荊靖嵐（上海一測建設(shè)咨詢有限公司， 上海 200093）

1 跳倉澆筑技術(shù)的原理分析

1.1 混凝土裂縫機(jī)理分析

目前我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，基于力的平衡定理、鋼筋和混凝土完全黏結(jié)不滑移、忽略混凝土受拉區(qū)作用等假設(shè)對(duì)承載能力進(jìn)行分析計(jì)算，而混凝土變形的非線性和受拉區(qū)裂縫對(duì)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響?；炷量梢猿惺艿目估瓘?qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的1/10左右，在不大的拉應(yīng)力作用下混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因?yàn)橥獠亢奢d作用、塑性混凝土的沉降與收縮和溫度變化產(chǎn)生收縮三個(gè)方面。對(duì)于外部荷載作用的影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)進(jìn)行良好的控制；對(duì)于塑性混凝土的沉降收縮以及溫度收縮產(chǎn)生的裂縫，應(yīng)在施工時(shí)采用減少水泥用量、降低水化熱、選擇合理的配合比、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施予以避免。

1.2 跳倉澆筑技術(shù)的原理

在應(yīng)用跳倉澆筑技術(shù)時(shí)，應(yīng)基于對(duì)混凝土裂縫機(jī)理的分析，梳理混凝土因塑性變形、溫度應(yīng)力變形而造成結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因。在結(jié)構(gòu)施工中取消溫度后澆帶，采用跳倉澆筑，用混凝土材料本身的抗拉強(qiáng)度來抵抗其變形應(yīng)力；采取綜合措施對(duì)混凝土產(chǎn)生裂縫的源頭進(jìn)行控制，利用混凝土本身應(yīng)力、變形、水化熱、強(qiáng)度等隨齡期增長而變化的特點(diǎn)，解決因塑性混凝土的沉降和收縮引起的裂縫、由溫度和收縮產(chǎn)生的裂縫?？狗沤Y(jié)合、先放后抗，以抗為主。將大體積混凝土結(jié)構(gòu)劃分成若干小的區(qū)塊，分塊尺寸一般為40 m，相鄰兩區(qū)塊的澆筑時(shí)間應(yīng)有一定的間隔，釋放所澆筑區(qū)塊的混凝土內(nèi)部應(yīng)力，以達(dá)到性能的基本穩(wěn)定，預(yù)防混凝土開裂。在施工縫處設(shè)置止水鋼板，將2條縫變?yōu)?條縫，以減少滲漏發(fā)生。

“放”是根據(jù)混凝土膠凝材料水化熱在澆筑初期釋放較快的特性，釋放大部分溫度變形和干縮變形引起的約束應(yīng)力的步驟，也包括通過抹壓來消除混凝土塑性收縮產(chǎn)生的原始缺陷，以及通過對(duì)混凝土澆筑后及時(shí)保溫保濕養(yǎng)護(hù)來減少降溫干燥產(chǎn)生的裂縫。

“抗”是利用混凝土的抗拉強(qiáng)度來抵抗因鋼筋存在或內(nèi)外變形差引起的混凝土內(nèi)部約束應(yīng)力。溫度環(huán)境變化和混凝土硬化會(huì)引起混凝土體積收縮，此時(shí)鋼筋不會(huì)收縮，因此，鋼筋周圍的混凝土將處于不同程度約束狀態(tài)，使混凝土產(chǎn)生收縮拉應(yīng)力。混凝土在受到約束時(shí)，收縮值過大就會(huì)出現(xiàn)開裂，可以通過控制混凝土收縮的因素（包括控制混凝土組成、合理配合比、選用低水化熱水泥、減少水泥用量、控制入模溫度和坍落度、控制澆筑及振搗質(zhì)量、提供良好的養(yǎng)護(hù)條件、控制混凝土里表溫差、降溫速率、構(gòu)件體表比等），來達(dá)到通過控制隨齡期變化的混凝土抗拉強(qiáng)度增長以抵抗同齡期內(nèi)混凝土的收縮變形，減少開裂的目的。

2 跳倉澆筑技術(shù)在工程實(shí)際中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制

2.1 項(xiàng)目簡介

上海百匯醫(yī)院項(xiàng)目位于上海市閔行區(qū)華漕鎮(zhèn)新虹橋國際醫(yī)學(xué)中心33-11地塊，東至聯(lián)友路，南至季樂路，建筑外邊線距離季樂路地道23.5 m?？偨ㄖ娣e為84 400 m2，地上12層共58 739 m2，地下2層共25 661 m2，為鋼框架-混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

本工程地下部分東西長135 m，南北寬90 m，屬超長結(jié)構(gòu)；底板混凝土結(jié)構(gòu)物最小厚800 mm，最大厚1 500 mm，墊層厚200 mm，屬于大體積混凝土。主體基坑底板結(jié)構(gòu)面標(biāo)高為－9.5 m～－9.8 m，處于灰色粉質(zhì)黏土夾淤泥質(zhì)黏土土層，基礎(chǔ)底板混凝土等級(jí)為C40P8，不設(shè)沉降縫、只設(shè)溫度縫。

原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙底板后澆帶布置如下，將大底板分為6塊（如圖1所示）。

圖1 原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙底板后澆帶布置

本項(xiàng)目基礎(chǔ)底板面積為12 100 m2，混凝土土方量約為12 376 m3，屬于超長大體積混凝土，施工時(shí)間在2018年8月～9月，是上海的高溫季、臺(tái)風(fēng)季，經(jīng)查上海市8月日均氣溫27℃～34℃，9月23℃～29℃。施工單位根據(jù)項(xiàng)目工期計(jì)劃、建筑平面分析，在考慮后期裝飾、機(jī)電施工方便的基礎(chǔ)上，結(jié)合基坑開挖土質(zhì)條件、周邊環(huán)境、基坑底板施工期間的氣候條件，經(jīng)論證決定本項(xiàng)目基礎(chǔ)底板采用跳倉澆筑技術(shù)施工，以加快施工進(jìn)度、保證基坑安全，同時(shí)減少對(duì)周邊道路交通安全的影響。跳倉分區(qū)根據(jù)原后澆帶位置略作調(diào)整（如圖2所示），在上海8月份高溫氣候條件下，相鄰區(qū)塊的時(shí)間間隔保持在5 d～10 d，澆筑順序?yàn)镈→C→A→F→B→E。

圖2 略作調(diào)整后的跳倉分區(qū)圖

2.2 施工單位深刻理解跳倉澆筑技術(shù)原理，認(rèn)真做好實(shí)施跳倉澆筑前的各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備

為了正確實(shí)施跳倉澆筑技術(shù)，確保底板施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)做好如下技術(shù)準(zhǔn)備。

（1）認(rèn)真學(xué)習(xí)跳倉澆筑技術(shù)原理，深刻理解跳倉澆筑技術(shù)原理和施工控制要點(diǎn)，編制跳倉澆筑專項(xiàng)施工技術(shù)方案、大體積混凝土施工方案、基礎(chǔ)底板混凝土溫度監(jiān)測方案及底板施工應(yīng)急預(yù)案，制定關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制措施和施工期間的綜合抗裂措施，加強(qiáng)施工組織協(xié)調(diào)管理，明確崗位職責(zé)，落實(shí)技術(shù)交底和崗前培訓(xùn)，制定施工交接班制度。嚴(yán)格按方案實(shí)施。

（2）考察混凝土廠家的生產(chǎn)供應(yīng)能力、技術(shù)質(zhì)量控制、運(yùn)輸距離及路況、調(diào)度能力、信譽(yù)度后，最終選用兩家混凝土供應(yīng)單位，并在供應(yīng)合同中明確大體積混凝土原材料、配合比、拌合物入模溫度等要求，確保混凝土供貨質(zhì)量。

（3）對(duì)測溫監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行全面檢修調(diào)試，確保其性能可靠。

2.3 對(duì)大體積混凝土原材料的技術(shù)控制要求

（1）拌和原材料必須滿足規(guī)范要求。水泥采用低水化熱水泥；細(xì)骨料選用級(jí)配良好中砂；粗骨料選用連續(xù)級(jí)配非堿活性的碎石；摻合料采用二級(jí)粉煤灰，粉煤灰和礦粉摻合料總量不得超過膠凝材料用量的50%；拌合水采用自來水，每立方米用水量不大于175 kg；根據(jù)設(shè)計(jì)要求在混凝土中摻加高性能抗裂防水劑、抗裂纖維。

（2）混凝土配合比的確定原則。本工程基礎(chǔ)大底板混凝土為C40P8，采用60 d強(qiáng)度作為指標(biāo)，進(jìn)行配合比試配，試驗(yàn)水化熱、泌水率等裂縫控制技術(shù)參數(shù)；并據(jù)本項(xiàng)目大底板夏季高溫天氣施工的混凝土絕熱溫升要求、溫控方案，來確定骨料、拌和水、入模溫度等技術(shù)措施。確定的配合比，如表1所示。

表1 配合比具體數(shù)據(jù)

同時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：混凝土入模溫度在30℃以下，坍落度要求180 mm±20 mm；水膠比應(yīng)保持在0.42左右，每立方米的用水量在162 kg左右；抗?jié)B混凝土的水泥用量為250 kg/m3左右，膠凝材料用量不宜小于350 kg/m3；拌合物泌水量應(yīng)小于10 L/m3；底板施工時(shí)間處于夏季高溫天氣，應(yīng)摻加緩凝劑，降低水溫，降低石子溫度。

3 混凝土澆筑控制要點(diǎn)

在施工前，應(yīng)將跳倉澆筑專項(xiàng)施工技術(shù)方案、大體積混凝土施工方案、大體積混凝土溫度監(jiān)測方案應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行詳細(xì)交底，現(xiàn)場要嚴(yán)格按方案實(shí)施。

3.1 澆筑前準(zhǔn)備

（1）關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，混凝土澆筑2 d時(shí)間之內(nèi)不應(yīng)有大到暴雨。

（2）需澆筑的部位已隱蔽驗(yàn)收合格。

（3）施工機(jī)具全部就位、機(jī)況正常。

（4）測溫、試驗(yàn)設(shè)備到位且正常。

（5）施工材料準(zhǔn)備完畢，保溫養(yǎng)護(hù)措施到位。

（6）澆筑前對(duì)施工班組詳細(xì)交底，交代清楚澆筑部位的特點(diǎn)。

（7）澆筑前應(yīng)將基層和模板澆水濕透，避免基層模板吸收澆筑混凝土中的水份，造成混凝土缺水收縮產(chǎn)生裂縫。

3.2 混凝土入模溫度控制

（1）澆筑時(shí)間盡量安排在傍晚至清晨，以盡量降低混凝土的入模溫度。混凝土進(jìn)場時(shí)應(yīng)測量入模溫度，確保入模溫度在30℃以下；如有偏差，應(yīng)及時(shí)通知攪拌站調(diào)整拌合溫度。

（2）核查混凝土出廠小票，加強(qiáng)現(xiàn)場調(diào)配，縮短罐車在現(xiàn)場等待時(shí)間，減小混凝土發(fā)熱。

3.3 混凝土澆筑過程控制

（1）施工管理人員跟班檢查作業(yè)。

（2）檢查每罐車混凝土的坍落度，保證其在180 mm±20 mm之間。

（3）混凝土入模應(yīng)布料均勻，傾落高度不超過2 m。

（4）采用分層連續(xù)澆筑及二次振搗工藝，每次澆筑厚度不大于500 mm，本項(xiàng)目底板厚度800 mm，澆筑兩層達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。在混凝土流淌面的坡頂、坡腳各設(shè)一道振動(dòng)棒，不得漏振、欠振、過振。

（5）澆筑時(shí)要注意成品保護(hù)，避免觸碰預(yù)埋件、暗管、溫度監(jiān)測點(diǎn)。

（6）混凝土澆到控制標(biāo)高后，及時(shí)進(jìn)行抹壓。在初凝階段進(jìn)行第一次抹壓以閉合收水裂隙，在終凝階段進(jìn)行第二次抹壓、減少泌水影響，收光完畢及時(shí)進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)。

（7）在底板混凝土第二次抹壓收光后，覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d；在此期間應(yīng)避免大雨沖刷，保持混凝土表面濕潤。

（8）澆筑后，如遇較大雨勢(shì)應(yīng)及時(shí)覆蓋，防止雨水破壞混凝土表面。

3.4 施工縫處理要點(diǎn)

（1）施工縫處按原設(shè)計(jì)設(shè)置止水鋼板。

（2）在澆筑混凝土前，應(yīng)對(duì)之前的鄰塊混凝土接觸面進(jìn)行沖洗，使其濕潤，在底板處設(shè)置模板條，先鋪一層與混凝土同組分的水泥砂漿，然后再澆筑新的混凝土，使新舊混凝土緊密結(jié)合。施工縫處的混凝土采用三次抹壓收光，澆筑后應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，時(shí)間不少于14 d。

（3）施工縫處應(yīng)設(shè)置窗紗網(wǎng)支擋混凝土，窗紗網(wǎng)外側(cè)設(shè)φ12 mm@200 mm固定鋼筋網(wǎng)片防止窗紗網(wǎng)變形，在底板水平鋼筋上焊接φ20 mm@500 mm斜撐鋼筋來支撐鋼筋網(wǎng)片，窗紗網(wǎng)的垂直支架應(yīng)與骨架垂直，網(wǎng)片搭接長度應(yīng)大于150 mm，支撐邊緣處要超過支撐150 mm以上。

（4）振搗棒與窗紗網(wǎng)、模板要保持一定距離，保證振搗密實(shí)且避免其沖擊模板。

4 混凝土測溫與養(yǎng)護(hù)控制要點(diǎn)

做好大體積混凝土測溫，并據(jù)此調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施，控制澆筑體的里表溫差和降溫速率，防止混凝土產(chǎn)生有害裂縫。

4.1 溫度測量控制要點(diǎn)

在大體積混凝土中埋設(shè)溫度傳感器，委托專業(yè)監(jiān)測單位進(jìn)行溫度監(jiān)測，做好測溫記錄，施工單位根據(jù)監(jiān)測報(bào)告采取相應(yīng)的保溫養(yǎng)護(hù)措施，防止因溫度控制問題而產(chǎn)生有害裂縫。

4.2 養(yǎng)護(hù)控制要點(diǎn)

（1）混凝土澆筑6 h左右收光后進(jìn)行保溫材料覆蓋、定時(shí)噴澆水養(yǎng)護(hù)。

（2）養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。

（3）在保溫養(yǎng)護(hù)過程中，根據(jù)監(jiān)測情況及時(shí)調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施。

（4）盡量推遲大體積混凝土的拆模時(shí)間，拆模后及時(shí)進(jìn)行周邊回填土施工。

5 特殊條件下跳倉長度的調(diào)整

本項(xiàng)目基坑土方開挖最后一塊E區(qū)塊及相鄰周邊時(shí)，降水達(dá)不到預(yù)期效果，出現(xiàn)了橡皮土情況，該區(qū)域長67.2 m，寬46.6 m，距離季樂路地道坡道最近距離為23.5 m，且季樂路相鄰的另一工地當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行基坑開挖，季樂路地表已出現(xiàn)輕微裂縫；E區(qū)塊計(jì)劃澆筑前天氣預(yù)報(bào)顯示該時(shí)間段將有較大的降水。

GB 50010－2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫“剪力墻結(jié)構(gòu)最大間距45 m”；“采取減小混凝土收縮或溫度變化的措施”及“采取低收縮混凝土材料，采取跳倉澆筑、后澆帶、控制縫等施工方法，并加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)”時(shí)，可將伸縮縫間距適當(dāng)增大。當(dāng)伸縮縫間距增大過多時(shí)，還應(yīng)考慮溫度變化和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。因此，為保證基坑安全，減少基坑暴露時(shí)間，降低基坑施工對(duì)季樂路地道的影響，施工單位對(duì)9月初上海氣溫27℃～34℃條件下的混凝土強(qiáng)度增長、溫度變形、累計(jì)溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力、現(xiàn)場的保濕保溫養(yǎng)護(hù)條件進(jìn)行計(jì)算，一次性澆筑E塊及周邊長度67.2 m，寬46.6 m，累計(jì)總拉應(yīng)力小于同齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度，可以滿足抗裂要求，保證本項(xiàng)目基坑安全同時(shí)可以減少對(duì)季樂路地道的影響。

6 跳倉技術(shù)在本項(xiàng)目的應(yīng)用效果

經(jīng)合理施工規(guī)劃，上海百匯醫(yī)院基礎(chǔ)底板混凝土于2018年8月7日澆筑第一塊，9月4日澆完最后一塊，歷時(shí)29 d完成基坑底板施工，共澆筑混凝土12 376 m3，保證了基坑和周邊道路的安全。截至2021年11月，本項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)已施工完成26個(gè)月，裝飾及機(jī)電安裝施工基本完成，進(jìn)入醫(yī)療設(shè)備調(diào)試階段，即將竣工交付，基礎(chǔ)底板未出現(xiàn)滲漏情況，未出現(xiàn)底板混凝土貫穿裂縫。本項(xiàng)目超長大混凝土基礎(chǔ)底板采用跳倉澆筑技術(shù)施工，在特殊條件下對(duì)跳倉區(qū)塊面積進(jìn)行調(diào)整，通過嚴(yán)格施工管控可以達(dá)到預(yù)期質(zhì)量目標(biāo)。這說明，跳倉澆筑技術(shù)在本項(xiàng)目的運(yùn)用是成功的，達(dá)到了省時(shí)省力的效果，減輕了工人的工作難度，同時(shí)節(jié)省后澆帶換撐型鋼75.6 t，有效降低了施工成本。

綜上所述，采用跳倉澆筑技術(shù)進(jìn)行超長大基礎(chǔ)底板施工，依據(jù)跳倉澆筑的原理，做好施工前技術(shù)準(zhǔn)備、原材料控制、澆筑過程及施工縫控制、測溫養(yǎng)護(hù)控制，可以縮短底板施工時(shí)間，減少基坑暴露時(shí)間，為淤泥土質(zhì)條件下的深基坑安全穩(wěn)定創(chuàng)造條件,并且可以有效控制基礎(chǔ)大底板滲漏現(xiàn)象發(fā)生，達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量、進(jìn)度目標(biāo)。

實(shí)踐結(jié)果表明：在淤泥富水土質(zhì)條件下采用跳倉技術(shù)澆筑基礎(chǔ)底板可以有效控制混凝土出現(xiàn)裂縫、減少后期滲漏隱患；通過對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行分析計(jì)算，合理劃分區(qū)塊大小是跳倉澆筑施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵，也是保證基坑安全的重要條件之一；跳倉澆筑技術(shù)對(duì)現(xiàn)場施工管理人員綜合素質(zhì)要求較高，因此必須對(duì)其做好施工方案交底，加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工管理，嚴(yán)格按照交底內(nèi)容指導(dǎo)工人作業(yè)，保證施工質(zhì)量；采用跳倉澆筑技術(shù)對(duì)提高地下超長大結(jié)構(gòu)混凝土施工質(zhì)量、避免混凝土裂縫、縮短建設(shè)工期、保證基坑安全、節(jié)約施工成本等具有積極作用。

混凝土跳倉澆筑技術(shù)不僅是對(duì)混凝土裂縫控制技術(shù)的延續(xù)，更是現(xiàn)代超長大建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)實(shí)用性的提升，為提高大體積混凝土施工質(zhì)量提供了更便捷、可靠的施工方法。