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        大面積地下室混凝土結(jié)構(gòu)無縫跳倉法施工技術(shù)

        2021-11-09 16:45:42劉接木湖南省第六工程有限公司
        門窗 2021年8期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        劉接木 湖南省第六工程有限公司

        1 前言

        當(dāng)前地下室結(jié)構(gòu)為大面積混凝土施工,多采用跳倉法,在施工過程中秉持“抗放結(jié)合”原則,施工操作便捷,裂縫防治效果突出。但在實際施工時,需注意細部處理,如混凝土配比設(shè)置、混凝土澆筑等過程管控,方可保障施工質(zhì)量。

        2 跳倉法施工技術(shù)原理及特點

        2.1 技術(shù)原理

        跳倉法是將大面積建筑物分割成多個段狀或塊狀作業(yè)區(qū)域,采用間隔施工。在跳倉施工時,通過設(shè)置跳倉間距,將變形輸出結(jié)構(gòu)的總能量轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詰?yīng)變能量,而能量通過抗的形式吸收,再通過放的形式消散。在封倉后做好填土與防水處理,縮小混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差和收縮作用力,從而實現(xiàn)避免或減少混凝土裂縫的目標(biāo)。

        2.2 技術(shù)特點

        無須設(shè)置后澆帶,工程量減小,工期縮短;對大體積混凝土進行分塊施工,首澆塊間的影響力較弱,續(xù)澆塊根據(jù)首澆塊的情況及時插入即可;施工操作的可行性較高,對于設(shè)備與材料的要求較低;施工縫設(shè)置了快易收口網(wǎng),在首澆塊還未完全凝結(jié)時開展后續(xù)作業(yè),新老混凝土澆筑面更易結(jié)合,提升結(jié)構(gòu)的整體性。

        3 工程實例分析

        某物流基地建設(shè)項目規(guī)劃用地面積為94066.97m2,凈用地面積為75727.50m2。該工程總建筑面積為136012.26m2,地下43314.20m2,地上92698.06m2,工程選用樁基獨立承臺加防水板基礎(chǔ),防水等級為一級,混凝土抗?jié)B等級為P6。該地下室為矩形,長為264.2m,寬為158.6m,基礎(chǔ)底板的厚度為550mm。

        3.1 施工方案

        現(xiàn)有行業(yè)規(guī)范指出跳倉最大分塊尺寸不得大于40m,為減小溫度應(yīng)力,可適當(dāng)增加倉塊尺寸。該工程參照如下公式計算跳倉倉塊長度:

        式中:[L]——平均伸縮縫間距;E——凝土彈性模量(底板混凝土強度等級C35,彈性模量取3.15×104N/mm2);H——底板厚度(底板厚度取0.5m~0.55m);Cx——地基或基礎(chǔ)水平阻力系數(shù)(本工程采取樁基礎(chǔ),墊層、防水、防水保護層上綁扎底板鋼筋,故按低強度素混凝土Cx取值100×10-2N/mm3);α——混凝土線膨脹系數(shù)(取1.0×10-5);T——互相約束結(jié)構(gòu)的綜合降溫差,包含水化熱溫差T1、氣溫差T2、收縮當(dāng)量溫差T3;εp——鋼筋混凝土的極限拉伸(取中間狀況最大值1.5×10-4)。

        以C35P6混凝土配比方案對溫度參數(shù)進行計算,得出T值:

        式中:Tm(t)——混凝土澆筑體內(nèi)最高溫度,取值為57.1℃;Tbm(t)、Tdm(t)——混凝土澆筑體溫度達到最大值Tmax時,塊體表層上部與下部的溫度,單位為℃,根據(jù)規(guī)定進行養(yǎng)護,上下部溫度的最小值≥38.2℃,取值為38.2℃;Ty(t)——齡期為t時,混凝土收縮當(dāng)量溫度(齡期按60d考慮,但混凝土收縮在21d后基本處于穩(wěn)定,因此Ty(t)=13.62℃;Tw(t)——混凝土澆筑體預(yù)計的穩(wěn)定溫度,取值30℃。

        結(jié)合公式1、公式2計算跳倉倉塊長度:

        經(jīng)計算,確認該工程跳倉施工方案如下:①基礎(chǔ)底板劃分為24個倉塊,最小分塊不小于40m,最大不超過62.12m,間隔施工大于7d,封倉間隔時間控制在7d~10d;②基礎(chǔ)底板分倉施工,分倉縫位置按照施工縫進行處理。

        3.2 混凝土配合比

        參照各類材料性能指標(biāo)進行混凝土配比設(shè)計,經(jīng)過室內(nèi)試驗對混凝土材料進行測試,并制作標(biāo)準試件按照設(shè)計方案進行養(yǎng)護,對各齡期的混凝土試件力學(xué)性能進行分析,配比方案如表1。

        表1 大體積混凝土設(shè)計配合比(單位:kg/m3)

        3.3 混凝土澆筑

        (1)入模溫度控制:混凝土澆筑前,對施工現(xiàn)場進行全面清理,合理規(guī)劃泵車、罐車行駛路線,縮短泵車等待時間;罐車與泵管均做隔熱覆蓋措施;攪拌站對粗骨料與細骨料進行遮陽處理;拌和用水為生活用水,不得暴曬;混凝土進場澆筑時需對入模溫度進行測量,調(diào)整拌和溫度;混凝土入模溫度需高于環(huán)境溫度5℃。(2)下料、振搗控制:混凝土振搗時,應(yīng)均勻布設(shè)振點,振搗器操作需快插慢拔,施工縫與預(yù)埋件位置需提高振搗強度。泵送混凝土入模時,每層布料需均勻,不得隨意堆積?;A(chǔ)底板混凝土澆筑需遵循“斜面分層、一次到位”,振搗棒布置于坡尖、坡中與坡頂,每段澆筑時,分別在前、中、后設(shè)置四道振動棒,前一道振動棒布置于底排鋼筋與混凝土坡腳處;后一道振動棒布置于混凝土卸料點;中部一道振動棒充分振搗,使混凝土密實,促進流動。在混凝土澆筑前,需在基層與模板表層均勻灑水浸濕,而跳倉縫位置的振搗不得損壞收口鋼絲網(wǎng),確?;炷僚c收口網(wǎng)粘結(jié)緊密。(3)施工縫處理:地下室底板施工縫位置甩槎鋼筋分布密度高,止水鋼板下部工作面受限制,二次剔鑿作業(yè)難度大,施工縫質(zhì)量可控性低。施工縫使用鋼絲網(wǎng)收口,鋼筋焊接成格柵形式,并綁扎鋼絲網(wǎng)。根據(jù)混凝土的澆筑高度與速度確定鋼筋直徑和間距參數(shù),以保證鋼絲網(wǎng)剛度、穩(wěn)定性均符合設(shè)計要求,可抵抗混凝土澆筑過程中的側(cè)壓力。參照鋼筋間距和止水鋼板所處位置對鋼絲網(wǎng)進行裁剪,網(wǎng)片搭接長度不得小于150mm。同時,為避免澆倉澆筑時出現(xiàn)漏漿,在底部鋪設(shè)200mm~300mm的堵頭網(wǎng),頂部布設(shè)木方?;炷琳駬v時,若混凝土表面集聚大量的過剩水,則應(yīng)立即清除,避免過剩水順著鋼絲網(wǎng)模板沖刷混凝土表面。使用清水沖洗后安排混凝土澆倉作業(yè),而接縫的兩側(cè)混凝土必須粘結(jié)緊密。(4)養(yǎng)護控制:由于是夏季施工,環(huán)境溫度對于混凝土施工質(zhì)量影響較大,為了加強養(yǎng)護管控,對混凝土表面的溫度與濕度進行重點監(jiān)測,縮短表面外露時長。同時,為減小混凝土內(nèi)外溫差,水平構(gòu)件的養(yǎng)護采用一層塑料薄膜+土工布的形式,而豎向構(gòu)件的養(yǎng)護采用先延長帶模養(yǎng)護時間、拆模后覆蓋土工布方法實現(xiàn)保溫目的。

        續(xù)表1

        4 實施效果分析

        均勻設(shè)置測溫孔,盡量避開鋼骨。對于項目中澆注體厚度較大的位置,分別在上部、中心和下部設(shè)置測點,相鄰測點距離為500mm。根據(jù)該建筑體的平面,每個倉格內(nèi)的測溫孔數(shù)量不得少于6處,而測溫孔由板頂、中心和板底的測溫點共同構(gòu)成。經(jīng)監(jiān)測得出曲線圖1,由該圖可知:測溫曲線呈現(xiàn)先升后降趨勢,其原因為混凝土澆筑后,水泥水化熱釋放熱量,溫度上升,在澆筑作業(yè)結(jié)束后3d,水泥水化熱反應(yīng)結(jié)束,溫度逐漸下降;板頂、板底溫度下降的時間節(jié)點不固定,原因為筏板頂部的測溫點所處區(qū)域的混凝土層較薄,易受外部環(huán)境影響,而筏板底部的溫度也會受地表溫度影響;對混凝土溫度進行分析可知,溫度由高到低依此為內(nèi)部→下部→上部;混凝土內(nèi)部溫度最大值<65℃,溫升值<35℃,由此表明跳倉法的應(yīng)用有助于降溫;里表溫差基本<25℃,該項目養(yǎng)護效果理想,也有效規(guī)避了裂縫病害的發(fā)生。

        圖1 測溫曲線

        5 結(jié)束語

        綜上所述,大面積地下室混凝土結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、施工難度較高,采用跳倉法可弱化施工環(huán)境對于混凝土澆筑的負面影響,也可有效抑制結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。在施工過程中,施工單位需加強過程管控,針對混凝土摻料比例、水泥用量、混凝土振搗等進行跟蹤監(jiān)督,以提升混凝土結(jié)構(gòu)整體的防水抗?jié)B性能。

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