0 引言

　　随着城市化建设高速发展及日趋紧张的施工用地、复杂工程环境和工期要求，建筑工程地下空间开发面临更复杂的挑战。对于高层建筑，全逆作法提供了一种新的施工技术手段^[1,2,3]，可较好地应对有关技术难题。然而，混凝土输送是超深、超大地下室逆作施工的一个重难点^[4,5]，其对于工程进度、质量有着重要影响。

　　目前，国内有关专家对超深、超大地下室基坑混凝土输送技术进行研究。朱志山等^[6]针对佛山国际商业中心工期紧、场地狭窄的特点，在泵送立管和水平管交接处加装油压式逆流截止阀，以防逆流压力对泵机的损害和堵管。刘永和^[7]以中国有色金属工业总公司长沙公司综合楼为工程背景，研究混凝土输送泵配置原则、混凝土配合比要求等。孙志凌等^[8]针对武汉长江航运中心项目的临江超深基坑，通过选用超大双圆环内支撑，解决了现场施工遇到的技术难题。

　　总之，对于高层建筑超深基坑逆作混凝土输送而言，需解决2个技术难题:因逆作地下室楼层梁板水平结构先行施工，柱墙竖向结构构件后置施工，柱墙后置构件、梁柱接头高强度等级混凝土如何输送;混凝土向下输送过程中由于负压而产生的离析现象。

　　1 工程概况

　　湖南旺旺医院(二期)———医疗大楼扩建工程(以下简称“湖南旺旺医院(二期)”)为1座集医疗、住院、停车一体的综合性大楼，总建筑面积约18万m²，其中地上约12万m²，地下约6万m²;框架-剪力墙结构，地下室7层，层高从上向下分别为5.1,5.1,3.0,3.0,6.0,6.0,2.5m，基坑开挖深度32m;混凝土设计强度等级:柱、剪力墙为C60微膨胀自密实混凝土，梁板与膨胀加强带分别为C35,C40微膨胀内掺纤维混凝土，内衬墙、人防墙等后置构件分别为C35,C40自密实混凝土。

　　2 工艺原理及流程

　　2.1 工艺原理

　　根据上、下同步逆作法特性，地下室结构先施工水平梁板，后施工钢柱外包、剪力墙、内衬墙、楼梯间等后置构件，水平梁板结构存在梁柱接头均采用高强度等级、微膨胀、自密实混凝土，施工时因混凝土量少、泵送性能差、浇筑速度受限、浇筑时间长、水平运输距离长、操作空间受限、劳动力成本高等特点，利用逆作过程中已施工楼面作为混凝土水平运输平台，根据楼面承载能力利用自卸三轮汽车改装成专用小方量混凝土搅拌运输罐车，来解决楼层内长距离运输过程中的混凝土离析问题，实现了转运过程机械化作业。混凝土从1层利用256导管(导管每5～6m高安装1套防离析卸压装置)直卸至施工顶层+小方量混凝土搅拌运输罐车转运至浇筑点上方+漏斗、软管溜入浇筑点的1套完整混凝土输送系统。

　　本项目梁柱接头和后置构件混凝土输送原理如图1所示(?为商品混凝土运输车，?为与混凝土运输车配套的料斗，?为控制阀门，?为逆作法界面层，?为防离析卸压装置，?为256直卸导管，?为轻型料斗，?为自卸小方量混凝土运输车，?，○M为C60微膨胀自密实混凝土，为160橡胶软管，○K为200梁板预留孔，○L为支模架)。

　　根据深基坑及逆作法特性，逆作施工楼层梁板结构混凝土浇筑空间受顶盖限制，且深基坑混凝土输送泵因负压向下输送不利，因此，本项目采用混凝土输送泵(自重6t)从已预留的吊物孔下基坑，混凝土从室外1层利用256导管直卸至浇筑层上方+卸压装置+斜溜槽转至输送泵料斗内，再由混凝土输送泵+泵管泵送至浇筑点的1套完整混凝土输送系统，从而解决地下室逆作楼层梁板或底板混凝土的运输与离析问题。

　　楼层梁板结构混凝土输送原理如图2所示(?～?，○L含义与图1相同，○N为由白铁皮制作的混凝土溜槽，○O为混凝土输送泵，○P为逆作施工层楼层梁板结构，○Q为150混凝土泵送管)。

　　图1 梁柱节头和后置构件混凝土输送原理 

　　图2 楼层梁板结构混凝土输送原理  

　　混凝土超深向下输送采用在1～2层高内导管上安装1套防离析装置(见图3)，装置采用钢板制作，主要通过改变混凝土流向，进行卸压、防离析。图3中，法兰连接螺栓按成品混凝土泵进行加工，分仓钢板厚5mm，抗冲击面钢板采用20mm厚钢板制作。

　　根据地下室各楼面设计承载力，采用7YP-1450D47型自卸三轮汽车底盘进行改装，加装1个1m³带自动搅拌功能的运输混凝土小罐车。

　　2.2 工艺流程

　　柱、剪力墙、内衬墙等后置构件混凝土浇筑施工流程为:柱、剪力墙、内衬墙混凝土直卸系统、转运罐车及线路准备→钢筋及墙、柱模板验收→商品混凝土厂家报料、准备→利用导管将混凝土直卸至顶层罐车→罐车转运至浇筑点上方→经楼面预留孔流入后置构件→浇筑、养护混凝土。

　　图3 防离析装置设计  

　　逆作法梁板高、低强度等级混凝土浇筑施工流程如图4所示。

　　图4 梁板高、低强度等级混凝土浇筑施工流程  

　　3 关键施工技术

　　3.1 施工材料要求

　　1)高强度等级C60微膨胀自密实混凝土配合比要求碎石粒径为5～16mm;水泥品种及强度为P·O42.5;坍落度设计为(260±20),(650±50) mm;初凝时间约7h45min;终凝时间约11h15min。使用限制膨胀率≥0.02%补偿收缩混凝土。

　　2)普通微膨胀混凝土配合比要求膨胀加强带两侧采用限制膨胀率≥0.02%补偿收缩混凝土浇筑;后浇带及膨胀加强带内采用限制膨胀率>0.03%混凝土强度等级比带外混凝土高一级的膨胀混凝土浇筑。

　　3.2 混凝土直卸系统操作

　　1)为便于商品混凝土车辆停靠及有利于室外防水，选择合适位置作为直卸点，浇筑地下室逆作楼面混凝土时，预留直卸管孔。

　　2)为便于混凝土直卸系统上、下控制，在商品混凝土运输罐车放料口、直卸管顶设置1个容量与楼面小罐车相同及带控制阀门的料斗，采用对讲机上、下控制放料。

　　3)直卸管每下落1层接1套防离析装置，接头压入橡胶密封条，减少混凝土下送过程中砂石与水泥浆体分离。

　　3.3 混凝土输送

　　逆作法采用先施工楼层梁板水平结构，向下暗挖1层土石方后，再施工1层楼面梁板水平结构，以此循环利用楼面梁板水平结构支撑、传递逆作过程中地下室支护体系水平力，地下室每层梁板结构先顶后底，造成梁柱接头高强度等级混凝土及后置构件(钢管柱外包混凝土、剪力墙、楼梯间、内衬墙等非逆作阶段受力构件)混凝土输送无法采用传统顺作法中塔式起重机直接配合输送的方式，改用商品混凝土通过导管、防离析装置直卸至施工顶层+小方量混凝土搅拌运输罐车转运至浇筑点上方+漏斗、软管溜入浇筑点的1套完整混凝土输送系统。

　　小方量混凝土搅拌运输罐车料放入浇筑点顶部楼面小斗，小斗下端接160塑料软管穿入已预留洞。梁柱接头高强度等级混凝土采用悬挂160长塑料软管溜入浇筑点内。

　　3.4 混凝土输送泵下基坑

　　地下1层、地下2层梁板施工时，采用混凝土输送泵设置在地面上，因混凝土下送经常堵管，地下3层梁板及以下改用混凝土输送泵下基坑，从而实现梁板现浇混凝土面比基坑输送泵面高2.5m的常规正压泵送模式，混凝土采用直卸+溜槽入基坑内输送泵，再经输送泵与泵管输送至梁板结构浇筑点，混凝土输送泵重约6t，因本工程商品混凝土进料区采用上、下同步全逆作法，地下室内边比主体结构外边投影线宽2.5m，因逆作需求设置2个16.4m×7.0m吊物孔，并在3层梁板结构下悬挂移动式电动葫芦吊，电动葫芦吊外悬挑4.5m，其中北向吊物孔考虑混凝土输送泵需出入基坑，其电动葫芦吊按10t设计。输送泵出入基坑采用汽车式起重机(基坑外移位)+移动式电动葫芦吊(出入基坑)组合吊装模式。

　　3.5 混凝土浇筑质量控制

　　根据混凝土配合比要求，现场对每车商品混凝土进行坍落度检测，不符合要求时退货，每次第1车均留设初凝、终凝试件，其他标养试块、同条件试块、拆模试块按规范要求留设。

　　因后置构件、梁柱接头高强度等级混凝土每次浇筑量相对较少、部位零散、浇筑速度慢，需根据混凝土浇筑气温、初凝时间、浇筑部位难易、运输及输送距离，控制预拌混凝土来料每车方量与现场浇筑速度相匹配，严禁使用初凝混凝土。

　　4 结语

　　1)采用混凝土从1层直卸至施工顶层+少方量混凝土搅拌运输罐车转运至浇筑点上方+漏斗、软管溜入浇筑点方式解决了逆作法后置构件、梁柱接头高强度等级混凝土的运输与离析问题，从而确保了混凝土施工质量，并节约了劳动力，加快了工程施工进度。

　　2)地下3层以下(标高-30.700～-16.250m)采用混凝土输送泵从已预留的吊物孔下基坑，混凝土从1层直卸至浇筑层上方+卸压装置+斜溜槽转至输送泵料斗，再由混凝土输送泵+泵管泵送至浇筑点方式解决地下室楼层或底板混凝土运输与离析问题，从而确保了混凝土施工质量。