大體積混凝土工程跳倉(cāng)法施工技術(shù)的淺析

劉亞剛

摘? ? 要：現(xiàn)今民用建筑的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，建設(shè)過(guò)程中采用超長(zhǎng)、超寬、超厚的大體積混凝土構(gòu)件的情況非常普遍的。跳倉(cāng)法是一種新的施工方法，與傳統(tǒng)的留置變形縫、后澆帶等施工方法相比較，在工程進(jìn)度、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)等方面具有顯著效果。本文介紹了跳倉(cāng)法施工原理及要點(diǎn)，并與后澆帶施工進(jìn)行對(duì)比，論述跳倉(cāng)法施工的先進(jìn)性。

關(guān)鍵詞：跳倉(cāng)法;后澆帶;超大體積混凝土;施工要點(diǎn)

1? 跳倉(cāng)法簡(jiǎn)述

跳倉(cāng)法施工是利用“先放后抗，以抗為主”的原理，采取“抗放結(jié)合”的綜合措施來(lái)預(yù)防混凝土開(kāi)裂的方法。以大型筏板基礎(chǔ)為例，具體施工方法：將混凝土澆筑體劃分為體積大約相等的區(qū)塊（一般邊長(zhǎng)不大于40m為宜），按照品字型排列的順序澆筑（先按正品字型澆筑，后按倒品字形澆筑），且保證相鄰區(qū)塊的混凝土澆筑時(shí)間間隔在7天以上。先期澆筑的倉(cāng)格內(nèi)的混凝土在間隔期內(nèi)部應(yīng)力已釋放，趨于穩(wěn)定后再澆筑后期倉(cāng)格的混凝土;后期利用混凝土自身的抗拉強(qiáng)度來(lái)防止大體積混凝土裂縫，最終達(dá)到“減少大體積混凝土裂縫”的施工目的。跳倉(cāng)法與后澆帶不同，是一種主動(dòng)控制超大體積混凝土裂縫的施工方法

“放”的原理是基于當(dāng)前混凝土膠凝材料以水泥為主，水泥水化放熱在混凝土澆筑后2-3天即達(dá)到最高值，之后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的高點(diǎn)溫度后溫度開(kāi)始下降，7-14天后溫度接近環(huán)境溫度。通過(guò)混凝土變形曲線(xiàn)可以較為明顯的發(fā)現(xiàn)，在降溫階段前，混凝土已基本收縮完畢，體積趨于穩(wěn)定，也就是說(shuō)混凝土的溫度曲線(xiàn)和變形曲線(xiàn)在前期基本吻合，這種特性是“放”的理論基礎(chǔ)，并且也確定了 “放”與“抗”的施工間隔至少為7天。

“抗”的原理則是利用混凝土自身的抗拉強(qiáng)度抵抗后期澆筑的混凝土的收縮應(yīng)力。前期分倉(cāng)澆筑的混凝土抵抗后期澆筑的混凝土的收縮應(yīng)力，這就需要采取措施以減少變形、提高抗拉強(qiáng)度，如：在不增加水泥用量的前提下，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，摻入高性能礦物摻合料（粉煤灰）、外加劑等;選擇水化熱較小的礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥;提高混凝土骨料的質(zhì)量等級(jí);制定完善的混凝土制備、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)措施等。

2? 跳倉(cāng)法施工要點(diǎn)

2.1? 混凝土原材料質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）由于普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥水化熱大，不宜選用;（2）粗骨料、細(xì)骨料的級(jí)配、含泥量等應(yīng)重點(diǎn)控制;（3）粉煤灰具有減少水泥用量，降低水化熱、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等作用，宜選用高品級(jí)（如I級(jí)品）粉煤灰。

2.2? 混凝土配合比設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

（1）配合比設(shè)計(jì)要綜合考慮質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，既要保證工程質(zhì)量，又要費(fèi)用合理，在此前提下，盡量提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。（2）因跳倉(cāng)法后期是以“拉”為主，混凝土強(qiáng)度評(píng)定應(yīng)考慮采用60天或90天強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)定。

2.3? 混凝土施工過(guò)程控制要點(diǎn)

（1）溫度控制要點(diǎn)：澆筑前應(yīng)對(duì)澆筑體的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行試算，確定溫度控制限值;澆筑過(guò)程中材料的入機(jī)溫度、混凝土出機(jī)溫度、入模溫度需嚴(yán)格測(cè)控。（2）混凝土澆筑控制要點(diǎn)：采用分層澆筑、分層振搗的原則，混凝土的密實(shí)性、均勻性是澆筑過(guò)程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵。（3）澆筑完成后，澆筑面要進(jìn)行二次抹壓處理，以減少表面收縮裂縫。（4）養(yǎng)護(hù)過(guò)程必須按照施工方案實(shí)施，嚴(yán)格控制溫度、濕度，必要時(shí)采取應(yīng)急措施。

3? 跳倉(cāng)法與后澆帶在施工中的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1? 質(zhì)量方面

（1）后澆帶一般均在混凝土澆筑45天或60天之后才二次澆筑，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期暴露在空氣中，鋼筋銹蝕、污染，結(jié)構(gòu)斷面大、配筋密，這些都導(dǎo)致二次澆注混凝土前人工清除污垢、雜質(zhì)及鋼筋除銹、舊混凝土鑿毛處理等困難。由于以上原因造成后澆帶處鋼筋與新澆筑混凝土的握裹結(jié)合差、混凝土密實(shí)度差，新舊混凝土的粘接強(qiáng)度也較低，并且存在滲水隱患，對(duì)工程施工質(zhì)量控制不利。而跳倉(cāng)法相鄰倉(cāng)格的混凝土澆筑間隔7天，且目前多采用快易收口類(lèi)分倉(cāng)網(wǎng)（免拆網(wǎng)），將兩道施工縫變?yōu)榱艘坏朗┕たp，施工縫表面粗糙，不需鑿毛、清理方便，新舊混凝土結(jié)合緊密，鋼筋暴露時(shí)間短，除銹方便，更有利于超大體積鋼筋混凝土工程的施工質(zhì)量。（2）后澆帶通常采用微膨脹混凝土澆筑，目前鈣礬類(lèi)膨脹劑使用較多。此類(lèi)外加劑混凝土對(duì)養(yǎng)護(hù)要求較高，濕度近乎標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的要求，施工現(xiàn)場(chǎng)很難達(dá)到。而當(dāng)養(yǎng)護(hù)條件不足時(shí)，鈣礬類(lèi)外加劑反而會(huì)促進(jìn)混凝土開(kāi)裂，采用跳倉(cāng)法即可避免此類(lèi)質(zhì)量隱患。

3.2? 進(jìn)度方面

（1）后澆帶將現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)斷開(kāi)后，形成多個(gè)懸挑構(gòu)件，為保證已澆筑部分不產(chǎn)生破壞，模板支撐需長(zhǎng)時(shí)間保留。在地下結(jié)構(gòu)施工中，更是影響后續(xù)防水工程、回填工程的施工進(jìn)度。跳倉(cāng)法施工以“倉(cāng)”代“縫”，將超大混凝土劃分為若干個(gè)分倉(cāng)，便于組織流水施工，工期較緊時(shí)也具備組織平行施工所需的工作面，對(duì)工期控制非常有利。（2）對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，利用跳倉(cāng)法，可以大大提前預(yù)應(yīng)力張拉工序，縮短工期。（3）后澆帶施工間歇時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)延滯基礎(chǔ)或主體工程的分部工程的驗(yàn)收時(shí)間。跳倉(cāng)法分倉(cāng)縫7天后即可封閉，使基礎(chǔ)或主體工程驗(yàn)收不會(huì)因變形問(wèn)題而滯后，避免了后澆帶封閉施工對(duì)裝飾、安裝等后續(xù)工程施工的影響，保證了緊后工作連續(xù)作業(yè)。（4）后澆帶處的施工縫為兩條，后期施工前需清理雜物、剔除表面強(qiáng)度不足的混凝土、拆模、設(shè)置連續(xù)的止水帶、止水條等，工序繁瑣。

跳倉(cāng)法利用快易收口網(wǎng)等免拆網(wǎng)，施工縫變?yōu)橐粭l，又減少了模板工程的工程量，并且后期基本可不對(duì)混凝土結(jié)合面進(jìn)行鑿除處理就可澆筑混凝土，減少了輔助工作的時(shí)間。

3.3? 工程費(fèi)用方面

（1）采用跳倉(cāng)法替代后澆帶，混凝土不必再提高一個(gè)等級(jí)并使用膨脹劑，減少了止水帶、止水條的用量，防水作業(yè)不用加層且可一次成活，剪力墻等可以取消為臨時(shí)抵抗水平力的鋼支撐傳力帶，并且相應(yīng)部位的模板及支撐可按時(shí)拆除，提高了模板的周轉(zhuǎn)率，這些都節(jié)約了工程的直接費(fèi)用。（2）采用跳倉(cāng)法施工，通過(guò)縮減工期從而減少了施工企業(yè)的企業(yè)管理費(fèi)用，較早的為建設(shè)單位帶來(lái)項(xiàng)目收益，實(shí)現(xiàn)了一定的間接經(jīng)濟(jì)效益。（3）在地下水豐富的地下工程中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的水及泥漿等很可能會(huì)由后澆帶灌入，后澆帶混凝土澆筑前的清理及除銹等工作需要花費(fèi)大量人力。

采用跳倉(cāng)法后可及時(shí)封閉地下結(jié)構(gòu)，防水作業(yè)、回填作業(yè)也能順利實(shí)施，節(jié)約一定的人力成本;如組織得當(dāng)，及時(shí)回填還可大大減少外運(yùn)土方。另外后澆帶未封閉前，基坑需持續(xù)降排水作業(yè)達(dá)兩個(gè)月，采用跳倉(cāng)法還可減少降排水措施費(fèi)用。

3.4? 安全方面

（1）在地下水位較高的地基與基礎(chǔ)工程施工階段，基底標(biāo)高低于承壓水層，在兩個(gè)月的留置期內(nèi)，突發(fā)事件隨時(shí)都可能發(fā)生，給工程施工帶來(lái)較高的安全風(fēng)險(xiǎn)。跳倉(cāng)法可以較早使地下結(jié)構(gòu)形成整體結(jié)構(gòu)從而有效抵抗水平力，并可及時(shí)回填作業(yè)，減少降水時(shí)間，大大降低了地下結(jié)構(gòu)的安全風(fēng)險(xiǎn)。（2）在設(shè)有內(nèi)支撐的基坑工程中內(nèi)支撐拆除的前提是必須形成穩(wěn)定的替代支撐，地下結(jié)構(gòu)中的底板、側(cè)墻及頂板中如采用后澆帶，就不能形成有效的抵抗水平力的機(jī)構(gòu)，因此需要在后澆帶中加入型鋼支撐來(lái)傳遞土的水平壓力，而型鋼支撐的可靠性與穩(wěn)定性有限，導(dǎo)致基坑整體存在安全風(fēng)險(xiǎn)。跳倉(cāng)法可及時(shí)形成封閉的結(jié)構(gòu)，消除了此類(lèi)因素造成的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4? 結(jié)語(yǔ)

防止混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是混凝土工程施工中的一個(gè)復(fù)雜難題，采用跳倉(cāng)法雖不能全面解決此類(lèi)問(wèn)題，但對(duì)比目前主要采用的后澆帶法，從保證工程質(zhì)量、工期優(yōu)化、降低成本、預(yù)防安全風(fēng)險(xiǎn)等角度來(lái)分析，具有一定的先進(jìn)性，值得考慮與選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王文明，周建敏，劉湘平.跳倉(cāng)法施工原理及工程技術(shù)分析[J].上海建設(shè)科技，2014（5）：35～37.

[2] 王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制“抗與放”的設(shè)計(jì)原則及其在“跳倉(cāng)法”施工中的應(yīng)用[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.