张 藜，芮昊宇

(上海建工五建集团有限公司，陕西 西安 710068)

20世纪90年代以来，一批超高层建筑在我国大陆上拔地而起，其中包括金茂大厦(地上88层，总高度420 m)，广州西塔(地上103层，总高度440 m)，上海环球金融中心(地上101层，总高度492 m)。随着社会经济的发展，超高层建筑正向着更高的方向迈进，如上海中心(地上124层，总高度632 m)，武汉绿地中心(地上100层，总高度475 m)，深圳平安国际金融中心(地上118层，总高度599 m)。超高层建筑的结构体系往往具有极高的设计要求，这对超高层建筑基础的大体积混凝土施工提出了新的挑战。

1 工程概况

根据兰州某超高层建筑项目为例，项目由3栋超高层，4栋商业及3层地下车库组成，建筑概况为：共有3栋塔楼，总建筑面积33.7万m2，高度分别为230.4 m，194.7 m，249.8 m，结构形式均为框架-核心筒体系，且距离较近，两两之间距离不大于200 m，是典型的超高层建筑群项目。

2 基础施工设计

2.1 存在的问题

近年来随着高层建筑的日益增多，伴随的基础底板越做越大，导致基坑上边缘与基础面高差大，基础混凝土浇筑施工愈发困难[1]。在本工程中，根据设计要求，基础阶段为大体积混凝土施工，B塔楼因场地限制，小型混凝土泵送机无法架设，汽车泵距离不够，导致地下室阶段部分区域无法进行混凝土浇筑施工，对施工进度造成极大的困难。

大体积混凝土因其自身具有体量大、结构密实的特点，所以为了保证工程质量和施工的整体性，在传统浇筑施工过程中进行连续不间断的浇筑，但是浇筑过程中大体积混凝土内部所产生的水化热无法穿过混凝土而挥发，这就与热量快速挥发的表面形成了温差，导致温度应力的产生，进而出现了裂缝，对于大体积混凝土来说，浇筑的速度和连续性就成了影响质量的关键所在。传统的溜槽施工虽然能够保证施工的连续性，但是摩擦阻力大，且流速低，无法满足施工质量的要求[2]。

2.2 二次抛物线溜槽设计

超高层商业楼B地上54层，地下3层。建筑最高点277.8 m，B塔楼基础底板厚4.2 m，基底相对标高为-19.35 m；集水井及电梯井的基坑深为1.50 m～6.50 m，井基底相对标高-20.85 m～-25.85 m；主楼底板浇筑区域南北长度约为64.50 m，东西长度约为65.56 m，平面呈方形，平面面积约4 084 m2(基底口面积2 916 m2)。主楼筏板至沉降后浇带合围区域底板混凝土为一次性浇筑，混凝土强度等级采用C45 P8浇筑总量约1.8万m3。B塔楼底板典型剖面图见图1。

本项目借鉴一些水力学中渠道水力最佳断面法的研究[3-4]，结合大体积混凝土施工特点，利用二次抛物线截面摩阻力小、耐磨性高的优势，改进普通混凝土溜槽施工。二次抛物线形截面溜槽具有施工工艺简单、安全，经济性高；搭设费用低，能有效节省混凝土泵送费；同等流速及和易性下，混凝土溜槽需要的坡度最小，流淌更远；浇筑效率高，平均每小时浇筑100 m3混凝土的特点。同时能够适用于大体积混凝土浇筑的工况，尤其是筏板内有多个深坑，且混凝土方量较大；浇筑点离道路较远，且浇筑面较低；现场场地狭小，无法布置多台汽车泵等施工范围。

2.3 溜槽材质选择

经翻阅资料，普通溜槽通常采用木模板制作或双壁波纹管加工制作。而二次抛物线溜槽材质选用优质白铁皮，其耐磨性能和表面摩擦系数较佳，能达到最佳输送效果。

3 工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

二次抛物线溜槽施工工艺流程：溜槽上下端口初步定位→上下端高差及距离计算→溜槽上下端口精确定位→脚手架架体搭设→溜槽轨道搭设及胎体加工→下端口活动头加工制作→溜槽安装→上端口喇叭口制作安装。

3.2 溜槽端口的确定

首先，上口安全方便、不能离基坑太近，混凝土罐车行车方便；其次，下口接近坑中坑，保证混凝土浇筑量；再者，溜槽架体搭设范围内不能有互相影响的构筑物。

二次抛物线溜槽坡度最小为15°，也达到了很好的效果。本项目溜槽长度达到了42 m。截面形状采用二次抛物线截面，水力半径值最大，摩阻力最小。在同样的高差和混凝土和易性下，流淌距离最远，因此截面积取0.48 m2(高0.8，上口宽0.6)可满足混凝土罐车全功率倾倒混凝土负载[5-7]。

溜槽位置计划设置在项目南侧建安东路道路边靠近B塔楼处(见图2)，以方便混凝土罐车进行自卸。溜槽架设总长度44.9 m，总高度15.88 m，角度19°。拟搭设钢管脚手架高度15.88 m～9 m范围搭设宽度5 m，6排脚手架；9 m高度以下脚手架搭设宽度3 m，4排脚手架。

3.3 溜槽截面形状及截面积

截面形状采用二次抛物线截面，水力半径值最大，摩阻力最小。在同样的高差和混凝土和易性下，流淌距离最远。截面积取0.54 m2(高0.9，上口宽0.6)可满足混凝土罐车全功率倾倒混凝土负载。

3.4 溜槽架体搭设及施工

1)立杆。横向立杆间距均为1 000 mm，纵向(沿溜槽方向)立杆间距1 500 mm。起步立杆有两种规格，分别为4 m和6 m，不同规格的立杆不可混用。将起步立杆与溜槽支架上通过焊接与溜槽相连的钢管通过对接扣件相连；立杆接头间用对接扣件相连，相同步距内的相邻接头的竖向相距需大于500 mm。立杆的设置需要竖向延伸到顶，高出溜槽滑行轨道1.2 m。

2)纵向水平杆。纵向水平杆的设置是对立杆有横向制约作用，相互之间通过直角扣件相连，步步设置。纵向水平杆间通过对接扣件连接，接头的设置，既不得与相邻立杆的距离大于500 mm，又保证相邻接头间错开的距离大于500 mm。同一排大横杆水平偏差不大于50 mm及L/250。不同宽度的架体大横杆连通搭设。宽度变化处一跨范围内不允许有钢管连接接头。

3)横向水平杆。横向水平杆设置在脚手架的主节点处，通过直角扣件连接在立杆上，施工过程中必须始终保持与脚手架框架结构相连，不得拆除。

4)扫地杆。脚手架应设有纵、横扫式地杆。纵向扫地杆应用直角扣件连接并固定在离混凝土面最高200 mm处的脚手架立杆上;横向扫地杆也应使用直角扣件,连接并固定在靠近纵向扫地杆下部的脚手架立杆上。

5)剪刀撑。该脚手架在第二步及以上每2步和第4步整层设水平向剪刀撑，竖向剪刀撑设置原则：与溜槽同向，4跨一道；与溜槽垂直，6 m一道。相互搭接长度需大于1 m，并且与地面的夹角控制在45°～60°。需要注意的是，剪刀撑的斜撑杆与溜槽支撑架内的立杆或纵向水平杆同旋转扣件扣紧。

6)脚手板、挡脚板和护拦。脚手板采用对接平铺设置在小横杆上，对接处必须设双根小横杆，小横杆距脚手板端头不大于150 mm；脚手板用8号铅丝与小横杆绑扎牢固，不得再有滑动。

防护栏的设置原则：人行通道外侧设置，高度1.2 m，栏杆底部距离地面200 mm高的位置设置挡脚板。此外，需在防护栏杆外挂密目网。

7)缆风绳。架体中部两侧各拉6道缆风绳，拉设点设于外墙用于单支模的预留钢筋上或钢筋支架的槽钢上(见图3)。缆风绳采用不小于10号的钢丝绳。

8)溜槽。溜槽外部采用模板木方制模(上口600 mm宽，下口180 mm宽，900 mm高)，槽底2根钢管，侧面每侧3根木方，横杆钢管@500 mm，白铁皮二次抛物面形铺面制作，铁皮用钉子固定于木方上(见图4)。底部搭设溜沟将支架范围内底板钢筋小直径支架加密,加密支架上立柱间距与立杆横向间距相同，将支架立杆底板与钢筋支架上横杆8号槽钢板点焊加固。

9)溜槽活动端。溜槽活动端独立于溜槽主体，分开搭设，倾斜角度与主体溜槽相同，高度为2 m(见图5)。溜槽口两侧可适量放宽100 mm～300 mm，上端口可相对主溜槽下端略低50 mm～100 mm，保证混凝土能顺利流至转动一定角度的活动端而不洒出。

承料喇叭口尽可能方便于混凝土罐车卸料。混凝土罐车卸料时需倒行，将卸料口对准溜槽(见图6)。由于一般溜槽截面较小，很难一次就位，往往需要三次以上才能就位，效率较差。采用喇叭口承料口，混凝土罐车卸料时一次倒车成功，效率大幅度提高。

混凝土和易性在200 mm时，其自由流淌坡度为1∶3，影响范围较小。采用末端可转动装置，则可大幅增加溜槽覆盖面积。

3.5 下端可转动装置

混凝土和易性在200 mm时，其自由流淌坡度为1∶3，影响范围较小。采用末端可转动装置，则可大幅增加溜槽覆盖面积。

3.6 上端承料喇叭口

承料喇叭口尽可能方便于混凝土罐车卸料。混凝土罐车卸料时需倒行，将卸料口对准溜槽。由于一般溜槽截面较小，很难一次就位，往往需要三次以上才能就位，效率较差。采用喇叭口承料口，混凝土罐车卸料时一次倒车成功，效率大幅度提高。

4 结语

塔楼底板大体积混凝土顺利的浇筑为整个工程奠定了良好的基础。采用二次抛物线形截面的混凝土溜槽施工工法保证了混凝土的浇筑速度，增大了常规溜槽的易用性，节省了混凝土泵送费用，为其他相似工程情况提供了一个有价值的施工方法。二次抛物线形截面混凝土溜槽在本工程中得到了顺利实施，使底板大体积混凝土浇筑顺利实施，混凝土溜槽的使用节省了商品混凝土的泵送费用，解决了场地狭小泵车无法布置的难题。在技术上解决了常规溜槽坡度限制较大的难题，为其他项目类似问题提供一个新思路、新方法。