大體積混凝土結構設計與跳倉法施工關鍵措施

(貴陽建筑勘察設計有限公司， 貴州 貴陽 550081)

0 前言

當今社會，隨著建筑工程的不斷發展，建筑高度逐漸增高，這就要求建筑結構具有穩定的基礎結構，而基礎的穩定性需要大體積混凝土結構來很好的維持。但是大體積混凝土結因為結構體積比較龐大，這樣在進行混凝土澆筑的時候，室內外溫度較大就導致結構出現裂縫。而是采取通過跳倉施工的方法來讓砼結構完成初期變形和沉降，來達到超長大體積砼無縫施工的目的。此外施工中根據實際情況取消了部分或全部傳統的沉降縫、伸縮縫和后澆帶，這是一種控制工程裂縫的設計和施工的方法。

1 項目概況

本工程位于某地區的商務辦公樓，本工程共有二幢二層商業樓，一幢一層垃圾房和一幢一層配電站，高層辦公樓1棟，地塊地下一層（局部二層），各單體建筑地下部分相互連通，功能主要為停車庫和管理用房，地下建筑面積10625.74m2，地上部分：地上建筑面積 28071.26m2。基礎底板板面標高為 5.300m，基坑開挖深度為 5.950m（辦公樓下局部開挖深度為 6.450m）。基礎底板大面積混凝土，考慮施工周期及后期使用方便等問題，不設置施工后澆帶，采用跳倉法施工，如圖1所示：

圖1 某工程跳倉法施工平面效果圖

2 大體積混凝土結構及跳倉法技術原理

2.1 大體積混凝土

所謂大體積混凝土，混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土，即結構的橫斷面厚度相比其他混凝土結構較寬一些，同時混凝土的比重大于其他混凝土結構，布置的鋼筋較一般混凝土結構較多，受到的影響因素較復雜，且施工技術也比較復雜，例如，在本建筑工程的地下室基礎結構中，厚度可達到3.5m。由于大體積混凝土其具有結構整體的強度高、承載能力強、抗震性能好、可適用性強等優點，所以得到越來越多的應用。

2.2 跳倉法技術原理

跳倉法是充分利用了混凝土在5到10天期間性能尚未穩定和沒有徹底凝固前容易將內應力釋放出來的“抗與放”特性原理，它是將建筑物地基或大面積砼平面機構劃分成若干個區域，按照“分塊規劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的原則施工，其模式和跳棋一樣，即隔一段澆一段。相鄰兩段間隔時間不少于 7天，以避免混凝土施工初期部分激烈溫差及干燥作用，這樣就不用留后澆帶了。

3 大體積混凝土結構設計與跳倉法施工關鍵措施

3.1 分倉結構設計

（1）倉格分割方案

本工程根據具體工程規模情況沿縱向和橫向兩個方向進行分倉，縱橫兩方向倉格間距均小于40m，共分為9個倉格。

3.2 設計要點

為避免高強度混凝土水化熱及收縮偏大，徐變偏小，應力松弛效應偏小，將裂縫控制在0.200mm以內，基礎底板及地下室外墻板的混凝土強度等級為C35，抗滲等級為P6.

圖2 工程倉格分割圖

本工程的基礎形式采用的是樁筏基礎，各主樓與純地下車庫在地下部分結構均連成一整體，應對地基變形驗算采取較高要求，主樓與純地下車庫相鄰兩柱之間不均勻沉降量小于2L/1000，L為相鄰柱基的中心距離。考慮到辦公樓、商業樓及純地下室之間的荷載效應差異較大，為減小不均勻沉降的影響，本工程采用兩種不同樁型。辦公樓下采用預應力高強混凝土管樁PHC 500AB 100-44，單樁豎向承載力設計值為 2000KN；商業樓及地下車庫采用先張法預應力混凝土空心方樁KFZ-AB300（130）-13+12c，樁端持力層為4層，單樁豎向承載力設計值為600KN。在正常使用極限狀態作用的準永久組合下，最大計算理論沉降量為50mm。相鄰柱之間的沉降最大差值為10mm，小于0.0021（16mm），可以不設置沉降后澆帶，采用跳倉辦法進行施工。

3.3 對混凝土材料和配比進行確定

（1）粗骨料，采用質地堅硬，連續級配，不含雜質，粒徑為 5～25mm的碎石，吸水率不應大于1.5%。同時，粗骨料的清潔程度對抗拉強度影響顯著，與抗壓不同，含泥量對抗拉強度極為敏感，必須嚴格控制含泥量和粉料含量。

（2）細骨料，采用中砂，級配良好，其細度模數在2.3-3.0，其含泥量不應大于3%，泥塊含量不應大于1%。

（3）水泥，選用中熱或地熱的水泥品種，配制混凝土配合比時盡量減少水泥的用量，宜控制在220kg/m -300kg/m3，選用保水性好、泌水小、干縮小的水泥。不得使用過期或受潮結塊的水泥，不得將不同品種或強度等級的水泥混合使用。

（4）外加劑，地下室底板、頂板、墻板摻加改SY-T復合纖維增韌劑，摻量為混凝土膠凝材料的10%。抗壓強度：7d≥20.0MPa、28d≥40.0MPa，纖維性能：抗拉強度≥270MPa，彈性模量≥3000MPa。

3.4 跳倉法施工關鍵技術措施

地下工程采取跳倉法施工，施工縫的構造對地下工程的防水是十分重要的。混凝土澆灌前的施工縫止水鋼板設置必須穩定可靠，不得隨意變形和移位。

墻體水平施工縫和分倉面垂直分倉縫處均設置止水鋼板。墻體水平施工縫應留在高出底板不小于300mm的墻體上，在施工縫處繼續澆筑混凝土時，已澆筑的混凝土抗壓強度不應小于1.2N/mm2。同時必須對施工縫進行如下的處理。

（1）在已硬化的混凝土表面上繼續澆筑混凝土前，應清除垃圾、水泥薄膜、表面上松動砂石和軟弱混凝土層，同時還應加以鑿毛，用水沖洗干凈并充分濕潤，一般不宜少于24h，殘留在混凝土表面的積水應予清除。

（2）注意施工縫位置附近回彎鋼筋時，要做到鋼筋周圍的混凝土不受松動和損壞。鋼筋上的油污、水泥砂漿及浮銹等雜物也應清除。

4 結束語

綜上所述，在進行大型地下建筑結構設計的時候，一定要對混凝土等級進行考慮，并且嚴格控制結構的整體及相鄰柱基的沉降差，使得跳倉法技術能夠在大體積混凝土施工過程中得到使用，從而有效避免裂縫問題的產生，節約時間，確保經濟和社會效益的最大化。

[1]鄧海英.地下室大體積混凝土裂縫的控制[J].中國新技術新產品，2014（20）.

[1]楊斌.“跳倉法”施工技術在海外項目大體積混凝土工程中的應用[J].安徽建筑，2016（04）.

[3]蘭順發.“跳倉法”施工工藝在某地下結構的應用[J].福建建材，2016（12）.