶卡固定模板,要求拉杆上应焊接止水片或止水环等作防水处理。
(五)混凝土工程
在混凝土浇筑前,应密切关注天气情况。尽量避免在雨天浇筑,并应与供电部门取得联系,保证供用电情况正常,确保筏板基础混凝土浇筑的连续性,不留水平、竖直的施工缝。
为确保筏板基础混凝土浇筑的有效高度,应用水准仪测定标高,在模板上作好标记,并在挡土墙和柱的预留插筋上也作好标记。以用来控制混凝土的浇筑高度。
在混凝土浇筑时,混凝土振捣是保证混凝土浇筑质量的关键环节,筏板基础混凝土浇筑时,多选用插入式振捣器,每次浇筑层的厚度不应大于振动器作用部分长度的1.25倍,每次浇筑振捣厚度通常取250cm左右,振捣半径多为300mm左右,在混凝土浇筑振捣时,混凝土浇筑后及时振捣,避免在混凝土基本初凝后再进行振捣。
由于筏板基础混凝土量较大,混凝土工程属于建筑施工中的大体积混凝土施工,混凝土的各结合层之间容易产生泌水现象和浮浆层。在混凝土施工过程中,不可避免的会产生一些影响施工质量的多余水分,通常需根据工程特点在筏基模板外设置一个或多个抽水点,每个抽水点安装一台污水泵,及时将多余的水分排出到施工面以外。
在混凝土浇筑时,由于混凝土中水泥水化热的作用,当混凝土内外温差超过25度时,是混凝土表面产生裂缝的主要原因。因此,需安排专职人员负责混凝土内外温度的测量,并做好测温记录,及时掌握内外温度的动态,尽量把混凝土的内外温差控制在25度以内,避免混凝土表面裂缝的产生。
混凝土浇筑完成后,由于混凝土内部逐渐散热冷却,所以容易产生收缩变形,但由于受到基底已硬化混凝土垫层的约束而不能自由收缩,以致产生拉应力。同时混凝土浇筑后要加强养护工作,以控制混凝土在散热冷却过程中的总温差和散热速度,通过以上技术措施通常可以达到抑制基础底部产生温度裂缝的目的。
由于施工技术发展迅速,加之自身水平所限,不足之处望各位建筑同行和专家提出宝贵意见,给予指正。