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摘要：根据银诚大厦地下室结构，提出了地下室结构施工的几个关键技术问题，针对施工中存在的问题，对施工技术措施及其技术经济效果做出了探讨。
关键词：银城大厦；地下室结构；施工；技术
Abstract: According to the Prudential Bank building basement structure basement structure construction, puts forward several key technical problems, aiming at the problems in construction, the construction technology measures and technical economic effect is discussed.
Key words: Silver City building; underground structure; construction technology;
中图分类号：TU765 文献标识码：A文章编号：
银诚大厦地下室结构简介
银诚大厦为西安市一高层建筑，建筑物平面呈“一”型，占地面积1560m2，建筑面积17558m2，地下一层，地上十八层，总高69.5m，为钢筋砼外框内简结构。基础为铪灌注桩，桩承台及基础拉梁组成的刚性基础，基础埋深（承台底标高）-6.70m。该工程地下室结构主要包括铪承台，基础拉梁，地下室挡土墙、简体墙，地下蓄水池及铪柱、梁、板，共计钢筋260t砼浇注量2200m3。其中中央承台CT-O为21.2m×21.2m×1.7m(台)，钢筋110t，砼约800m3，为地下室结构施工的难点。
地下室结构施工的几个关键技术问题。
中央承台CT-O钢筋网片的支撑。
中央承台CT-O，长21.2m，宽21.2m，高1.7m，承台上、中、下由三层钢筋网片，上、下网片为φ25@200双向，中间网片为φ18@200双向网片，按常规施工，网片之间需设置马澄钢筋，按照原施工组织设计的方案，上层网片钢筋马蹬应为φ25@1200，中间网片为φ16@1200，约需撑筋钢筋12t，很不经济，而且施工很不方便。
CT-O中央承台砼的施工温度控制及施工缝问题。
中央承台CT-O为大体积砼，砼浇筑后，水泥快速水化，释放出大量的水化热，由于砼体积大，不能及时散热，造成砼内部温度过高。施工正值冬季，砼施工尚存砼温度与环境温度差，按规范要求，砼内部与砼表面温差、及砼表面与环境温度温差均不大于25℃。
中央承台CT-O设计不允许留施工缝，按常规施工应采用商品砼，但该工程具体条件，建设单位不愿采用商品砼，现场砼搅拌站难以满足砼浇筑要求的砼供应速度，必然会造成砼浇筑造成的冷缝，这是结构设计及规范所不允许的，在施工中应寻求延长砼初凝时间的途径，保证砼施工过程中不造成施工缝。
施工技术措施及其技术经济效果。
针对以上施工中存在的问题，我们结合当时的施工条件，参考一些兄弟单位及有关资料在这几个方面的经验，充分发挥主管能动性，采取了较为合理的技术方案，取得了较为满意的技术经济效果。
CT-O中央承台钢筋网片支撑方案
中央承台CT-O，是结构施工的难点所在，CT-O为21.2m×21.2m×1.7m，钢筋总量约110t，分为上、中、下三层网片和四道高1.6m的环梁（暗梁），按原施工组织设计中的方案，钢筋网片之间用钢筋马蹬支撑。经计算约需钢筋12t，且由于马蹬没有横向拉结，稳定性差，网片绑扎时难以操作。
在施工中我们采用了Φ18垫筋，把撑筋相互拉结，组成一层平面网片（如下图示意），这样由于垫筋的拉结，撑筋被连成一个整体，施工操作便较为方便，可以用粉笔直接在垫筋上划出要绑扎网片钢筋的位置，使网片绑扎左右成行很为平直。
撑筋间距可以放大到2.5m，使用以上方案，撑筋及垫筋计5.6t，比采用马蹬节约钢筋6.0t，节约2万多元，且提前工期一天，钢筋网片的标高也得到较好的控制，取得了较好的技术经济效果。
承台钢筋支撑示意图
中央承台大体积砼的浇筑
中央承台CT-O21.2m×21.2m×1.7m，中间有两个深2.8m的电梯坑，共计砼量约832m3，砼强度等级C30，抗渗标号S6。属于大体积砼施工。按常规的施工，大体积砼宜采用水化热较低的矿渣水泥。为了保证砼在施工中不造成施工缝，保证砼的供应浇筑速度，应采用商品砼，泵送施工。
但限于货源及供应渠道的限制，只能采用雁塔525#R型水泥，由于各种条件限制，也不能采用商品砼泵送施工，针对以上条件，我们在施工中，在砼的配合比上下功夫，抓砼浇筑的技术方案，制定合理的施工工艺，做好保温测温工作，使该项施工顺利完成，取得了较好的技术经济效果。
砼的配合比选择。
雁塔525#R型水泥的特点是快凝、早强、高水化热，一般初凝时间在1.5、2.0h，终凝时间在4h以内，3d的砼强度可达50-60%，水化热为461KJ/Kg，砼内部温度的峰值出现比矿渣水泥早、峰值陡。雁塔水泥525#R型的初凝时间按试验室的统计资料为118min，以上的条件不利于大体积砼的施工。
按设计要求，CT-O承台砼C30，选用雁塔525#R型普通硅酸盐水泥，为了满足降低水泥水化热的要求和推迟砼的初凝时间，在配合比选择上，我们采用了在砼中加入一定量的活性掺合料——粉煤灰，降低水泥用量，减少砼中水泥在水化过程中释放的水化热，采用缓凝减水剂，推迟砼的初凝时间。缓凝剂选用西安红旗外加剂厂生产的HN-2缓凝减水剂。
砼的原材料的技术指标如下：
水泥：雁塔525#R普硅水泥，初凝时间1.41h，终凝2.36小时，安定性合格（试饼法），3天抗拆强度6.2Mpa，3天抗压强度33.4 Mpa，28d抗拆强度9.1Mpa，28天抗压强度63.5Mpa。
砂子：霸河中砂，细度模数2.6，含泥量1.2%。
石子：20～40mm泾河卵石，含呢量0.5%，堆积实度1571kg/m3。
水：井水，物理指标合格。
外加剂：HN-2缓凝减水剂，西安红旗外加剂厂产品、灰色粉末，PH值9-10，减水率8-12%，砼凝结时间延续3-5h，有一定的增强效果，R3≥20%，R28≥10%。
粉煤灰：西安Ⅱ級粉煤灰，主要化学组分为：
SiO2（54.7%） Al2O3(24.04%) Fe2O3(6.8%)
CaO(8.8%) MgO(1.13%)SO3(1.6%)
粉煤灰质量较好。
在试验室我们做了几种配合比的对比试验。
不掺掺合料及外加剂的最佳配合比如下：
C30S6 坍落度3-5cm。
水泥：水：砂：石砂率SP=3.5%
335：170：681：1264
水灰比0.51，实测坍落度3cm，R3=21.7Mpa，R28=38.3Mpa（后出）。
做为砼的掺合料，粉煤灰在土木工程的应用愈来愈广泛，由于以前在这方面研究的局限性，在我国砼中粉煤灰掺量一般都在5～10%之间，但近几年来的研究及国外有关资料表明，粉煤灰在砼中的掺量可以达到30～40%（水泥用量），有的国家高达50%以上，而且研究表明粉煤用于砼中，有利于提高砼的耐久性，降低砼在自然环境中的碳化深度，有利于抑制砼中碱骨料反应，还可以提高砼的强度。
根据有关资料，我们分别做了对比试验，经过综合分析，我们最终确定粉煤灰摻量为20%，同时在砼中加入HW-2缓凝减水剂，最优配合比如下：
砂率SP=35%，水灰比0.42，实测坍落度5cm，初凝时间7h，R3=22.6Mpa，R=41.4Mpa（后出）,根据以上条件及三天的强度推算28天强度，各项指标满足施工要求。
在体积砼的内部温度计算：
根据试配确定的配合比，施工前我们对承台CT-O砼浇注后的砼最高温度进行了计算。
气温条件：该工程施工在96年11月初，当时室外气温最高18℃，最低12℃，日平均气温15℃。
砼的材料：
水：井水，水温14℃
水泥：525#R普硅水泥，水化热461KJ/kg，单方用量280kg/m3
砂子：河砂 中砂 含泥量1.2%,含水率2%，单方用量702kg/m3（2%含水已调整）
石子：河卵石，20-40mm，含水率0.5%,单方用量1285kg/m3(0.5%含水已调整)
水:井水,单方用量123kg/m3(已扣除石子中含水)
粉煤灰:西安 Ⅱ级 单方用量60kg/m3
HN-2缓凝减水剂：2.8kg/m3
砼拌合物温度计算
砼拌合物温度式中：
TC——砼拌合物温度
W——各材料用量
C——各材料比热
Ti——各材料本身温度
以上各值列表如下：
⑵砼的出灌温度:Ti=Tc=16℃
⑶砼的浇筑温度:
由于施工采用动力翻斗车、架子车，运输时间按5min计算，浇筑完毕约需2小时。
砼的浇筑入模温度：
Tj=T1+（Tα-TI）·（A1+A2+A3）
TI=砼拌合物温度（16℃）
Tα=环境温度 （15℃）
装御料1次查表得：A1=0.032
运料5mm查表得A2=0.0037×15=0.055
浇筑2h,查表得 A3=0.003×120=0.36
则Tj=16+(15-16)(0.032+0.055+0.36)
=15.6℃
(4)砼浇筑后的绝热温升
砼浇筑后,三天时水泥水化热最大砼内部温度达到峰值,按3d龄期计算砼的绝热温升,砼浇筑厚度1.7m。
TJ——砼的绝热温升。
Q——水泥水化热，取461KJ/kg
W——水泥用量280kg/m3
C——砼的比热取0.97KJ/kg·k
ρ——砼的密度取2450kg/m3
（1-e-mr）——系数，当砼浇筑温度为15℃，查表得
1-e-mr=0.639
280×461
则Tj= ×0.639=34.7
0.97×2450
(5)砼内部最高温度
Tmax=Tj+TJ
=16+34.7×0.522
=34.1℃
(6)砼表面温度:
如采用敞开式施工,砼表面温度同环境温度同为16℃,当气温最低时(当时由于西安地区昼夜温差大,最冷时温度为10℃.
则砼的内外温差为Tmax=Tj=34.01-10℃=24.1℃≯25,可以不采取降温措施。
但实际施工时，考虑到气温的突然变化，天气情况的变化及砼养护的需要，防止砼表面水份蒸发起干缩的裂纹。我们采用了一层塑料薄膜一层草袋的保温养护措施，取得了较好的效果，施工中，测得砼内部温度在浇筑12小时后达到19℃，浇筑后二十四小时达到30℃，在浇筑后60h达到最高值35℃，以后持续到第五天逐渐回落，砼表面（塑料薄膜下温度随砼内部温度升高，最高19℃，最低13℃），这样砼的内外温差，砼有面与环境温差都小于25℃，不会因温度应力造成砼的裂纹（裂缝），也与以上的计算基本吻合。
砼的浇筑工艺及砼的养护
大体积砼的浇筑工艺一般有三种施工方法：全面分层浇筑，即将整个结构浇筑分为数层浇筑。分块分层浇筑，施工时从底层一端开始浇筑，进行到一定距离后浇筑第二层、第三层。斜面分层浇筑：即沿短方向一次浇筑一定宽度到标高，再回头浇筑一定宽度，反复进行。结合本工程情况，我们采用了斜面分层浇筑的施工工艺。第一次浇筑宽度0.8m，约需砼110m3，按现场砼搅拌站的力量约需4h,等再返回浇筑,每次浇筑30cm，由于砼中加入了缓凝剂，砼的初凝时间约在5h，所以每一次浇筑0.8m，等返回浇筑时砼不会初凝，浇筑示意图如下图：
浇筑示意图
在承台CT-O的砼施工中，由于使用掺合料及外加剂技术，采用了合理的浇筑工艺，保证了施工的质量，也取得了一定的效益。
掺用粉煤灰的配合比普通砼减少水泥55kg/m3，共计节约水泥48t，计17000元，由于使用了粉煤灰，减少了水泥用量，降低了砼的内部温升，减少采用降温措施的费用。
结束语：
测温数据及砼的外观质量以及试块的强度表明，大体积砼采用外加剂，掺入粉煤灰及采用斜面分层浇筑的施工工艺是成功的，外部保温措施是得当的。
在砼中掺入一定量的粉煤灰及选用合理的砼外加剂是有利于大体积砼施工的。活性掺加料及外加剂是构成砼的第五组分，砼的发展即是砼第五组分的发展，高强砼、耐磨砼、碳纤维砼都是在这种理论下发展起来，有着广阔的应用前景，有着很大的研究开发潜力。
关键词：银城大厦；地下室结构；施工；技术
Abstract: According to the Prudential Bank building basement structure basement structure construction, puts forward several key technical problems, aiming at the problems in construction, the construction technology measures and technical economic effect is discussed.
Key words: Silver City building; underground structure; construction technology;
中图分类号：TU765 文献标识码：A文章编号：
银诚大厦地下室结构简介
银诚大厦为西安市一高层建筑，建筑物平面呈“一”型，占地面积1560m2，建筑面积17558m2，地下一层，地上十八层，总高69.5m，为钢筋砼外框内简结构。基础为铪灌注桩，桩承台及基础拉梁组成的刚性基础，基础埋深（承台底标高）-6.70m。该工程地下室结构主要包括铪承台，基础拉梁，地下室挡土墙、简体墙，地下蓄水池及铪柱、梁、板，共计钢筋260t砼浇注量2200m3。其中中央承台CT-O为21.2m×21.2m×1.7m(台)，钢筋110t，砼约800m3，为地下室结构施工的难点。
地下室结构施工的几个关键技术问题。
中央承台CT-O钢筋网片的支撑。
中央承台CT-O，长21.2m，宽21.2m，高1.7m，承台上、中、下由三层钢筋网片，上、下网片为φ25@200双向，中间网片为φ18@200双向网片，按常规施工，网片之间需设置马澄钢筋，按照原施工组织设计的方案，上层网片钢筋马蹬应为φ25@1200，中间网片为φ16@1200，约需撑筋钢筋12t，很不经济，而且施工很不方便。
CT-O中央承台砼的施工温度控制及施工缝问题。
中央承台CT-O为大体积砼，砼浇筑后，水泥快速水化，释放出大量的水化热，由于砼体积大，不能及时散热，造成砼内部温度过高。施工正值冬季，砼施工尚存砼温度与环境温度差，按规范要求，砼内部与砼表面温差、及砼表面与环境温度温差均不大于25℃。
中央承台CT-O设计不允许留施工缝，按常规施工应采用商品砼，但该工程具体条件，建设单位不愿采用商品砼，现场砼搅拌站难以满足砼浇筑要求的砼供应速度，必然会造成砼浇筑造成的冷缝，这是结构设计及规范所不允许的，在施工中应寻求延长砼初凝时间的途径，保证砼施工过程中不造成施工缝。
施工技术措施及其技术经济效果。
针对以上施工中存在的问题，我们结合当时的施工条件，参考一些兄弟单位及有关资料在这几个方面的经验，充分发挥主管能动性，采取了较为合理的技术方案，取得了较为满意的技术经济效果。
CT-O中央承台钢筋网片支撑方案
中央承台CT-O，是结构施工的难点所在，CT-O为21.2m×21.2m×1.7m，钢筋总量约110t，分为上、中、下三层网片和四道高1.6m的环梁（暗梁），按原施工组织设计中的方案，钢筋网片之间用钢筋马蹬支撑。经计算约需钢筋12t，且由于马蹬没有横向拉结，稳定性差，网片绑扎时难以操作。
在施工中我们采用了Φ18垫筋，把撑筋相互拉结，组成一层平面网片（如下图示意），这样由于垫筋的拉结，撑筋被连成一个整体，施工操作便较为方便，可以用粉笔直接在垫筋上划出要绑扎网片钢筋的位置，使网片绑扎左右成行很为平直。
撑筋间距可以放大到2.5m，使用以上方案，撑筋及垫筋计5.6t，比采用马蹬节约钢筋6.0t，节约2万多元，且提前工期一天，钢筋网片的标高也得到较好的控制，取得了较好的技术经济效果。
承台钢筋支撑示意图
中央承台大体积砼的浇筑
中央承台CT-O21.2m×21.2m×1.7m，中间有两个深2.8m的电梯坑，共计砼量约832m3，砼强度等级C30，抗渗标号S6。属于大体积砼施工。按常规的施工，大体积砼宜采用水化热较低的矿渣水泥。为了保证砼在施工中不造成施工缝，保证砼的供应浇筑速度，应采用商品砼，泵送施工。
但限于货源及供应渠道的限制，只能采用雁塔525#R型水泥，由于各种条件限制，也不能采用商品砼泵送施工，针对以上条件，我们在施工中，在砼的配合比上下功夫，抓砼浇筑的技术方案，制定合理的施工工艺，做好保温测温工作，使该项施工顺利完成，取得了较好的技术经济效果。
砼的配合比选择。
雁塔525#R型水泥的特点是快凝、早强、高水化热，一般初凝时间在1.5、2.0h，终凝时间在4h以内，3d的砼强度可达50-60%，水化热为461KJ/Kg，砼内部温度的峰值出现比矿渣水泥早、峰值陡。雁塔水泥525#R型的初凝时间按试验室的统计资料为118min，以上的条件不利于大体积砼的施工。
按设计要求，CT-O承台砼C30，选用雁塔525#R型普通硅酸盐水泥，为了满足降低水泥水化热的要求和推迟砼的初凝时间，在配合比选择上，我们采用了在砼中加入一定量的活性掺合料——粉煤灰，降低水泥用量，减少砼中水泥在水化过程中释放的水化热，采用缓凝减水剂，推迟砼的初凝时间。缓凝剂选用西安红旗外加剂厂生产的HN-2缓凝减水剂。
砼的原材料的技术指标如下：
水泥：雁塔525#R普硅水泥，初凝时间1.41h，终凝2.36小时，安定性合格（试饼法），3天抗拆强度6.2Mpa，3天抗压强度33.4 Mpa，28d抗拆强度9.1Mpa，28天抗压强度63.5Mpa。
砂子：霸河中砂，细度模数2.6，含泥量1.2%。
石子：20～40mm泾河卵石，含呢量0.5%，堆积实度1571kg/m3。
水：井水，物理指标合格。
外加剂：HN-2缓凝减水剂，西安红旗外加剂厂产品、灰色粉末，PH值9-10，减水率8-12%，砼凝结时间延续3-5h，有一定的增强效果，R3≥20%，R28≥10%。
粉煤灰：西安Ⅱ級粉煤灰，主要化学组分为：
SiO2（54.7%） Al2O3(24.04%) Fe2O3(6.8%)
CaO(8.8%) MgO(1.13%)SO3(1.6%)
粉煤灰质量较好。
在试验室我们做了几种配合比的对比试验。
不掺掺合料及外加剂的最佳配合比如下：
C30S6 坍落度3-5cm。
水泥：水：砂：石砂率SP=3.5%
335：170：681：1264
水灰比0.51，实测坍落度3cm，R3=21.7Mpa，R28=38.3Mpa（后出）。
做为砼的掺合料，粉煤灰在土木工程的应用愈来愈广泛，由于以前在这方面研究的局限性，在我国砼中粉煤灰掺量一般都在5～10%之间，但近几年来的研究及国外有关资料表明，粉煤灰在砼中的掺量可以达到30～40%（水泥用量），有的国家高达50%以上，而且研究表明粉煤用于砼中，有利于提高砼的耐久性，降低砼在自然环境中的碳化深度，有利于抑制砼中碱骨料反应，还可以提高砼的强度。
根据有关资料，我们分别做了对比试验，经过综合分析，我们最终确定粉煤灰摻量为20%，同时在砼中加入HW-2缓凝减水剂，最优配合比如下：
砂率SP=35%，水灰比0.42，实测坍落度5cm，初凝时间7h，R3=22.6Mpa，R=41.4Mpa（后出）,根据以上条件及三天的强度推算28天强度，各项指标满足施工要求。
在体积砼的内部温度计算：
根据试配确定的配合比，施工前我们对承台CT-O砼浇注后的砼最高温度进行了计算。
气温条件：该工程施工在96年11月初，当时室外气温最高18℃，最低12℃，日平均气温15℃。
砼的材料：
水：井水，水温14℃
水泥：525#R普硅水泥，水化热461KJ/kg，单方用量280kg/m3
砂子：河砂 中砂 含泥量1.2%,含水率2%，单方用量702kg/m3（2%含水已调整）
石子：河卵石，20-40mm，含水率0.5%,单方用量1285kg/m3(0.5%含水已调整)
水:井水,单方用量123kg/m3(已扣除石子中含水)
粉煤灰:西安 Ⅱ级 单方用量60kg/m3
HN-2缓凝减水剂：2.8kg/m3
砼拌合物温度计算
砼拌合物温度式中：
TC——砼拌合物温度
W——各材料用量
C——各材料比热
Ti——各材料本身温度
以上各值列表如下：
⑵砼的出灌温度:Ti=Tc=16℃
⑶砼的浇筑温度:
由于施工采用动力翻斗车、架子车，运输时间按5min计算，浇筑完毕约需2小时。
砼的浇筑入模温度：
Tj=T1+（Tα-TI）·（A1+A2+A3）
TI=砼拌合物温度（16℃）
Tα=环境温度 （15℃）
装御料1次查表得：A1=0.032
运料5mm查表得A2=0.0037×15=0.055
浇筑2h,查表得 A3=0.003×120=0.36
则Tj=16+(15-16)(0.032+0.055+0.36)
=15.6℃
(4)砼浇筑后的绝热温升
砼浇筑后,三天时水泥水化热最大砼内部温度达到峰值,按3d龄期计算砼的绝热温升,砼浇筑厚度1.7m。
TJ——砼的绝热温升。
Q——水泥水化热，取461KJ/kg
W——水泥用量280kg/m3
C——砼的比热取0.97KJ/kg·k
ρ——砼的密度取2450kg/m3
（1-e-mr）——系数，当砼浇筑温度为15℃，查表得
1-e-mr=0.639
280×461
则Tj= ×0.639=34.7
0.97×2450
(5)砼内部最高温度
Tmax=Tj+TJ
=16+34.7×0.522
=34.1℃
(6)砼表面温度:
如采用敞开式施工,砼表面温度同环境温度同为16℃,当气温最低时(当时由于西安地区昼夜温差大,最冷时温度为10℃.
则砼的内外温差为Tmax=Tj=34.01-10℃=24.1℃≯25,可以不采取降温措施。
但实际施工时，考虑到气温的突然变化，天气情况的变化及砼养护的需要，防止砼表面水份蒸发起干缩的裂纹。我们采用了一层塑料薄膜一层草袋的保温养护措施，取得了较好的效果，施工中，测得砼内部温度在浇筑12小时后达到19℃，浇筑后二十四小时达到30℃，在浇筑后60h达到最高值35℃，以后持续到第五天逐渐回落，砼表面（塑料薄膜下温度随砼内部温度升高，最高19℃，最低13℃），这样砼的内外温差，砼有面与环境温差都小于25℃，不会因温度应力造成砼的裂纹（裂缝），也与以上的计算基本吻合。
砼的浇筑工艺及砼的养护
大体积砼的浇筑工艺一般有三种施工方法：全面分层浇筑，即将整个结构浇筑分为数层浇筑。分块分层浇筑，施工时从底层一端开始浇筑，进行到一定距离后浇筑第二层、第三层。斜面分层浇筑：即沿短方向一次浇筑一定宽度到标高，再回头浇筑一定宽度，反复进行。结合本工程情况，我们采用了斜面分层浇筑的施工工艺。第一次浇筑宽度0.8m，约需砼110m3，按现场砼搅拌站的力量约需4h,等再返回浇筑,每次浇筑30cm，由于砼中加入了缓凝剂，砼的初凝时间约在5h，所以每一次浇筑0.8m，等返回浇筑时砼不会初凝，浇筑示意图如下图：
浇筑示意图
在承台CT-O的砼施工中，由于使用掺合料及外加剂技术，采用了合理的浇筑工艺，保证了施工的质量，也取得了一定的效益。
掺用粉煤灰的配合比普通砼减少水泥55kg/m3，共计节约水泥48t，计17000元，由于使用了粉煤灰，减少了水泥用量，降低了砼的内部温升，减少采用降温措施的费用。
结束语：
测温数据及砼的外观质量以及试块的强度表明，大体积砼采用外加剂，掺入粉煤灰及采用斜面分层浇筑的施工工艺是成功的，外部保温措施是得当的。
在砼中掺入一定量的粉煤灰及选用合理的砼外加剂是有利于大体积砼施工的。活性掺加料及外加剂是构成砼的第五组分，砼的发展即是砼第五组分的发展，高强砼、耐磨砼、碳纤维砼都是在这种理论下发展起来，有着广阔的应用前景，有着很大的研究开发潜力。