史 佳

(杭州市蕭山區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,浙江 杭州 311201)

1 工程概況

杭州國(guó)際博覽中心地下室基礎(chǔ)底板面積約16萬(wàn)m2,基礎(chǔ)底板為樁承臺(tái)筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)底板尺寸最大處為：550 m×346 m；底板厚度800 mm,承臺(tái)最大尺寸為26 m×317 m,最大深度為4.5 m, 承臺(tái)、地梁及底板采用C40抗裂防滲混凝土,抗?jié)B等級(jí)S8, 底板混凝土內(nèi)摻加膨脹劑及抗裂纖維。

按原設(shè)計(jì)后澆帶劃分用跳倉(cāng)法施工。

2 跳倉(cāng)法施工

2.1 跳倉(cāng)法施工的原理

跳倉(cāng)法是把建筑物分成若干區(qū)塊(倉(cāng)),采用間隔施工的一種施工方法,是以施工縫取代后澆帶和永久性變形縫的一項(xiàng)新的施工技術(shù)。

跳倉(cāng)法施工的原理是采取“抗”與“放”相結(jié)合,“先放后抗”,以“抗”為主的綜合措施來(lái)預(yù)防混凝土開(kāi)裂。

“先放” 即先將超長(zhǎng)大結(jié)構(gòu)劃分為若干倉(cāng),相鄰倉(cāng)混凝土需要間隔7 d后才能澆筑相連, 通過(guò)跳倉(cāng)間隔釋放混凝土前期大部分溫度變形與干縮變形?！胺拧?的措施還包括初凝后細(xì)致的抹壓密實(shí),消除混凝土塑性階段由大數(shù)量級(jí)的塑性收縮而產(chǎn)生的原始缺陷；澆筑后及時(shí)保溫、保濕養(yǎng)護(hù),讓混凝土緩慢降溫、緩慢干燥,從而利用混凝土的松弛性能, 減小疊加應(yīng)力。

“后抗” 是盡量提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。主要從控制混凝土原材料性能、優(yōu)化混凝土配合比入手,包括控制骨料粒徑、級(jí)配與含泥量,盡量減小膠凝材料用量與用水量,控制混凝土入模溫度與入模坍落度,以及保證混凝土的均質(zhì)密實(shí)等方面?！翱埂钡拇胧┻€包括加強(qiáng)構(gòu)造配筋,如板角處的放射筋與大梁中的腰筋及分倉(cāng)縫附加筋。結(jié)構(gòu)整體封倉(cāng)后,以混凝土本身的抗拉強(qiáng)度抵抗后期的收縮應(yīng)力,整個(gè)過(guò)程“先放后抗”最后 “以抗為主”。

2.2 跳倉(cāng)施工法中需注意的問(wèn)題

跳倉(cāng)法施工是集設(shè)計(jì)、材料、施工、環(huán)境、管理為一體的綜合性控制混凝土裂縫技術(shù),不是僅僅把結(jié)構(gòu)混凝土劃分成區(qū)塊進(jìn)行“跳倉(cāng)”那樣簡(jiǎn)單,而是特別需注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

跳倉(cāng)施工的區(qū)格(倉(cāng))邊長(zhǎng)不宜大于40 m,相鄰區(qū)格混凝土澆筑間隔時(shí)間應(yīng)不少于7 d。

施工前,選用高質(zhì)量原材料并做好施工配合比設(shè)計(jì)。配合比的設(shè)計(jì)原則：用盡量大的石子和石子含量,減少砂量和水泥用量,同時(shí)保證混凝土具有良好的工作性能,控制混凝土的坍落度不大于160 mm。

1)混凝土入泵前,應(yīng)要求罐車轉(zhuǎn)動(dòng)60 s以上；禁止現(xiàn)場(chǎng)加水,并且排凈基坑中、模板內(nèi)積水；澆筑時(shí)充分振搗,不漏振、不過(guò)振；以保證混凝土的均質(zhì)密實(shí)性。

2)混凝土入模溫度不能低于5 ℃和高于30 ℃。

3)混凝土澆筑后整平與收面時(shí)嚴(yán)禁灑水,邊灑水邊抹的做法比向罐車中加水還嚴(yán)重；另外,還應(yīng)避開(kāi)降雨時(shí)澆筑混凝土。待混凝土收水后,再用木抹子搓平兩次,以閉合收水裂縫。

4)正常氣溫下10 h內(nèi)(炎熱氣溫2 h內(nèi))開(kāi)始對(duì)混凝土進(jìn)行收面養(yǎng)護(hù),夏季建議采用蓄水法,蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)大于7 d,隨后進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。冬天養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)是保溫,可用薄膜保溫被覆蓋,薄膜要緊貼混凝土表面并搭接50 mm以上,白天灑水保濕；養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14 d。

5)跳倉(cāng)施工縫加鋪鋼筋焊接網(wǎng)片,以增加混凝土抗裂能力。

3 地下室跳倉(cāng)法施工應(yīng)用

3.1 跳倉(cāng)法施工工藝

本工程底板采取跳倉(cāng)法施工,跳倉(cāng)法施工總體安排如下：

1) 將原設(shè)計(jì)后澆帶改為施工縫,用施工縫把基礎(chǔ)底板分為84倉(cāng),見(jiàn)圖1。

填充圖案不同的相鄰倉(cāng)應(yīng)間隔施工,即跳倉(cāng)施工。

圖1 底板分倉(cāng)圖

2) 適當(dāng)安排每倉(cāng)混凝土的澆筑順序與時(shí)間,保證相鄰倉(cāng)混凝土澆筑間隔時(shí)間不少于7 d。

3)注意使用低溫補(bǔ)倉(cāng)原則,即控制相鄰后澆倉(cāng)位混凝土澆筑溫度低于先澆倉(cāng)位澆筑溫度≥4 ℃；低溫補(bǔ)倉(cāng)宜采取在環(huán)境溫度較小、濕度較大的早晚或夜間澆筑。

3.2 跳倉(cāng)法施工要求

3.2.1 混凝土原材料控制

1)水泥的品種與用量是影響混凝土力學(xué)性能和混凝土溫度變形、自收縮變形、干燥收縮變形大小的重要因素。在選擇水泥時(shí)應(yīng)從水泥的標(biāo)號(hào)、水泥熟料的礦物組成、水化熱大小、水泥的細(xì)度等方面進(jìn)行綜合考慮，水泥品種選用上海海螺水泥有限責(zé)任公司的P.O42.5普通硅酸鹽水泥。

2)選擇粗骨料時(shí)應(yīng)從粗骨料的品種、力學(xué)性能、級(jí)配、顆粒形狀大小、含雜質(zhì)量、含泥量、吸水率等方面考慮。理想粗骨料為5～40 mm連續(xù)級(jí)配花崗巖碎石粗骨料,粗骨料的含泥量小于0.5%,泥塊含量小于0.2%。

3)選擇細(xì)骨料時(shí)應(yīng)從細(xì)骨料的平均粒徑、細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配與砂率等角度考慮。理想砂為石英含量高,顆粒形狀渾圓,潔凈,具有平滑篩分線,細(xì)度模數(shù)在2.8～3.0之間,平均粒徑為3.8 mm,含泥量(或石粉量)小于1.5%,泥塊含量小于0.5%的中粗砂。

4)粉煤灰摻到混凝土中后,能降低水化熱,減少干縮,改善新拌混凝土的和易性,但早期強(qiáng)度較低。宜選用性能良好，各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)粉煤灰,CaO含量不超過(guò)10%。

3.2.2 配合比設(shè)計(jì)與混凝土性能控制

1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件,當(dāng)?shù)卦牧闲阅?以及施工時(shí)外界環(huán)境條件,確定施工所需的混凝土工作性能,主要是混凝土的坍落度與擴(kuò)展度?；炷敛牧峡刂婆c配合比設(shè)計(jì)的原則是在保證抗壓強(qiáng)度滿足要求的條件下,盡量提高抗拉、抗折強(qiáng)度,同時(shí)從減小水泥用量與用水量?jī)蓚€(gè)方面減小混凝土的溫度收縮與干燥收縮,當(dāng)工期允許時(shí)建議使用60 d強(qiáng)度。混凝土原材料與配合比要經(jīng)試配合格,滿足所需的強(qiáng)度和施工性能后方可最終確定?；炷恋呐浜媳纫?jiàn)表1。

2)要求混凝土入泵坍落度為140～160 mm,到澆筑倉(cāng)面坍落度為120～140 mm,同時(shí)具有良好的和易性與保水性。

表1 C40、P8混凝土配合比

3.2.3 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

1)入模溫度控制

①為降低入模溫度,澆筑時(shí)間盡量定于夜間與清晨。

②規(guī)劃交通路線,盡量縮短混凝土從攪拌站到現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸時(shí)間,減小混凝土發(fā)熱。

③澆筑混凝土前,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地進(jìn)行清理,統(tǒng)一布置泵車及罐車行駛路線,縮短現(xiàn)場(chǎng)混凝土泵車等待時(shí)間。

④罐車與泵管在夏季應(yīng)有隔熱覆蓋,以降低環(huán)境溫度對(duì)混凝土運(yùn)輸過(guò)程中的影響。

⑤要求攪拌站對(duì)粗、細(xì)骨料進(jìn)行遮陽(yáng)覆蓋,避免陽(yáng)光直射。

⑥拌合用水不得采用在常溫下曬過(guò)的存水,而是采用低于常溫的市政管道水。

⑦混凝土進(jìn)場(chǎng)澆筑時(shí)及時(shí)測(cè)量入模溫度,根據(jù)所測(cè)溫度通知攪拌站實(shí)時(shí)調(diào)整拌合溫度。

⑧控制混凝土入模溫度比環(huán)境溫度高5 ℃(環(huán)境溫度較低)。

2)下料、振搗控制

①混凝土振搗必須密實(shí),不漏振、欠振、不過(guò)振。振點(diǎn)布置均勻,振動(dòng)器要快插慢拔。在施工縫和預(yù)埋件處,加強(qiáng)振搗。

②泵送混凝土入模時(shí),端部軟管均勻移動(dòng),使每層布料均勻,不成堆澆筑。

③基礎(chǔ)底板混凝土澆注采用“斜面分層,一次到位”,振搗棒應(yīng)在坡尖、坡中和坡頂分別布置,保證混凝土振搗密實(shí),且不漏振。沿每段澆筑混凝土的方向,在前、中、后布置4道振動(dòng)棒,前2道振動(dòng)棒布置在底排鋼筋處和混凝土的坡腳處,確保混凝土下部的密實(shí)；后1道振動(dòng)棒布置在混凝土的卸料點(diǎn),解決上部混凝土的振搗密實(shí)；中部1道振動(dòng)棒使中部混凝土振搗密實(shí),并促進(jìn)混凝土流動(dòng)?；炷恋姆謱诱駬v見(jiàn)圖2。

④嚴(yán)格控制振搗時(shí)間及插入深度,并重點(diǎn)控制混凝土流淌的最近點(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn),盡可能采用兩次振搗工藝,提高混凝土的密實(shí)度。

⑤在混凝土澆筑前,應(yīng)先將基層和模板澆水濕透,如果沒(méi)有澆水或澆水不夠,則模板吸水量大,干燥模板將過(guò)多吸收混凝土拌合物中的水分,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。

⑥跳倉(cāng)縫處振搗要小心細(xì)致,不要踫撞壞收口鋼絲網(wǎng),振搗細(xì)致可保證混凝土與收口網(wǎng)的粘接質(zhì)量。

3)收光與養(yǎng)護(hù)控制

①加強(qiáng)收光與養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑完成初凝后,立即進(jìn)行混凝土表面二次抹壓,控制混凝土早期塑性收縮裂縫。

②混凝土澆筑體的降溫速率不大于2 ℃/d,接近此降溫速率時(shí)及時(shí)進(jìn)行灑水并調(diào)節(jié)保溫層厚度；混凝土澆筑體表面和大氣溫差不大于20 ℃。 見(jiàn)圖3。

圖2 混凝土分層振搗示意圖

圖3 混凝土收光與養(yǎng)護(hù)流程

3 跳倉(cāng)法實(shí)施效果

后澆帶留置期間底板鋼筋將銹蝕,混凝土面會(huì)結(jié)垢污染,鑿毛、清理、除銹異常艱難,后澆帶極易成為滲漏點(diǎn)和結(jié)構(gòu)安全隱患,取消后澆帶將帶來(lái)如下益處：

1)取消后澆帶,一次澆筑成型,可消除后澆帶對(duì)后續(xù)專業(yè)施工的影響,能加快工期,同時(shí)保證施工質(zhì)量,可減少后期封堵工序,提前迅速進(jìn)行土方回填。

2)取消后澆帶,可最快地形成整體結(jié)構(gòu),避免后澆帶部位出現(xiàn)降水不及時(shí)產(chǎn)生的底板隆起,破壞結(jié)構(gòu)。

3) 取消后澆帶可最快地形成整體工作面,極大方便現(xiàn)場(chǎng)材料堆放與運(yùn)輸。

4)節(jié)省一系列由于后澆帶施工所產(chǎn)生的人工費(fèi)、材料費(fèi)、措施費(fèi)等費(fèi)用,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié) 語(yǔ)

跳倉(cāng)法在超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)施工中不但能夠解決一系列的質(zhì)量與施工難題,而且還能產(chǎn)生相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和時(shí)間效益。這一技術(shù)值得推廣,對(duì)于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、企業(yè)的效益、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。