楊欣?陳楊
摘 要 軍博加固改造工程通過跳倉法的使用,既加快了工程進度,又保證了工程質量,為建設單位提高了社會效益,為企業提高了經濟效益,并為大面積混凝土施工提供了可參考的實例。
關鍵詞 跳倉法;原理;應用
1 工程概況
中國人民革命軍事博物館在軍委政治工作部的指導下,在軍博展覽大樓加固改造工程管理辦公室的組織下,于2012年展開了工程施工。該工程包括原建于1958年的保留建筑部分和在舊樓以北增加建設的擴建建筑部分兩部分組成,其中包含了舊樓結構加固、新樓建設等工程內容。其中新增加的建筑部分建筑面積為12萬平方米,建筑高度38.25m,地上部分四層、地下部分二層。
擴建建筑功能以展覽陳列和藏品庫為主,主體結構采用框架及框架剪力墻形式,其中負二層是建筑面積2.2萬平方米的藏品庫,層高為5.7m;負一層是2.8萬平方米的兵器展廳及多功能廳,層高為9m,一層是2.6萬平方米的中央兵器大廳和陳列展廳,其中環廊部分層高8.3m,中央兵器大廳部分層高32.8m;二層是1.67萬平方米的陳列展廳,層高為8m;三層是建筑面積1.2萬平方米的陳列展廳,層高為8m,四層為辦公用房,層高7m。建筑基礎在地下水位埋深約11.0m;地基承載力400KPa ;自防水采用標號P8的混凝土,材料防水采用4+4SBS防水卷材;抗震等級:地下二層框架、剪力墻為一級,地下一層及以上結構為一級,剪力墻為特一級。建筑屋面采用鋼結構桁架,面層為鋁板,結合采光玻璃天窗的形式。建筑設計使用年限100年,對主體結構的要求相對較高,為此施工中結構施工成為整個工程中的重點和難點。為更好實現設計意圖并提高施工效率,本工程在結構主體施工過程中采用了跳倉法。
2 跳倉法的原理
跳倉法的工法原理是利用混凝土在澆筑后的五至十天期間,在其完全凝固前,強度尚未達到峰值的時候容易釋放其內部的應力。根據此特性,施工過程中首先將建筑物的基礎或者大面積混凝土在平面上分隔為長、寬均小于40米的施工段;按照間隔一段施工一段的節奏分段施工,帶一個施工段的澆筑時間大于7天后再澆筑其臨近的施工段;按照基礎、地下、地上的順序逐次向上施工,期間允許臨近的樓層交叉施工;最終保證結構結構成型的完整性。該工法的優點在于能夠克服混凝土在澆筑的前期內外溫度差所帶來的不利應力影響。
3 跳倉法的使用
本工程原施工圖設計中采用了常規的后澆帶處理方式,根據結構需要按具體功能分為伸縮后澆帶和沉降后澆帶兩種,寬度均為1米。其中本工程的基礎底板設計了13條后澆帶,總長1280米,后澆帶分隔的區域最大面積為1800平方米,尺寸為44米×40米,最大混凝土方量2400立方米(圖一);負二層和負一層設計了15條后澆帶,總長1420米,區域最大面積為1632平方米,尺寸為41米×40米,最大混凝土方量2400立方米;一層、二層均設計了8條后澆帶,總長710米,區域最大面積為1317平方米,尺寸為41米×29米;三層、四層均設計了8條后澆帶,總長450米,區域最大面積為1460平方米,尺寸為41米×35米;各樓層在所有區域澆筑完成2個月后,對后澆帶進行封閉。
為加快工程進度,建設單位組織施工單位對原施工設計進行了調整,取消了后澆帶,擬采用跳倉法工藝。其具體構想如下:根據原有圖紙設計后澆帶的位置,將主體結構按層分為2個同步施工區域,每個區域各投入一個施工分包單位進行施工。為實現兩個單位同時施工,各司其職又不相互干擾,根據同類工程經驗,經過理論分析得出施工方案,擬采用分倉流水作業的方法進行施工作業,通過兩個間隔的區域交叉施工實現本工程跳倉法的應用。
為實現兩個施工區域均能分倉流水作業,首先應結合結構主體的各層平面,對其進行合理的劃分。劃分的依據是結合原設計的后澆帶位置進行分倉,因為原設計中后澆帶的布置均進行了系統的安全性能計算,延續使用其分倉對原設計影響相對較小,只需對個別區域進行調整;結合原設計,每個倉位的長度控制在30~45米之間,每個倉位的面積控制在1800平方米以內,每個倉位的混凝土方量控制在1100~2300立方米以內。如此,使各個倉位的體量相對平均,施工周期也相對均衡,有利于控制各個區域的施工進度。較后澆帶的工法其優點在于進入下一個倉位進行施工只需等待臨近前一個施工倉位的混凝土澆筑完成滿7天,縮減了期間周期。以基礎底板為例,結合原施工圖紙后澆帶位置,將其平面劃分了兩個施工區域(圖二),其中左側為10個倉位,右側為8個倉位。兩個施工單位按照圖中數字的順序同步展開施工,相同數字編號的倉位施工時間相同,同時相鄰兩個倉位施工時間超過7天,如此可以為其下一個編號倉位的鋼筋綁扎和混凝土澆筑展開流水作業提供了條件。基礎底板施工的實際工期為82天,負二層為57天,負一層為62天,一層為52天,二層為52天。三層為50天,四層為22天。總體工期較原設計方案減少了42天。
除了工期流程的控制,施工過程中對混凝土原材料的控制也非常關鍵。由于本工程設計年限為100年,遠超一般建筑50年的耐久年限,考慮到使用數十年之后混凝土實際強度可能會有所降低,故設計和施工時混凝土采用等級為C60,坍落度為160mm。此外,在混凝土的施工過程中對澆筑和養護都有嚴格要求,其主要內容包括:混凝土的澆筑要分層澆筑,每澆筑一層都要用機械對其振搗密實;澆筑完畢后先用人工初步找平,而后采用機械對面層進行進一步抹平;混凝土終凝前進行精細抹平,而后采用薄膜覆蓋其上進行養護;混凝土凝固過程中要灑水對其養護;進入冬季施工時混凝土澆筑完畢后需采用棉被覆蓋對其進行保溫。
4 結束語
軍博加固改造工程通過使用跳倉法的應用,既加快了工程進度,又保證了工程質量,為建設單位提高了社會效益,為企業提高了經濟效益,并為大面積混凝土施工提供了可參考的實例。
作者簡介
楊欣(1977-),男,遼寧丹東人;畢業院校:后勤工程學院,專業:建筑學,學歷:碩士研究生;現就職單位:軍委政治工作部直工局工程辦,研究方向:建筑設計及其理論。
陳楊(1982-),女,山東濟南;畢業院校:后勤工程學院,專業:建筑學,學歷:碩士研究生;現就職單位:原濟南軍區建筑設計院,研究方向:建筑設計及其理論。