談南京某項(xiàng)目混凝土跳倉(cāng)法施工

徐 琳

(正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京 210007)

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

南京某工程建筑總面積為 219 705.5 m2，占地面積為52 069.2 m2。地上5層，總高度37.2 m。建筑類別為廠房，耐火等級(jí)一級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度7度一級(jí)。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為樁基筏板、樁基承臺(tái)、獨(dú)立基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)屋面。承臺(tái)、基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，上部結(jié)構(gòu)框架梁、柱板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30～C50。

1.2 環(huán)境特征及現(xiàn)場(chǎng)施工條件

1)氣候條件。南京位于東半球亞熱帶中北部，氣候溫暖濕潤(rùn)，冬季受到西伯利亞冷高壓控制，氣候干躁寒冷;夏季受東南暖濕氣流影響，天氣溫暖多變，春秋兩季氣候宜人，但春夏季有梅雨時(shí)節(jié)，一般溫涼多雨;秋季則溫涼較干，秋高氣爽。南京地區(qū)受到盛行的東南季風(fēng)控制，因此四季分明，降水充沛，無霜期長(zhǎng)，日照充足，氣候溫和。

2)水文地質(zhì)條件。根據(jù)江蘇地質(zhì)工程有限公司勘察報(bào)告得知，場(chǎng)地地下水主要由孔隙型潛水、基巖裂隙水及巖溶水三種類型。孔隙型潛水主要賦存于:①層填土、②層黏性土及④層含礫中粗砂中，為主要含水層;④層含礫中粗砂中的潛水具弱承壓性(根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，本含水層對(duì)本工程施工基本無影響);⑤層粉砂質(zhì)泥巖中賦存基巖裂隙水;⑥層灰?guī)r中賦存巖溶裂隙水。

南京地下水最高水位一般在7月份～8月份，最低水位多出現(xiàn)在旱季12月份～翌年3月份。勘探時(shí)地下水初見水位埋深0 m～2.5 m，地下水穩(wěn)定水位高程為0.05 m ～2.95 m(吳淞高程系高程:10.10 m ～13.36 m)。

3)地形、地貌。場(chǎng)地地貌類型屬崗地—崗前洼地地貌單元，經(jīng)人工多次改造，原始地形地貌已不復(fù)存在，場(chǎng)地現(xiàn)狀為荒地，地形較為平坦。地面吳淞高程為11.10 m～14.96 m，最大相對(duì)髙差為3.86 m。

2 本工程跳倉(cāng)法施工可行性分析

2.1 后澆帶施工的常見問題

由于后澆帶留的時(shí)間較長(zhǎng)，許多建筑垃圾不可避免地落入帶內(nèi)，基礎(chǔ)底板鋼筋既粗又密，使得清理工作非常艱難，若不清理干凈必然影響工程質(zhì)量;在后澆帶澆灌混凝土前，帶兩側(cè)原混凝土必須清理干凈，以保證新老混凝上的可靠粘結(jié)，此工序施工麻煩;后澆帶養(yǎng)護(hù)非常重要，需充分澆水飽和養(yǎng)護(hù)兩周，否則接頭易形成兩條細(xì)裂縫，引起漏水隱患。

因此防止混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是一個(gè)綜合性的問題，通過留設(shè)后澆帶來防止混凝土裂縫不是萬能的，相反可以通過落實(shí)“減、放、抗”的綜合施工措施，來有條件地取消各種后澆帶與結(jié)構(gòu)縫，從而極大地實(shí)現(xiàn)方便施工、加快施工進(jìn)度、減小施工成本、提高施工質(zhì)量。

2.2 跳倉(cāng)法施工的原理

跳倉(cāng)法施工的原理是基于“混凝土的開裂是一個(gè)涉及設(shè)計(jì)、施工、材料、環(huán)境及管理等的綜合性問題，必須采取‘抗’與‘放’相結(jié)合的綜合措施來預(yù)防”。“跳倉(cāng)施工方法”雖然叫“跳倉(cāng)法”，但同時(shí)注意的是“抗”與“放”兩個(gè)方面。

“放”的原理是基于目前在工民建混凝土結(jié)構(gòu)中，膠凝材料(水泥)水化放熱速率較快，1 d～3 d達(dá)到峰值，以后迅速下降，經(jīng)過7 d～14 d接近環(huán)境溫度的特點(diǎn)，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度、流水、場(chǎng)地的合理安排，先將超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)劃分為若干倉(cāng)，相鄰倉(cāng)混凝土需要間隔7 d后才能澆筑相連，通過跳倉(cāng)間隔釋放混凝土前期大部分溫度變形與干燥收縮變形引起的約束應(yīng)力。“放”的措施還包括初凝后多次細(xì)致的壓光抹平，消除混凝土塑性階段由大數(shù)量級(jí)的塑性收縮而產(chǎn)生的原始缺陷;澆筑后及時(shí)保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，讓混凝土緩慢降溫、緩慢干燥，從而利用混凝土的松弛性能，減小疊加應(yīng)力。

“抗”的基本原則是在不增加膠凝材料用量的基礎(chǔ)上，盡量提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，主要從控制混凝土原材料性能、優(yōu)化混凝土配合比入手，包括控制骨料粒徑、級(jí)配與含泥量，盡量減小膠凝材料用量與用水量，控制混凝土入模溫度與入模坍落度，以及混凝土“好好打”保證混凝土的均質(zhì)密實(shí)等方面。“抗”的措施還包括加強(qiáng)構(gòu)造配筋，尤其是板角處的放射筋與大梁中的腰筋。結(jié)構(gòu)整體封倉(cāng)后，以混凝土本身的抗拉強(qiáng)度抵抗后期的收縮應(yīng)力，整個(gè)過程“先放后抗”，最后“以抗為主”。超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用跳倉(cāng)法施工既能取消后澆帶又能起到控制有害裂縫的作用。

2.3 本工程取消溫度收縮后澆帶的益處

1)避免后澆帶長(zhǎng)期受水浸泡影響工程質(zhì)量。南京地區(qū)雨水豐富且?guī)运嵝裕募颈┯陼r(shí)降水量大，基坑內(nèi)的雨水一般無法及時(shí)排出，這些雨水帶著大量建筑垃圾與泥土流入后澆帶中，這些垃圾、泥土沉積結(jié)垢在鋼筋表面、混凝土表面與后澆帶底部，難以清除，即使投入大量人力，也由于時(shí)間長(zhǎng)與底板較厚且配筋密集，無法得到有效剔除，導(dǎo)致后澆帶處新老混凝土交接面的密實(shí)性差，后澆帶處混凝土與鋼筋的握裹力差，后澆帶成為結(jié)構(gòu)受力的薄弱環(huán)節(jié)與滲水通道。若采用跳倉(cāng)法施工，相鄰塊7 d后澆筑相連形成整體，則可避免后澆帶長(zhǎng)期受水浸泡影響工程質(zhì)量。

2)提前工序穿插加快施工進(jìn)度。溫度收縮后澆帶一般在兩側(cè)混凝土澆筑完成后60 d封閉，后澆帶的存在影響下一步施工開展，耽誤工期。后澆帶將雙向板斷開，人為形成眾多的懸挑結(jié)構(gòu)，使梁、板的受力特征發(fā)生了變化，其固端所受彎矩遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，為避免固端產(chǎn)生破壞，需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行支撐，這些長(zhǎng)時(shí)間存在的模板支撐，嚴(yán)重阻礙下一道工序的穿插與現(xiàn)場(chǎng)的水平運(yùn)輸，特別是在高支模時(shí)由于支架有高寬比的要求，往往后澆帶所在處整跨整跨的支架，在結(jié)構(gòu)封頂前都不能拆除，將嚴(yán)重滯后工期，且長(zhǎng)期存在的后澆帶與高支模支架也是巨大的安全隱患。

本工程后澆帶工藝復(fù)雜且施工周期較長(zhǎng)，對(duì)總體工期有較大影響。如取消后澆帶將節(jié)約大量工序，減少結(jié)構(gòu)施工工期。

基于上述原因，本工程底板混凝土擬采用“跳倉(cāng)法”施工。依據(jù)此前的工程經(jīng)驗(yàn)和GB 50496-2009大體積混凝土施工規(guī)范的要求，跳倉(cāng)的最大分塊尺寸控制在40 m以內(nèi)，跳倉(cāng)間隔施工的時(shí)間不小于7 d，這樣就不用留后澆帶了。

3 跳倉(cāng)法施工分倉(cāng)劃分

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和土方開挖順序要求，考慮設(shè)計(jì)圖紙后澆帶劃分位置，跳倉(cāng)分塊面積最大控制在1 600 m2以內(nèi)，本工程生產(chǎn)區(qū)共分為20個(gè)倉(cāng)進(jìn)行施工。20個(gè)倉(cāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工勞務(wù)隊(duì)伍劃分為東西兩個(gè)大區(qū)同時(shí)進(jìn)行施工，且由于廠區(qū)中間區(qū)域巖石地基基礎(chǔ)情況復(fù)雜，東西兩個(gè)施工區(qū)采取“兩邊到中間”的施工順序。“跳倉(cāng)法”施工分倉(cāng)見圖1。

4 跳倉(cāng)法施工順序

根據(jù)地基情況和施工隊(duì)伍的配置，采取“兩邊至中間”施工順序，從2層樓板開始進(jìn)行“跳倉(cāng)法”施工，在不考慮前期滿堂架搭設(shè)、模板安裝、華夫板安裝、鋼筋綁扎等影響因素的前提條件下，進(jìn)行混凝土“跳倉(cāng)”澆筑施工，控制混凝土裂縫，以達(dá)到取消后澆帶的目的。具體混凝土澆筑“跳倉(cāng)”施工順序?yàn)?

1)第1天～第5天混凝土澆筑(見圖2)。

2)第9天～第13天混凝土澆筑(見圖3)。

圖1 “跳倉(cāng)法”施工分倉(cāng)

圖2 第1天～第5天混凝土澆筑

圖3 第9天～第13天混凝土澆筑

5 結(jié)語

對(duì)于本工程，跳倉(cāng)法在澆筑早期通過小塊分倉(cāng)，釋放了大量早期水化熱溫度收縮應(yīng)力;通過分倉(cāng)間隔7 d澆筑充分利用混凝土的徐變特性，使收縮應(yīng)力逐段發(fā)生，每時(shí)段收縮應(yīng)力得到了大量松弛后再疊加，連成整體后雖然計(jì)算長(zhǎng)度較長(zhǎng)，但此時(shí)由于收縮已較小不會(huì)引起較大的收縮應(yīng)力，故使用跳倉(cāng)法施工可保證本工程底板不出現(xiàn)有害貫穿性裂縫。對(duì)于由內(nèi)外溫差引起的混凝土表面裂縫，將通過保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行控制。