大型地下室混凝土施工技术

1．工程概况
　　江苏省东台市人民医院住院大楼工程由东南大学建筑设计研究院设计，东台市建筑工程公司中标总包承建，江苏省三益监理有限公司实施监理。建筑面积25333.86m2，地下一层，地上十八层，框架—剪力墙结构。该工程的加速机房位于地下室的西南角，建筑面积356.8m2，基础采用钢筋混凝土灌注桩承台，加速机房的钢筋混凝土底板厚500，抗辐射混凝土墙及顶板厚度达2.5m，混凝土标号为C50，抗渗等级为S8，配筋为Φ32的粗直径钢筋，混凝土浇筑量达1350m3。根据抗辐射混凝土的要求，混凝土墙及顶板必须一次性连续浇筑，不得留设水平施工缝。因此，该抗辐射混凝土的施工应着重解决模板、大体积混凝土施工、粗钢筋等强度滚轧直螺纹的连接等技术问题。
2．模板对拉螺栓计算
　　2.1 砼侧压力
　　标准值 F1=0.22γct0β1β2V1/2
　　β1——外加剂影响修正系数，掺有缓凝作用外加剂时取1.2
　　β2——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度为110—150mm时取1.15
　　砼浇筑速度 V=2米/h
　　施工时平均气温T=5℃，则混凝土t0= = =10℃
　　F1=0.22×25×10×1.2×1.15×21/2=107.34KN/m2
　　（当V=4米/h时 F1=151.8KN/m2）
　　F2=γc×H=25×4.5=112.5KN/m2
　　（H—混凝土侧压力计算位置至新浇筑混凝土顶的总高度取H=4.5m）
　　F1 F2二者取较小值，
　　当V=2米/h时，取F1=107.34KN/m2
　　当V=4米/h时，取F2=112.5KN/m2
　　设计值，F=F2×分项系数×折减系数
=112.5×1.2×0.85=114.75KN/m2
　　2.2 倾倒砼时产生的水平荷载2KN/m2
　　荷载设计值为2×1.4×0.85=2.40KN/m2
　　2.3 荷载组合 F’=114.75+2.4=117.15KN/m2
　　2.4 对拉止水螺栓的应力计算：
　　采用φ16mm的对拉止水螺栓，纵横向间距均为450mm，
　　φ16mm截面面积A=144mm2，
　　N=F’×横间距×纵间距
　　N=117.15×0.45×0.45=23.72KN
　　σ=N/A=23720N/144mm2=164.72N/mm2<170N/mm2，符合要求。
3．地下室防辐射砼顶板（2500厚）模板支撑计算
　　3.1、荷载设计值
　　模板自重 1.1×1.2=1.32KN/m2
　　砼自重 24×2.5×1.2=72KN/m2
　　钢筋自重 2.5×1.1×1.2=3.3KN/m2
　　施工人员及设备荷载 2.5×1.4=3.5KN/m2
　　倾倒砼时产生的荷载 4×1.4=5.6KN/m2
　　振捣砼时产生的荷载标准值对水平面模板采用2×1.4=2.8KN/m2
　　计算荷载总计：1.32+72+3.3+3.5+5.6+2.8=88.52KN/m2，取90KN/m2。
　　3.2、平台板底模板支承
　　(1)横向支承
　　板底横杆采用Φ48×3.5钢管，间距为400mm，
　　则每边横杆承受荷载为90×0.4=36KN/m
　　连续梁最大弯距 M=0.105×36×0.42=0.585KN·m
支座R=ql=36×0.4=14.4KN
　　Φ48×3.5钢管惯性矩Ix=12.19cm4，抵抗矩Wx=5.08cm3
E=2.06×105N/mm2
强度验算：σ= = =115N/mm2<200N/mm2
　　刚度验算：ω=0.677
=0.677×
≈0.24mm<L/1000=400/1000=0.4mm
　　(2)垂直支撑（立杆）
　　采用纵横向距400mm的φ48×3.5钢管作垂直支撑。
　　根据资料表明：φ48×3.5钢管，横杆步距1000mm时，扣件对接可承受35.7KN>R=14.4KN，故纵横400mm的间距满足要求。
　　扣件连接时，一个扣件能承受抗滑移力8KN,故必须在连接扣件下部紧靠加一个扣件，采用双扣件抗滑移，2×8KN=16KN>14.4KN，满足要求。
4、大体积砼施工
　　4.1 原材料：
　　4.1.1 水泥选用水化热低，凝结时间长，耐热性能好，适宜大体积砼的525#矿渣水泥，因为矿渣水泥比普硅水泥降低水化热约30%左右。
　　4.1.2 掺入特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂。特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂对新拌砼具有很好的保坍作用，减水率达20%，与普通砼相比较，掺有特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂的砼，28d抗压强度可提高30~65%，且后期强度性能稳定，在保证相同强度的前提下，除内掺替代的部分水泥外，还可节省水泥用量20%，根据有关大体积砼工程实例资料表明，单方水泥每减少10kg，水化热可降低10℃以上，因此，减少水泥用量，降低砼内部温度的有力措施之一，特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂的水化作用，使得砼在早期产生大量钙矾石，砼产生微膨胀，从而补偿了砼的收缩，增加砼的抗裂能力；此外，特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂还具有早期水化热低，高耐久性、粘结力、防冻能力强等优点。
　　4.1.3 细骨料选用粗、中砂，含泥量<3%。碎石选用最大粒不超过25mm连续级配的优等品，含泥量<1%。
　　4.1.4 水采用深井水，并在水中加入冰块。
　　4.2 砼配合比
　　该抗辐射砼施工，采用现场搅拌，泵送砼。抗辐射砼标号为C50，抗渗等级为S8，坍落度14~16cm，砂率为38%，委托江苏省建设工程质量检测中心试验，砼配合比为水泥：特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂：水：砂：石=1：0.05：0.355：1.39：2.29，施工过程根据天气情况，测定砂、石含水率，及时调整配合比。
　　4.3 砼浇筑
　　4.3.1 砼泵管上覆盖草包，经常喷水保持湿润，以减少砼拌合物因运输而造成的温度升高。