中国建筑第二工程局有限公司华南分公司海南分公司 海南东方 572600
摘要:分析跳仓法施工的技术特点,介绍跳仓法施工技术在超长、超宽的结构混凝土施工的应用。实践表明:跳仓法施工可以有效地防止产生混凝土裂缝,实现超长结构混凝土的连续浇筑,避免了后浇带留设带来的施工工序的影响,进一步缩短了施工工期,为进度计划提供了有力的保障。
关键词:区段划分;跳仓法;抗放结合;混凝土施工
1 工程概况
东方万悦城•万达广场G1#购物中心工程位于海南省东方市,项目建设用地54110.60㎡,总建筑面积为114000㎡,地下1层,地上3层,结构形式为框架结构。本工程地下室结构长311m,宽159m,属超长、超宽结构。为减少混凝土裂缝,减少永久性伸缩缝留置,原设计采用设置后浇带的措施予以解决,要求如下:后浇带宽度为800mm,采用补偿收缩混凝土浇筑,并应内掺适量膨胀剂,后浇带混凝土强度等级比两侧高一级;后浇带养护时间不少于28天,混凝土达到设计要求后方可拆模。在后浇带处梁板结构应采用独立的支撑体系,与其他平台模板连接处断开,不影响其他平台模板的拆除。
采用后浇带施工方案存在诸多缺点。首先,施工工艺复杂,后浇带贯穿于整个地下结构,所到之处梁板均断开,给施工带来很多不便;模板支撑、处理工艺繁琐。其次,在后浇带留置期间,将不可避免地落进各种垃圾杂物和施工用水,钢筋将会出现锈蚀,在后浇带填充混凝土前,需将两侧混凝土凿毛、清理,由于此处钢筋密布,凿毛、清理异常艰难、极其麻烦,处理不好往往会成为小渗漏和结构安全的隐患。再次,新老混凝土的粘接强度很难保证,由于浇筑时间差,造成底板混凝土的干缩大部分已于后浇带灌充前完成。因此,后浇带混凝土的干缩极易在新老混凝土的连续处产生裂缝。设置后浇带的目的是防止底板裂缝的产生,而后浇带处理不好却人为地在每条后浇带处造成两条贯穿裂缝,引起漏水。
2 跳仓法施工方案确定
跳仓法是在大体积混凝土施工过程中,将超长的混凝土块体分为若干小块体间隔施工,经过短期的应力释放,再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一段的温度收缩应力的施工方法。
跳仓法的施工原理就是“放”与“抗”的原理,早期对混凝土的应力尽量的释放,后期则利用混凝土自身的抗拉能力来防止混凝土裂缝。采用先放后抗,采用较短的分段跳仓以“放”为主以适应施工阶段较高温差和较大收缩,其后再连成整体以抗为主以适应长期作用的较低温差和较小收缩。跳仓间隔时间7~10天。
本工程利用跳仓法代替后浇带,可极大地减少后浇带留设数量,加快施工进度。跳仓法优点:
(1)区间施工缝清理简易,混凝土结合有保证。利用区间混凝土的浇筑时间间隔短、施工缝处混凝土强度较低,后浇仓的钢筋尚未绑扎完成之前,垃圾杂物较少,易于边施工边清理,这就有利于仓体间混凝土的结合。
(2)可将本工程原设计后浇带分割成的“大块”重新细分为较小的跳仓法“小块”,而“小块”“停滞”一定时间可释放本身的大部分早期温升收缩变形、减少约束,即先“放”;经过一定时间后,再合拢连成整体,剩余的降温及收缩作用将由混凝土的抗拉强度来抵抗,即后“抗”,做到“抗放兼施,先放后抗”,最后“以抗为主”的原则控制裂缝。
(3)跳仓法施工方法是以“缝”代“带”,其关键是“跳仓”间隔浇筑。底板、楼板及侧墙钢筋、模板、混凝土均可“小块”分仓流水施工,流水节拍缩短从而可缩短工期。
后浇带及跳仓法设计分区图如图3、4所示。
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原有设计后浇带 跳仓法设计后
3 跳仓法施工技术
3.1 施工部署
本工程施工区段划分时按照仓格长度不大于40m的原则,施工缝的划分应避开集水井、电梯基坑等位置设置,划分后的仓格面积宜保证基本一致。地下室阶段划分成2个大区,16个小区,由两家劳务同时进行施工。出正负零后地下室收缩后,地上阶段划分为12个区。
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地下阶段跳仓法施工 地上阶段跳仓法施工
首先同时施工区域为6区、15区,然后同时施工区域为3区、12区,1区、9区,第三阶段施工7区、14区(与5区、15区相隔14天及以上)然后施工8区、16区(与7区、14区相隔14天及以上)8区与16区相隔至少7天,施工13区时与14区相隔至少7天,施工11区时与13区相隔至少7天,施工5区时与13区、6区相隔14天及以上,施工4区时与5区相隔至少7天,倒数第二块施工10区与相邻区间隔至少14天,最后施工2区与相邻版块间隔至少7天。总计分为16个区。地上部分与地下部分原则一样。
3.2、施工缝留置和处理
1、施工缝留置原则及部位
施工缝的位置应避开集水井、电梯坑等结构变化较大部位,且设置在结构受力较小部位。
2、施工缝留置部位
底板施工缝应留在板跨的1/4~1/3处;地下室外墙水平施工缝留置较板面至少500mm处,并增加3厚止水钢板(详见外墙施工缝大样图);梁、楼板施工缝留置在所在跨的1/4~1/3处。底板或楼板面施工缝采用不锈钢丝网收口。
2、施工缝的做法
(1)跳仓施工缝处使用不锈钢丝网收口。焊接A12@200钢筋成钢筋网片,钢筋网片上再绑扎不锈钢丝网。
(2)跳仓施工缝采取钢丝网对先后浇筑混凝土区域进行隔离,施工缝表面进行凿毛,清洗后即可进行第2次砼浇筑;新旧混凝土交接处预留1200mm浇筑高一等级的膨胀混凝土(膨胀剂掺量不低于胶凝材料的8%)。
(3)外墙施工缝做法
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4、施工缝的处理措施
(1)钢丝网必须牢牢焊接在止水钢板上;
(2)在施工缝施工时,在已凝固的混凝土表面上(浇筑完成至少24小时后),用錾子清除水泥薄膜和松动的石子以及软弱的混凝土层,并加以凿毛;
(3)为防止底部混凝土漏浆,在施工缝混凝土浇筑前一天用水冲洗干净并充分湿润,并在水平施工缝处铺一层50~100mm厚的同混凝土配合比的水泥砂浆;
(4)从施工缝处开始浇筑时,应避免直接靠近缝边下料。机械振捣前宜向施工缝处逐渐推进,并距800~1000mm处停止振捣,但应加强对施工缝接缝的捣实工作;
(5)振捣时聚集到混凝土表面的过剩水应尽快排除,防止过剩水沿钢丝网模板流下,而将波形表面冲平;
(6)外墙水平施工缝采用300mm宽的止水钢板,止水钢板焊接成整体环状,所有对接焊缝要求满焊,避免成为防水薄弱环节。
5、防止外墙开裂的构造措施
1、地下室外墙模板采用保温性能和保湿性较好的15厚胶合板模,模板应拼缝严实,加固可靠、定位准确,混凝土浇灌前浇水润湿。
2、地下室外墙拆模后及时进行外墙防水与回填工作。
3、混凝土采用“一个坡度、分层浇筑、循序推进、一次到顶”的浇灌工艺,分层厚度不超过500。对于部分落差大的外墙采取溜槽、串桶及于墙中开设浇灌孔等措施以防止混凝土离析。
6、防止底板开裂措施
1、采用二次压光技术,在混凝土浇筑完成4h后进行二次压光技术。有效消除表面早期塑性裂缝。
2、底板混凝土一定要二次振捣,采用跳仓法施工,对混凝土早期脱水要求高,要求及时覆盖塑料布,防止混凝土失水过快而产生裂缝。养护时间不小于14天。
3、柱墩四角、电梯井集水坑、外墙阴角等变截面部位阴阳角防水保护层进行做半径50mm圆弧处理,减少应力集中引起的混凝土开裂。
4、混凝土分层放斜坡浇筑,每层厚度控制在500mm以内,每步错开5000mm,加强混凝土振捣管理,下层混凝土振捣不密实,不得浇筑上层混凝土。
4 混凝土施工技术要点
4.1 配合比设计
(1)所拌制的混凝土拌合物,到浇筑工作面的塌落度宜控制在150-180mm之间;
(2)水胶比不大于0.45,每立方砼用水量不超过160KG;
(3)粉煤灰等掺合料的总量不大于混凝土中胶凝材料用量的35%,总量不超过15%。
(4)砂率为32%~35%。
4.2混凝土制备及运输
我们对商品混凝土供应商资质、供应能力能否满足本工程要求、混凝土的运输距离等进行考察,经过综合考虑,最终选定了3家混凝土搅拌站作为本工程的商品混凝土主要供应商,能满足项目混凝土施工需求,特别是底板大体积混凝土连续浇筑需要。
在大体积混凝土浇筑时,合理调配三家混凝土搅拌站的资源,确保混凝土浇筑的连续性。本工程施工现场有混凝土环形道路,底板混凝土浇筑时,混凝土搅拌车流量较大,必须合理组织现场的交通,确保不堵车、不走弯路,保证混凝土浇筑的连续进行。
4.3 混凝土裂缝控制
1)利用混凝土后期强度,建议采用60天强度代替28天强度。
2)采用低水化热的水泥。
3)粗骨料选用5~30mm连续级配石子,含泥量<1%;细骨料用中粗砂,含泥量<3%,配制混凝土,以减少水及水泥用量,降低水化热,减少混凝土收缩。
4)在混凝土级配中采用双掺技术,即在混凝土内掺加一定量的Ⅰ级磨细粉煤灰和减水剂,进一步改善混凝土的坍落度和粘塑性,在满足可泵要求条件下,尽量减少水泥用量,降低水化热。
5)按以上原则选取合适材料,先在实验室试配,最终得出现场施工最优混凝土配合比。
4.4温度监测
严格控制混凝土出机温度和入模温度,入模温度最高不大于35°,最低温度不得小于5°。砼内表温度之差不得超过25℃,砼温度骤降不得超过10℃。从混凝土浇筑完毕可以上人开始,第1~3天每2小时测温一次,第4天以后,每4小时测温一次。
5 结语
在现代建筑行业中,跳仓法施工技术相比传统的留设后浇带施工技术,在施工工艺上有了极大的进步,不仅解决了因留设后浇带而导致漏水的问题,而且在一定程度上减少了人、材、机等资源的投入,缩短了施工工期,大大节约了工程成本。在跳仓法实际运用中,要严格按照隔仓施工的原则,做好施工过程中“人、材、机”等资源管控。