超長預應力混凝土結構跳倉法施工

邵珠令 李永明 王 偉

中建八局第二建設有限公司 濟南 250013

1 工程概況

溫州永強機場新建航站樓工程B區9 m結構層為旅客出發層，長240 m、寬120 m，未設置伸縮縫，屬于超長大面積混凝土結構工程。施工采用后張有黏結預應力技術；預應力區域混凝土強度等級為C40，框架梁截面尺寸1 200 mm×1 400 mm、次梁截面尺寸500 mm×1 200 mm、跨度為18 m，框架柱截面尺寸1 200 mm×1 200 mm或φ2 000 mm鋼柱、樓板厚160 mm。

2 方案優化

原設計在建筑結構的寬度方向設置4條通長后澆帶、長度方向設置2條通長后澆帶、后澆帶寬度為1 000 mm、后澆帶封閉時間不少于60 d、混凝土強度等級達到100%后方能進行預應力張拉施工。采取跳倉法施工與采取后澆帶施工相比較，干燥收縮在框架內引起最大柱頭彎矩及梁內最大軸力基本相同，且可跳倉間隔澆筑，大大縮短施工工期。綜合考慮以上因素，決定采用跳倉法施工[1-3]。

3 跳倉法倉位劃分情況

跳倉法的原則為“隔一跳一”，即至少隔一倉塊跳倉或封倉施工，分倉縫適當錯開。跳倉法施工設計最重要的是跳倉間距的確定，中部分倉塊大小不宜大于40 m×40 m， 倉位外側鄰近自由端區域可按略大于40 m設置，跳倉順序應滿足各區互不干擾原則進行跳倉施工。通過理論計算、分析，并結合本工程結構設計，明確了實際倉位大小尺寸，并確定補倉時間間隔不少于7 d，整個B區9 m結構層區域劃分為3個施工區域，共計20個倉段，施工期間實際每個倉塊尺寸和位置如圖1所示。

根據跳倉法施工原理、混凝土受力分析及專家論證結果，本工程B區9 m層預應力結構平面分倉混凝土澆筑總共分6批次施工完成，澆筑順序為1→3→5、2→4→6，其中每批次施工順序按照圖1中數字下角從小至大的順序進行。

圖1 9 m結構層平面分倉混凝土澆筑順序示意

4 施工技術措施

4.1 混凝土配合比優化

1）在硅酸鹽水泥中摻入占膠凝材料用量30%～40%的粉煤灰，以減少內部水化熱的產生及減少混凝土的干縮量；并嚴禁膠凝材料中添加礦粉，這樣從整體上對裂縫的產生和擴展起到了抑制的作用。

2）優選級配5～25 mm區間的堅硬碎石充當粗骨料，并增大粗骨料用量。在滿足泵送要求的情況下，加大碎石骨料用量，減少混凝土水化熱，更好地保護混凝土的質量。

3）水灰比控制在0.40左右，采取該措施的目的在于減少用水量，降低混凝土的收縮，宜摻加高效減水劑。

4）混凝土坍落度控制在16～20 cm，初凝時間控制在8 h左右，充分釋放水化熱。

5）混凝土入模溫度嚴格控制在25 ℃以下[4-6]。

4.2 施工縫處理措施

跳倉接縫處應按分倉縫的要求設置和處理。分倉縫處采用密眼鋼絲網進行攔截、鋼絲網背部采取鋼筋二次加固處理；混凝土澆筑前，分倉縫鋼絲網安裝必須穩固可靠，不得有變形和移位，并將其表面的浮漿、雜物、粉塵等清理干凈，用水濕潤后再澆筑混凝土。

分倉縫在封倉前，應將分倉縫處的雜物、混凝土浮漿、松散混凝土塊清除干凈，并進行清洗濕潤 ，若在分倉縫周圍（已澆筑完的鋼絲網內側的混凝土）存在孔洞、松散等不密實的混凝土部位，應將鋼絲網和混凝土一起鑿除，直至密實為止，然后清洗干凈，澆水濕潤，以保證混凝土接縫處的施工質量。

為抵抗分倉縫處溫度應力集中與變形，造成此處出現有害裂縫，分倉縫處增設合理的構造配筋，來提高混凝土結構極限拉伸值；在分倉縫處縱向增設50%原設計縱向鋼筋，長度伸至施工縫兩側1.20Lae（圖2）。

4.3 混凝土澆筑與測溫監控

1）混凝土嚴格按照跳倉法施工順序施工，相鄰兩施工段間隔時間須不少于7 d，以避免混凝土施工初期部分溫差懸殊及干縮作用。

圖2 分倉縫構造做法示意

2）對于每一個施工倉位，混凝土應一次性澆筑完成，不允許出現冷接縫。

3）梁混凝土澆筑采用斜面分層法，且每層澆筑厚度控制在500 mm以內。澆筑時，要在下一層混凝土初凝前澆筑上一層混凝土，循序漸進，一次澆筑到位，并須將表面泌水及時排出。

4）每一振搗插點要掌握好時間，過短不易密實，過長會引起混凝土產生離析現象。一般應視混凝土表面呈水平、不再顯著沉降、不再出現氣泡及表面泛出灰漿為準（一般為15 ～30 s，在20 ～30 min后再對其進行二次復振）。振搗傾斜混凝土表面時，應由低處逐漸向高處移動，以保證振搗密實。每次移動位置的距離應不大于振動棒作用半徑的1.5倍（400 mm左右），且不得大于500 mm。

5）結構混凝土施工階段采用智能測溫系統監測現澆混凝土梁板不同厚度處的溫度變化情況，每2 h不間斷記錄測點溫度并繪制曲線，隨時監測現澆構件之內外溫差與平均降溫速率，并根據監測情況，隨時調整保溫措施及采取對應處理措施。

6）當混凝土澆到板頂標高后，應用2 m刮杠將混凝土表面找平，控制好板頂標高，然后用木抹子拍打、搓抹2遍，開始噴霧養護。混凝土終凝前1～2 h，采用提漿機收光2遍，邊收光邊覆蓋厚0.60 mm塑料薄膜，以防止水分蒸發，薄膜上再鋪一層草氈，灑水養護時間不少于14 d。

4.4 混凝土養護與溫度變形監控

1）安排專人負責養護工作，混凝土終凝后2 h即開始養護，養護期不少于14 d，并應經常檢查塑料薄膜和草氈完整情況，保持草氈濕潤。

2）在保溫養護中，應對混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進行現場監測，當實測結果不滿足溫控指標要求時，應及時調整保溫養護方案。

3）混凝土澆筑完成后，立即采用測距儀實時監控混凝土溫度變形，若出現變形過大等異常情況，亦須及時調整保溫養護方案。監控時間不少于30 d。

4）混凝土養護期間，樓板上部嚴禁堆載[7]。

5 實施效果

溫州永強機場新建航站樓工程采用跳倉法施工，并通過合理的施工組織、恰當的技術措施、嚴格的管理，提高了混凝土施工質量，整個施工樓板未出現裂縫等其他質量問題，同時提高了工效，降低了工程成本，縮短工期75 d以上。 實踐證明，在超長預應力混凝土結構施工過程中，跳倉法施工是取代后澆帶施工的有效技術舉措。