摘 要: 海峽交流中心二期B地塊工程地下室采用“跳倉法”進行設計與施工,將“跳倉法”工藝推廣至整個地下室的設計與施工。“跳倉法”工藝對結構設計和施工提出合理要求,節約工程投資,提高工程質量,加快施工進度。
關鍵詞:地下室;跳倉法;混凝土
中圖分類號:TU75 文獻標識碼:A
1工程概況
1.1項目概況
廈門海峽交流中心二期 B地塊項目總建筑面積為389396.386m2,總用地面積(地上)為42379.096 m2。由2號、3號二座塔樓、五層商業裙房以及一個能容納1414人的劇場以及三層地下室組成,兩棟超高層辦公建筑分居基地二側,裙樓前面形成集中廣場。兩座塔樓建筑高度212.3m,兩棟塔樓均為48層;裙房建筑高度38.0m,5層;劇場建筑高度34.35m,5層;地下室3層,地下室占地面積48952.712㎡,設四個洗車坡道疏散出口,部分為設備用房,局部為人防地下室,按平戰結合設計,平時作停車庫。
廈門海峽交流中心二期B地塊工程總用地面積(地下48952.712m2),東西長189.232m,南北長236.700m。本工程地下室共三層,與東面海峽交流中心二期1#樓、海峽交流中心二期C地塊、建發國際大廈地下室連通,形成超大地下室空間,正是地上多棟高層和地下連體多層箱筏基礎相結合的結構形式。
1.2工程地質水文條件
場地原始地貌為港灣灘涂,后因建設需要經人工回填成現狀。本工程巖土工程勘察報告顯示:鉆孔的初見水位埋深為0.50~3.80m,混合穩定水位埋深為0.2~4.1m(標高為3.12~7.56m,在勘察期間場地地下水位相對穩定,東側海域潮水位的變化對地下水無影響);場地地下水對砼結構具有弱腐蝕性,對鋼結構具有中等腐蝕性,另在地下水位干濕交替帶對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有強腐蝕性,在長期浸水狀態下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性。本工程地下水三層,地下水底板標高-15.35m(本工程±0.000所對應的黃海標高為7.80米)。因此該工程地下水量豐沛,地下水對砼結構具弱腐蝕性,對鋼結構具中等腐蝕性,在長期浸水狀態下對鋼筋砼結構中鋼筋具弱腐蝕性。
2 “跳倉法”施工技術原理
“跳倉法”工藝原理:超長超寬大體積混凝土”跳倉法”施工,取消永久性伸縮縫,取消后澆帶,運用“抗放兼施,先放后抗,以抗為主”的條件,混凝土的溫度收縮變形小于混凝土的極限拉伸,任意強的約束條件下,任意長度可以取消永久性變形縫。“跳倉法”施工過程中對超長大體積地下室進行分塊,采用臨時性的分塊釋放大部分溫度效應,經過7~10天后,再合攏連成整體,剩余的降溫及收縮作用將由混凝土的抗拉應變來承受。
3“跳倉法”施工方案的確定
該工程地處沿海,地下室面積大,地下水位高,地勘報告顯示地下水對鋼筋有弱腐蝕性。目前,對超長超寬的大面積地下室一般采用后澆帶法施工,由于地下水位較高,后澆帶填充前,地下室處于漏水狀態,嚴重影響施工,且地下水對鋼筋具有一定腐蝕性,嚴重影響工程質量;后澆帶留置時間長,后澆帶將經歷整個結構施工的全過程,在這樣長時間里不可避免地落進雜物,極難清理;該工程分為劇院、裙樓、2#樓和3#樓共四個部分,應市政府要劇院需提前使用,劇院工期十分緊張,劇院地下室必須先行施工。
“跳倉法”工藝充分利用混凝土本身的抗拉、抗壓、徐變、收縮等自身特性,采用“先放后抗,以抗為主”的原則,將大面積混凝土地下室分為多個倉位,倉與倉之間封閉時間為7~10天。先行施工的倉位混凝土在7~10天時間內釋放了較多的溫度熱應力,7~10天混凝土強度可以達到28天強度的70%左右,此時封閉倉位,利用混凝土本身的強度來抵抗溫度應力,這樣取消了伸縮縫和后澆帶,又解決了超長、超寬大體積混凝土抗裂、防滲問題,施工質量有保證。“跳倉法”工藝施工靈活,將于大面積地下室分為多個倉位,可以靈活選取先行施工的倉位,可以確保節點工期。
在質量和工期的綜合考慮下,該工程采用“跳倉法”工藝施工,請我國對“跳倉法”工藝有深入研究的著名專家王鐵夢教授指導本工程設計與施工。該工程將地下室分為34個倉位,先行施工劇院部分地下室的倉位,滿足工期和質量的要求。
4“跳倉法”設計
4.1跳倉法倉位設計
本工程地下室底板尺寸為189.232m×236.700m,底板、墻體、梁板(含地下室頂板)屬于大體積超長混凝土。本工程底板、外墻、頂板(含負一、負二層板)均采用“跳倉法”施工,封倉最短時間間隔時間控制在7~10天,外墻水平長度控制在40米以內。地下室底板及各樓層板設置縱橫向各5條施工縫,平面劃分為32個及2個塔樓區域,共34個倉位,2#塔樓周邊沉降后澆帶保留。
4.2分倉縫設計
分塊施工的施工縫采用鋼板止水帶,嚴格確保施工質量,達到全長度的密實連接。倉位施工縫收口及施工縫做法如下圖(1-3):
4.3混凝土配合比設計
水泥成分優先采用發熱量少,收縮低的品種,嚴格控制骨料的含泥量。在滿足強度、抗滲和施工和易條件下,降低混凝土的單位用水量,盡可能降低水泥用量,可采用60天的強度。
混凝土要求:
(1)優選砼粗骨料,選擇5~40連續級配粗骨料。
(2)優選砼細骨料,選擇選用2.6~3.2模度系數的中砂。
(3)嚴格控制砼骨料的含泥量,粗骨料含泥量控制在小于0.5%;細骨料含泥量控制在小于1.5%;提高砼抗拉性能。
本工程取消了原設計中的膨脹劑和聚丙烯纖維。采用聚羧酸高效減水劑,降低用水量,減小混凝土收縮。
5為減小砼自身的收縮,降低用水量,本工程泵送砼坍落度控制在120±20mm。
砼配合比(單位Kg):
5、跳倉法”施工
5.1混凝土澆筑
相鄰倉位澆筑時間間隔為7~10天。在混凝土現場澆筑過程中,嚴格控制坍落度,檢查和易性,嚴格控制混凝土入模溫度,確保混凝土質量。在澆筑時,采用“好好打”,必須保證振搗到位,振搗及時,振搗密實,及時排出泌水。混凝土初凝前進行二次壓光,終凝前進行再次壓光,預防早期塑性裂縫的出現。混凝土澆筑完成后,及時清理分倉縫,在相鄰倉位施工時,必須確保分倉縫處無雜物,且進行打鑿,澆筑前對分倉縫進行濕潤,防治分倉縫處出現裂縫。
塔樓區域底板混凝土一次性澆筑量大(9600方),混凝土質量控制是工程難點。2#塔樓底板在8月澆筑,屬于高溫期,對于混凝土入模溫度進行嚴格控制,采用加冰屑(替換部分水)的方法進行控制。底板厚度大,采用分層澆筑的方式。在澆筑過程中,由于澆筑方量大,澆筑時間長,準備三班工程管理人員及工人值班,避免人為過錯引起混凝土質量問題。
5.2混凝土養護
底板混凝土二次抹壓壓光后,及時進行保溫保濕覆蓋。夏季高溫天氣時,混凝土表面進行二次抹壓后,直接覆蓋一層土工布(300g/m2,厚度按計算鋪設),然后再進行連續噴霧養護;冬季低溫天氣時,混凝土表面進行二次抹壓后,先覆蓋一層塑料薄膜,然后覆蓋土工布(厚度按計算鋪設),接著再進行連續噴霧養護。塑料薄膜和草墊要覆蓋嚴實,以防砼暴露,這樣能有效的保持砼表面的水分和溫度,確保砼始終處于恒溫養護中,控制砼內外溫差小于25℃,防止砼內部裂縫產生。外墻應帶模板養護不少于3天,7天后對墻體模板進行拆除,隨后立即用土工布(塑料薄膜)掛在墻體表面然后可采用噴霧、噴水、澆水等養護形式進行養護。
結語
本工程實踐說明,“跳倉法”工藝在不設縫、不設后澆帶的情況下成功解決了超長、超寬、多層地下室混凝土結構的裂縫控制和滲水問題,將“跳倉法”工藝由底板施工推廣至整個地下室施工。充分利用混凝土本身的抗拉、抗壓、徐變、收縮等自身特性,應用抗與放的理論,對超大面積地下室進行“跳倉法”設計與施工,取得圓滿成功。
取消了伸縮縫、后澆帶,大大簡化了施工工藝,提高了功效,加快了施工進度,對需要先行投入使用的部分先施工,確保了節點工期,滿足市政府及業主的要求。
取消原設計中的膨脹劑和聚丙烯纖維,具有顯著的經濟效益。
參考文獻
[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.
[2]GB50496-2009,大體積混凝土施工規范[S].