熊 顆

（四川鐵科建設(shè)監(jiān)理有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

隨著我國鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，越來越多的鐵路車站從單一的交通運(yùn)輸逐步向立體化綜合交通樞紐的大型客運(yùn)站房發(fā)展，這帶來了超長大體積混凝土在大型鐵路站房中的廣泛應(yīng)用。根據(jù)以往的施工案例，超長大體積混凝土基礎(chǔ)底板一般采用后澆帶的方法施工，但后澆帶施工周期長，不便于組織流水施工，后澆帶處極易成為滲漏點(diǎn)。因此，針對(duì)超長大體積混凝土，要加強(qiáng)技術(shù)的研究,提出有效的技術(shù)手段。經(jīng)過工程不斷地實(shí)踐證明，應(yīng)用跳倉法取代后澆帶施工技術(shù)，能夠有效保證超長大體積混凝土工程的施工質(zhì)量。本文以廣州白云站站房底板工程為例，探討跳倉法施工技術(shù)在底板超長大體積混凝土施工中的應(yīng)用。

1 工程概況

廣州白云站是廣州鐵路樞紐規(guī)劃“五主三輔”客站中的主要客站之一，是集普速與高速列車、地鐵與城際、長途汽車與公交車等多種方式一體化換乘的綜合交通樞紐站，建筑總規(guī)模45.3萬m2，其中站房工程底板面積約15萬m2，南北方向跨度548m，東西方向跨度274m。站房基坑為一級(jí)深基坑，開挖深度10.65～11.25m，底板面標(biāo)高為-12.200m，基坑支護(hù)采用地下連續(xù)墻、預(yù)應(yīng)力錨索，降水方式采用管井降水。底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45(P8)，站房A區(qū)底板厚度為1350mm，B、C區(qū)底板厚度為850mm。原設(shè)計(jì)方案采用20條（東西方向13條，南北方向7條）1m寬的后澆帶將底板進(jìn)行分割，其中最大分塊面積3000m2,混凝土澆筑量4050m3。后澆帶貫穿于850mm厚和1350mm厚站房底板，后澆帶在兩側(cè)混凝土齡期達(dá)到45d后封閉。

2 跳倉法施工原理

跳倉法[1-3]施工采用“抗放兼施，以抗為主，先放后抗”的原理，按照“分塊規(guī)劃、隔塊施工、分層澆筑、整體成型”的原則進(jìn)行。將建筑物地基或大面積混凝土平面劃分成若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域最大尺寸不宜大于40m×40m，合理設(shè)置跳倉間距，相鄰倉段混凝土澆筑間隔時(shí)間不宜少于7d。將變形輸送給結(jié)構(gòu)的總能量轉(zhuǎn)化為彈性應(yīng)變能、徐變消耗能、微裂耗散能和位移能釋放，并通過封倉后及時(shí)做防水、回填土等措施，避免混凝土結(jié)構(gòu)較長時(shí)間暴露在空氣中，使結(jié)構(gòu)承受的收縮和溫差作用減到最小。簡單來說，就是通過工序的銜接，達(dá)到控制混凝土裂縫的目的。

3 跳倉法施工技術(shù)遵循的原則

3.1 結(jié)合原設(shè)計(jì)沉降構(gòu)造要求及施工實(shí)際情況合理設(shè)置分倉縫位置

廣州白云站站房工程造型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)眾多，工程體量大，因此分倉縫盡量以原后澆帶位置為基準(zhǔn)，兩相鄰倉段分倉縫為原后澆帶中線位置，以滿足原設(shè)計(jì)整體沉降構(gòu)造要求。分倉縫還應(yīng)考慮設(shè)置在受力較小且便于施工的位置，局部按照施工道路及施工任務(wù)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)考慮將分倉縫與后期裝飾面層分格縫相結(jié)合，盡量保持一致，保證施工質(zhì)量。

3.2 倉塊面積宜小不宜大

根據(jù)原設(shè)計(jì)后澆帶位置并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件和總體施工組織計(jì)劃安排，按照“分倉面積大小適中，受力合理，便于施工”的原則，經(jīng)比較、論證，廣州白云站站房底板工程分倉邊長基本按不大于40m×40m控制，共劃分108個(gè)分倉：

廣州白云站站房底板以E軸線為分界線，E軸以東（A軸～E軸）為一期工程，E軸以西（E軸～N軸）為二期工程。其中一期工程分倉：A1區(qū)（出站層）分倉20個(gè)，B1區(qū)（北車庫）分倉15個(gè)，C1區(qū)（南車庫）分倉12個(gè)。二期工程分倉：A2區(qū)（出站層）分倉16個(gè)，B2區(qū)（北車庫）分倉25個(gè)、C2區(qū)（南車庫）分倉20個(gè)。最大分倉面積在A2區(qū)，分倉面積約為1600m2，混凝土澆筑方量2160m3。

3.3 倉間混凝土澆筑間隔時(shí)間宜長不宜短

白云站站房底板工程分一期工程、二期工程兩階段順序施工，每階段工程按“品”狀跳倉澆筑混凝土，每相鄰倉格混凝土澆筑時(shí)間間隔不少于7d，以利于板塊混凝土變形，釋放早期收縮應(yīng)力，后期收縮應(yīng)力由混凝土抗拉能力承受。

3.4 優(yōu)選原材料及混凝土配合比，控制大體積混凝土水化熱

優(yōu)選水化熱較低的P·O 42.5水泥，采用較小水膠比，提高混凝土強(qiáng)度。降低膠凝材料總用量，選用級(jí)配良好的骨料，采用超量代換的辦法提高粉煤灰摻量，合理利用粉煤灰與高效減水劑“雙摻”的疊加技術(shù)，增強(qiáng)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密性，控制減小混凝土的早期溫度收縮與干燥收縮。混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)保證混凝土良好的和易性、耐久性、強(qiáng)度。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)早，溫度監(jiān)測(cè)宜勤

混凝土澆筑完畢后應(yīng)盡早覆蓋土工布或塑料膜，并噴水保濕、保溫養(yǎng)護(hù)，防止新澆混凝土表面過快失水及混凝土表面與環(huán)境溫差，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。嚴(yán)格按照施工方案中要求的溫度監(jiān)測(cè)頻率對(duì)混凝土里表溫差進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)溫度出現(xiàn)異常，宜加大監(jiān)測(cè)頻率，并提出預(yù)警，采取降溫措施。該工程大體積混凝土溫控指標(biāo)應(yīng)符合《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》（GB50496-2018）中第3.0.4條的要求：混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上升溫值不宜大于50℃；混凝土澆筑體里表溫差（不含混凝土收縮當(dāng)量溫度）不宜大于25℃；混凝土澆筑體降溫速率不宜大于2℃/d；拆除保溫覆蓋時(shí)混凝土澆筑體表面與大氣溫差不應(yīng)大于20℃[4]。

4 施工工藝及質(zhì)量控制

4.1 原材料選用及混凝土配合比設(shè)計(jì)

該工程底板混凝土原材料采用水化熱較低的42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，其3d水化熱不大于250kJ/kg，7d水化熱不大于250kJ/kg，摻F類Ⅱ級(jí)粉煤灰，F(xiàn)QY混凝土膨脹劑（Ⅱ型），5～20mm連續(xù)級(jí)配碎石，細(xì)度模數(shù)2.3～2.9的Ⅱ區(qū)中砂，高性能聚羧酸減水劑。采用60d強(qiáng)度作為混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù)，經(jīng)反復(fù)試配選用混凝土技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)：水膠比0.34，砂率39%，,坍落度(160±20)mm，混凝土初凝時(shí)間7h20min，混凝土終凝時(shí)間9h01min。試配的實(shí)測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度值：7d，47.6MPa；60d，53.8MPa；抗?jié)B水壓1.3MPa，已達(dá)到P12抗?jié)B等級(jí)。最終確定的混凝土配合比見表1。

表1 C45（P8）混凝土配合比（kg/m3）

4.2 混凝土溫控指標(biāo)驗(yàn)算

大體積混凝土施工前，對(duì)溫控指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算，并確定混凝土澆筑體的絕熱升溫值、溫升峰值、里表溫差及降溫速率等控制指標(biāo)，制定相應(yīng)的溫控技術(shù)措施。

該工程以澆筑1.35m厚底板混凝土為例，一次澆筑厚1.35m，分3層，每層厚度不大于0.5m。根據(jù)設(shè)計(jì)配合比及原材料廠家提供的相關(guān)資料，經(jīng)計(jì)算混凝土絕熱升溫值為51.8℃；混凝土的入模溫度按不超過30℃，大氣溫度取30℃，溫度場(chǎng)計(jì)算采用一維差分法，經(jīng)計(jì)算，第4天混凝土內(nèi)出現(xiàn)溫度峰值，為46.328℃，最大溫升為46.328-30=16.328℃＜50℃，滿足規(guī)范要求；經(jīng)綜合計(jì)算上、下表面及中部混凝土溫度，混凝土里表溫差峰值出現(xiàn)在第4天，溫差值為3.912℃＜25℃，滿足規(guī)范要求。該混凝土配合比可行，采用有效的保溫保濕養(yǎng)護(hù)可控制降溫速率≤2℃/d。

4.3 施工縫構(gòu)造措施

跳倉施工縫采用20目/cm2鋼絲網(wǎng)收口，頂、底部用40mm×90mm方木固定，側(cè)面將雙向HRB400Φ14@300鋼筋格柵與底板上下層鋼筋焊接在一起，在其上綁扎鋼絲網(wǎng)。施工縫在靠近板底675mm（A區(qū)）/425mm（B、C區(qū)）高度位置設(shè)置300×3鍍鋅止水鋼板，骨架在鋼板上下斷開，保持止水鋼板連續(xù)貫通。

4.4 大體積混凝土施工

4.4.1 施工縫處理

施工縫是地下工程防水的關(guān)鍵，在封倉前，剔除鋼絲網(wǎng)，將施工縫處雜物、浮漿、松散混凝土塊、止水鋼板上的殘漿等清除干凈，并清洗濕潤。施工縫兩邊混凝土要振搗密實(shí)，每次澆筑完畢后施工縫處寬500mm的混凝上表面要用人工進(jìn)行兩遍收光。

4.4.2 混凝土入模溫度控制

澆筑時(shí)間盡量定于夜間與清晨。提前規(guī)劃運(yùn)輸路線，清理場(chǎng)地，縮短混凝土運(yùn)輸及泵車等待時(shí)間，罐車與泵管在夏季與冬季應(yīng)有相應(yīng)的隔熱或保溫措施。攪拌站對(duì)粗、細(xì)骨料應(yīng)遮陽覆蓋，拌合用水應(yīng)為常溫，當(dāng)水溫達(dá)不到要求時(shí)，需加入冰塊降低水溫?；炷寥肽Ｇ皽y(cè)量溫度，入模溫度控制在5～30℃，根據(jù)所測(cè)溫度情況，通知攪拌站實(shí)時(shí)調(diào)整混凝土出機(jī)溫度。

4.4.3 混凝土澆筑

按施工組織安排，澆筑順序按“品”字形跳倉進(jìn)行，相鄰倉澆筑間隔時(shí)間不少于7d。

底板混凝土采用分層布料、分層振搗、斜坡推進(jìn)法施工。分層厚度不大于500mm，斜坡坡度為1∶6～1∶7，層間最長的間歇時(shí)間不應(yīng)大于混凝土的初凝時(shí)間。豎向施工縫周邊的混凝土應(yīng)放慢澆筑速度，澆筑至止水鋼板處，混凝土面應(yīng)略比止水鋼板高2～3cm，振搗密實(shí)后方可繼續(xù)往上澆搗混凝土。在電梯井坑、集水井坑和底板高低跨相接處應(yīng)從模板兩側(cè)對(duì)稱部位同時(shí)下料，待坑底部混凝土接近初凝時(shí)，再進(jìn)行其他部分混凝土的澆筑。

在每個(gè)澆筑帶的前、后、中布置振動(dòng)器，通過混凝土的振動(dòng)流淌達(dá)到均勻鋪攤的要求，澆筑時(shí)加強(qiáng)振搗,但應(yīng)避免漏振、過振。應(yīng)及時(shí)跟蹤實(shí)測(cè)混凝土坍落度，坍落度不滿足施工要求時(shí)，可用外加劑對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行適度調(diào)整。在大面積混凝土澆筑過程中，應(yīng)采取防止受力鋼筋、定位筋、預(yù)埋件等移位和變形的措施，并應(yīng)及時(shí)清除混凝土表面的泌水。

當(dāng)混凝土澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)用長刮尺刮平，在初凝前用木抹子打磨壓實(shí)，以閉合收水裂縫。大體積混凝土澆筑面應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次抹壓處理。抹壓與噴霧養(yǎng)護(hù)可同時(shí)進(jìn)行，二次抹壓壓光后，應(yīng)立即進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

4.4.4 混凝土溫度監(jiān)測(cè)

采用JDC-2型便攜式建筑電子測(cè)溫儀，配合測(cè)溫導(dǎo)線、測(cè)溫探頭對(duì)混凝土溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容應(yīng)包括監(jiān)測(cè)時(shí)間、混凝土水化熱即時(shí)溫度、內(nèi)表溫差、溫降速率和大氣溫度。

混凝土內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)按下列要求布設(shè)：

（1）每個(gè)倉塊按對(duì)稱軸線的半條軸線作為測(cè)溫區(qū)，每條軸線上監(jiān)測(cè)點(diǎn)不少于4個(gè)。

（2）混凝土的溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)沿混凝土澆筑體厚度方向進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)至少布設(shè)表層、底層和中心溫度測(cè)點(diǎn)。表層測(cè)溫點(diǎn)在混凝土表面以內(nèi)50mm處，底層測(cè)溫點(diǎn)在混凝土底面以上50mm處，中測(cè)點(diǎn)位于混凝土底板豎向中心1/2位置，其余測(cè)點(diǎn)按不大于500mm的間距布設(shè)。

入模溫度的測(cè)量，每臺(tái)班不應(yīng)少于2次；混凝土澆筑后，每晝夜測(cè)溫不應(yīng)少于4次；測(cè)溫周期不少于14d。

當(dāng)溫度監(jiān)測(cè)指標(biāo)達(dá)到以下條件之一時(shí)，以書面報(bào)告形式提出預(yù)警，并及時(shí)采取溫控措施。

（1）混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的溫升值達(dá)到50℃；

（2）混凝土里表溫差達(dá)到25℃；

（3）測(cè)溫點(diǎn)溫降速率達(dá)到2.0℃/d。

4.4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完畢，在初凝前立即覆蓋土工布并噴水進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d。根據(jù)降溫速率及里表溫差監(jiān)測(cè)情況，及時(shí)灑水并調(diào)節(jié)覆蓋層厚度，整個(gè)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，混凝土表面都應(yīng)保持溫?zé)岢睗駹顟B(tài)。根據(jù)混凝土溫控計(jì)算結(jié)果，該工程混凝土在澆筑完成后4d內(nèi)，混凝土溫度將達(dá)到峰值，里表溫差最大，應(yīng)特別加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。保溫覆蓋層的拆除應(yīng)分層逐步進(jìn)行，當(dāng)混凝土的表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時(shí)，可全部拆除[4]。

5 “跳倉法”取代“后澆帶”施工的效果分析

該工程底板采用“跳倉法”取代“后澆帶”施工工藝可以在質(zhì)量、安全、費(fèi)用、工期上產(chǎn)生如下效益：

（1）將原設(shè)計(jì)后澆帶大塊再細(xì)分為較小的跳倉法小塊，可減小大體積混凝土初期較大溫差及干縮作用，大量消減施工期間的溫度伸縮應(yīng)力，有效控制裂縫。

（2）可減少后澆帶的留置期間鋼筋銹蝕，混凝土面結(jié)垢污染，鑿毛、清理、除銹等艱難繁瑣工序，減少后澆帶易成為滲漏點(diǎn)的質(zhì)量隱患，保證整體防水效果并節(jié)省大量清理費(fèi)用。

（3）可快速形成整體結(jié)構(gòu)，能良好地傳遞圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳來的水平力，減小支護(hù)結(jié)構(gòu)位移，同時(shí)可避免施工期間后澆帶部位降水不及時(shí)，產(chǎn)生底板隆起，破壞附加防水層。

（4）可減少因設(shè)置后澆帶，板面斷開，對(duì)站房大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝（最大吊重達(dá)44t）安全的不利影響。

（5）可快速形成整體工作面，極大地方便現(xiàn)場(chǎng)材料運(yùn)輸與堆放，節(jié)省后澆帶保護(hù)費(fèi)用（如覆蓋模板或鋼板）。

（6）廣州白云站分為一、二兩期施工，期間需要穿插既有京廣線倒邊施工，工期僅為40個(gè)月，工期壓力大。底板采用“跳倉法”取代“后澆帶”，分小倉流水施工，流水節(jié)拍縮短，從而縮短工期，同時(shí)也減少了基坑長時(shí)間暴露的安全風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié)束語

廣州白云站站房底板超長大體積混凝土成功運(yùn)用跳倉法施工工藝，通過合理的分倉劃分、設(shè)置跳倉施工縫構(gòu)造措施、優(yōu)化混凝土配合比、加強(qiáng)大體積混凝土施工質(zhì)量控制，縮短了工期，降低了基坑安全風(fēng)險(xiǎn)，避免了結(jié)構(gòu)混凝土溫差收縮，有效控制結(jié)構(gòu)裂縫，保證了底板的整體防水效果，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。