關于配合跳倉法施工進行結構設計的初步分析

項 道 陽

(北京中天元工程設計有限責任公司，北京 100142)

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關于配合跳倉法施工進行結構設計的初步分析

項 道 陽

(北京中天元工程設計有限責任公司，北京 100142)

根據某建筑工程的實際情況，對主樓與地庫相連部位取消沉降后澆帶進行地基變形驗算，并采取了跳倉法施工技術，實踐證明跳倉法既能夠解決取消后澆帶引起的裂縫及沉降問題，又可以節省工期，節約造價。

跳倉法，后澆帶，沉降值，筏板

0 引言

相比較于傳統的設置沉降縫、伸縮縫和后澆帶等方法，目前跳倉法[1]施工對于超長、超厚、超薄大體積混凝土的裂縫控制具有明顯的效果。它具有方便施工、提高結構整體性、防水性以及縮短施工工期和節省投資的優點。

本文通過一工程實例，對主樓外擴兩跨基礎變形進行驗算，對主樓與地庫連接部位進行加強，旨在對實際工程有一定的指導意義。當然對于跳倉法施工技術目前還在不斷發展和提高當中，還需要我們在實際過程中不斷的探索和實踐。

1 工程概況

本項目位于北京市朝陽區，由地庫和住宅樓組成(見圖1)，住宅樓地下3層，地上28層，剪力墻結構；地庫地下2層，框架結構。地庫建筑面積:45 735 m2，地庫東西195 m，南北182 m；地下2層為六級人員隱蔽，地庫標準軸網8.1 m×8.1 m，基礎為梁板式筏基，筏板板厚450 mm，底標高-11.850 m，基礎梁高1 000 mm，梁底與板底平齊。框架柱700 mm×700 mm，地下1層底板250 mm，梁600 mm×650 mm；頂板300 mm，梁600 mm×950 mm。地下1層層高4 m，地下2層層高3.850 m，地上覆土2.4 m。框架柱混凝土強度等級C40，梁板混凝土強度等級C35。擋土墻強度等級C30。±0.00絕對標高：36.100 m，抗浮水位為30.000 m；地庫及住宅樓持力層為③層粉砂、細砂及③1層粘質粉土—粉質粘土，且③層土有8 m左右的深度，地基承載力標準值Fka=220 kPa，住宅樓地下3層，地上28層，層高2.8 m，剪力墻結構，住宅樓基礎筏板厚1 000 mm，個別洞口大的部位采用下挖式明梁布置，剪力墻混凝土強度等級C45～C30，梁板混凝土強度等級C30。住宅樓地基采用CFG處理，處理后的地基承載力標準值為620 kPa。我們選取2號樓外擴兩跨建模(如圖2所示)進行基礎變形驗算。

2 工程分析

本地庫的情況，南北183 m，東西195 m，屬于超長結構。為防止因建筑面積過大，結構因溫度變化，混凝土收縮開裂設置伸縮后澆帶；為解決高層建筑主樓與裙房的沉降差設置沉降后澆帶。項目設計時基于以上考慮采用設置后澆帶的方法解決裂縫及沉降差的問題。在項目設計接近尾聲的時候甲方及總包單位提出采用跳倉法施工方案，要求取消后澆帶以縮短建設工期，節省工程造價。

根據中國建筑科學研究院的模型試驗和工程測試結果，主樓外挑出的地下室結構可以分擔主樓的荷載，裙房擴散主樓荷載的能力是有限的，主樓荷載的有效傳遞范圍是主樓外1跨～2跨[2]。

大量的沉降觀測說明，后澆帶兩側的差異沉降很小，地基土豎向壓縮的同時向四周傳遞。北京已有北京中京藝苑(梅蘭芳大劇院)工程、藍色港灣工程、北京國美家園等項目實踐證明跳倉法施工切實可行且取得很好的經濟效益[3]。我們對2號樓外擴兩跨采用“YJK”結構設計軟件進行地基變形驗算，對計算結果沉降值、沉降差進行分析。計算規范采用DB J11—501—2009北京地區建筑地基基礎勘察設計規范[4]，采用盈建科計算模型中彈性地基梁板法，沉降計算采用迭代計算，網格劃分控制長度為1 m，基床系數輸入主樓K=40 000 kN/m3，地庫K=20 000 kN/m3。計算結果如下：

按分層總和法計算的沉降等值線圖如圖3所示，沉降最大值出現在主樓邊界與地庫交界處，其最大值為28 mm，主樓與地庫相鄰第一跨沉降值基本在10 mm～28 mm之間，主樓的內部沉降值基本為10 mm～12 mm，地庫在主樓外部第二跨開始沉降值很小，基本為1 mm～3 mm。

按有限元計算的位移等值線圖如圖4所示，沉降最大值出現在主樓與地庫交界處，其最大值為45 mm，主樓與地庫相鄰第一跨沉降值基本在30 mm～45 mm之間，主樓的內部沉降值基本為30 mm～42 mm，地庫在主樓外部第二跨開始沉降值很小基本為15 mm～30 mm。

基礎中心點沉降及回彈再壓縮變形圖如圖5所示，基礎中心點平均沉降值為2 mm，平均回彈量54 mm，平均回彈再壓縮54 mm。主樓與地庫相鄰第一跨沉降值基本在32 mm～70 mm之間，主樓的內部沉降值基本為31 mm～42 mm，地庫在主樓外部第二跨開始沉降值很小基本為6 mm～23 mm。

根據以上計算結果，我們可以看出整體變形趨勢與我們實際設計經驗接近，主樓與地庫相鄰部位沉降變形最大主樓荷載向外傳遞基本為1跨～2跨，大部分在1跨。本項目主樓與第一跨沉降最大差值為8 mm，兩點間距為4 500 mm，沉降差為1/569,其余點逐一細查沉降差均比該值小，滿足兩點沉降差不大于2L/1 000[5]的要求。

本項目主樓采用CFG處理，根據大量的 CFG地基處理項目經驗，一般項目CFG處理后地基沉降約為10 mm～30 mm。地庫天然地基，地基承載力220 kPa，施工后的荷載與原填土荷載基本持平，增加不到150 kPa，新增加荷載引起的變形很小。根據設計計算結果和實際經驗，主樓和地庫的變形差異在可控范圍且能滿足規范及使用要求。基于以上分析本工程可以取消后澆帶采用跳倉法施工。為了加強主樓與地庫整體一致變形，對主樓與地庫的基礎相鄰節點進行調整，將地庫與主樓相連的第一跨基礎板配筋加強，如圖6所示(有條件時建議將第一跨基礎板加厚)。同時對施工進行嚴格技術要求，按照跳倉法施工相關規范嚴格施工，加強沉降觀測監控，發現差異沉降發展的趨勢，及時采取可靠措施，避免差異沉降達到或超過規范的允許值。

項目2015年4月開始施工，主樓于2016年2月進行結構驗收，施工過程中沉降觀測滿足設計要求，未發現因取消后澆帶產生的相關裂縫，順利完成結構驗收。根據最新的沉降觀測結果，整個項目現階段所有沉降觀測最大值為22 mm，主樓與第一跨沉降差最大5 mm，滿足規范2L/1 000要求，且比設計計算值小很多。根據總包提供的數據，本項目采用跳倉法施工整體土建費用節省近180萬元，工期縮短260 d左右，甲方節約成本1 900余萬元(主要是回遷居民的租房費用)，取得很好的社會經濟效益。目前已進入精裝后期階段，能夠按照甲方預定的工期順利完成。

3 結語

1)主樓基礎采用樁基礎或復合地基，裙房或地下車庫采用筏形基礎的天然地基，經計算最終相鄰樁基不均勻沉降值小于2L/1 000，L為相鄰墻、柱基中心距離。滿足該條件可以取消設置沉降后澆帶。

2)計算表明主樓荷載的有效傳遞范圍是主樓外1跨～2跨。

3)在主樓與地庫相鄰部位采取有效措施后，能夠達到一致協調變形，實際沉降值比計算值要小很多，滿足規范及設計要求。

[1] 王鐵夢.工程結構裂縫控制——抗與放的理論及其在跳倉法設計施工的應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2] GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范[S].

[3] 李國勝.多高層建筑基礎及地下室結構設計——附實例[M].北京：中國建筑工業出版社，2011：56-59.

[4] DB J11—501—2009，北京地區建筑地基基礎勘察設計規范[S].

[5] DB 11/T1200—2015，超長大體積混凝土結構跳倉法技術規程[S].

On primary analysis of structural design for coordinative sequence construction method

Xiang Daoyang

(BeijingZhongtianyuanArchitectandEngineerCo.,Ltd,Beijing100142,China)

According to the fact in some architectural project, the paper undertakes the foundation deformation calculation at the settlement post-pouring belt of the connection of the main building and basement, adopts the sequence construction technique, and proves the method can solve the cracks and settlement caused by cancelling the post-pouring belt, so as to shorten the construction period and save cost.

sequence method, post-pouring belt, settlement value, raft plate

1009-6825(2016)24-0037-02

2016-06-18

項道陽(1979- )，男，工程師，一級注冊結構工程師

TU318

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