跳倉法綜合技術在超長地下結構裂縫控制中的應用

張余進

（福州濱海臨空開發建設有限公司，福州 350521）

跳倉法是充分利用了混凝土在5~10 d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，其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。

1 工程概況

會展中心地下一層，地上2層，局部夾層。建筑高度約33 m，鋼結構屋頂最高點45 m，內部樓層高度16 m，地面荷載3 t。主體結構采用結構的鋼管混凝土結構體系，其中豎向構件為鋼管混凝土柱，樓層結構采用H型鋼梁作為水平支撐構件，樓板為壓型復合鋼板樓板，最大樓跨約67 m，樓板支撐體系采用雙向正交鋼桁架體系，大型會議室采用無柱空間設計。

2 跳倉法原理和優點

2.1 跳倉法原理

根據結構長度的變化，當保持應力超過規定長度時，保持應力的變化趨于恒定。因此，跳倉法通常采用短距離分段倉調整法，主要采取的方式是“釋放”，以利于施工階段的溫差和應力收縮。之后，一般的抗應力收縮主要是抗為主，以適應長期溫差和應變收縮。跳躍間隔為7～10天。

跳倉法和后澆帶法的設計原則相同，都是“先定位后抵抗”，但后澆帶法不使用混凝土的抗拉強度，相對安全。

2.2 跳倉法優點

（1）使用跳倉法工藝施工，在施工過程中施工縫的清理會相對輕松，同時倉間澆筑混凝土方式具有時間間隔短、強度低的特點，在后澆倉的鋼筋未捆綁前，可邊施工邊清理，有利于各混凝土塊之間的連接。

（2）目前跳倉法施工工藝較成熟，同時比傳統的后澆法經濟安全，技術可靠，無較大的技術難點。

（3）由于跳倉法可在多個倉分別施工，各個倉的結構可進行檢測，確保質量，并可有效縮短施工工期，增加經濟效益。

（4）為進一步彌補混凝土在補倉后的收縮，在每個倉區與倉區之間的施工縫的筏板鋼筋垂直施工縫方向增加鋼筋加強帶，鋼筋支架同筏板底筋和面筋（非人防區域底和面筋Φ16@200，人防區域底筋和面筋Φ18@200），鋼筋錨入筏板長度為La（Laf）。

3 跳倉法在案例工程中應用的可行性分析

（1）該工程屬于長混凝土結構，地下室施工面積約3.1萬m2，流水段足夠，可開展跳倉法施工。

（2）一般來說地下施工環境相比地上較差，情況也相對復雜，主要體現在溫度和濕度變化大，因此在進行回填土以后，溫度和濕度會明顯變小。在此施工作業條件下，混凝土溫度應力極易超過混凝土的承受能力，從而對混凝土造成破壞，僅僅依靠混凝土本身的強度根本無法承擔應力變化，故該工程適用跳倉法施工。

（3）采用跳倉法施工，則是把整個工程以施工方進行分割成塊，形成獨立的倉，隔一倉澆一倉，每個倉在間隔時間超過7 d后再連接成整體。此方案施工可有效避免溫度應力的作用，有效消除溫度應力的作用，從而控制施工裂縫的產生，縮短施工工期，加快施工進度。

4 實施方案

4.1 施工總流程

土方開挖→磚胎模、墊層→防水及保護層→底板鋼筋、模板、混凝土分倉施工→地下一層柱墻分倉→頂板分倉施工→外墻防水→土方回填。

由于層高大部分為6.1、6.3、6.5 m，墻柱較高，地下室內外墻施工與該倉區頂板分開施工，內墻柱與頂板分開施工先行澆筑。外墻和頂板均進行跳倉法施工。

4.2 施工段的劃分

各倉區的混凝土量統計見表1。

表1 各倉區的混凝土量統計表

4.3 跳倉法施工部署

4.3.1 底板平面倉區部署

考慮到該工程地下單層面積較大，倉區數量較多，另外，考慮到地下室中部加勁柱的獨立吊裝，塔吊無法滿足要求，因此必須在地下室基礎井中心區域架設一個200 t汽車吊鉤進行吊裝，因此在2、5、8、11、14、17、20、23這8個倉區考慮后開挖，另外兩側必須先開挖，并進行混凝土跳倉施工。中心區域必須開挖，兩側獨立加勁柱吊裝完成后，須單獨進行跳倉施工。為加快施工整體進度，跳倉法施工順序如下。

跳倉 線路一：1-7-3-9-13-19-15-21

線路二：2-8-14-20

封倉 線路一：4-10-6-12-16-22-18-24

線路二：5-11-17-23

4.3.2 地下室外墻、地下室頂板平面倉區部署

此次施工特點主要是地下單層的倉區數量比較多且單層面積比較，為了能縮短工期，加快工程進度，施工線路將分為2條，跳倉法施工順序同底板如下所示（16號和18號倉區域的供應區分別在外墻的東側和西側預留檢修孔，鋼結構內柱吊裝并拆除埋料后即可進行澆筑和密封）。

外墻澆筑順序

跳倉 線路一：1-7-3-9

線路二：13-19-15-21

封倉 線路一：4-10-6-12

線路二：16-22-18-24

頂板梁澆筑順序

跳倉 線路一：1-7-3-9-13-19-15-21

線路二：2-8-14-20

封倉 線路一：4-10-6-12-16-22-18-24

線路二：5-11-17-23

4.4 跳倉法施工縫的留置與構造

4.4.1 施工縫留置原則及部位

施工縫的位置應盡量設置在受力小的位置，以防止混凝土應力對結構進行破壞，保證其混凝土結構質量。

底板、頂板梁板混凝土施工縫位置做法如圖1所示。

圖1 基礎底板與頂板施工縫示意圖（單位：mm）

墻體豎向施工縫做法如圖2所示。

圖2 外墻施工縫示意圖

4.4.2 安裝鋼絲網隔離帶

底板外墻采用Φ12頂板采用Φ8鋼筋焊制H/2高（H為基礎底板厚度）鋼絲網隔離帶的鋼筋骨架，短鋼筋間距15 cm。將密目鋼絲網綁扎在鋼筋骨架上作為后澆帶、施工縫混凝土隔離帶。

4.5 機械設備投入及澆筑方法選擇

4.5.1 混凝土泵的平均泵送量Q1的計算

砼輸關泵的平均輸出量Q1的計算如下

Q1為砼泵的平均輸出量，m3/h；Q1＝Qmax×α×e，α為配管系數，0.8~0.9；e為作業效率，0.5~0.7；本工程擬采用三一泵，砼泵的輸送能力為60 m3/h，α＝0.85，e取0.6。

Q1＝60×0.85×0.6≈31 m3/h。

4.5.2 底板澆筑方法選擇及混凝土泵數量計算

根據分倉底板最大一塊分倉混凝土量約為1 455 m3，分倉澆筑時將出現2個部位同時澆筑混凝土，每倉計劃采用2臺混凝土泵車，共計5臺，另備用1臺。

計算最大分倉混凝土澆筑時間：

1 455 ÷（2×31）≈23.5 h。

4.5.3 混凝土運輸車輛配置

所需配備的混凝土攪拌運輸車輛數

式中：N為混凝土罐車臺數，臺；Q1為實際平均輸出量，m3/h；S為平均行駛速度，km/h；L為運輸車往返距離，km；T1為運輸車總計停歇時間，h；V為混凝土罐車容量，m3。

所以N＝（31/9）×（20×2/30+25/60）＝6.23≈7臺。

7×2=14 ，備用3臺，共計需17臺砼罐車。

5 施工縫控制技術措施

5.1 設計措施

（1）分塊施工的施工縫采用鋼板防水帶，以確保工程質量，使得各混凝土塊之間連接可靠密實。

（2）盡量選用發熱量小的水泥，嚴格控制含泥量，在保證合格的條件下，水泥量處在合理范圍，采用28 d的強度。

（3）盡可能采用直徑較小的鋼筋，并增加配筋的密度。

（4）外墻鋼筋水平分布筋放在豎向鋼筋外側。

5.2 原材料與配合比控制措施

（1）選用良好級配的建筑材料，并嚴格控制沙、石含泥量，對沙、石含泥量嚴重超標的材料不得采用。

（2）嚴格按標準施工，所使用的水泥、沙石等工程材料必須一致。施工過程中必須儲備足夠量的工程材料。

（3）應選用品質穩定、經檢驗合格、硬度等級不低于42.5等級的普通硅酸鹽混凝土。

（4）各種設備設施應定時檢查并校核，保證其靈敏有效。骨料含水率應定期檢測。在雨天作業時，應增加檢測次數。

5.3 施工技術控制措施

（1）在澆筑混凝土前，應對模板進行檢查，并清理干凈模板內的垃圾，確保無雜物和垃圾后，方可進行作業。

（2）對澆筑好的混凝土，應加強對混凝土模板的維護保養工作，對其進行灑水防止產生病害，對混凝土做好保護工作。

5.4 施工縫的處理措施

施工完成至少1 d后，應使用工具去除混凝土薄膜、松散的石塊和軟弱的水泥層，并進行鑿毛工作。在施工縫混凝土澆注前一天用水沖刷一遍并保持表面濕潤，并在表面施工縫處鋪上與混凝土結構成分一致的水泥砂漿。在對施工縫處進行澆筑時，應防止機械直接靠近縫邊開展施工作業。機械在每點之前宜向施工縫處緩慢推移，并在距地面800 mm處立即停止澆筑，同時對施工作業時的施工縫及時處理。

綜上所述，將跳倉法澆筑技術與傳統的后澆筑帶法比較，在工業工程和民用建筑及長地下結構的建筑運用方面都表現出突出優勢，不但能夠降低結構的滲水，同時還可以壓縮建筑工期，從而獲得良好的經濟效益。