中建城建公司南方分公司新華人壽大廈施工總承包項(xiàng)目攻克淤泥地質(zhì)環(huán)境下大體積混凝土施工這一難題,采用“跳倉(cāng)法”取代“后澆帶”施工(深圳前海首例),解決了傳統(tǒng)后澆帶遺留的安全、質(zhì)量問題,縮短工期、降低成本,“跳倉(cāng)法”施工在該項(xiàng)目達(dá)到了提質(zhì)增效的效果。
本工程“跳倉(cāng)法”應(yīng)用
本工程地下室東西方向連續(xù)最大長(zhǎng)度約66.9m,南北方向連續(xù)最大長(zhǎng)度約123.8m。原施工圖中布置沉降后澆帶及施工后澆帶,地下后澆帶長(zhǎng)度(底板+外墻+地下頂板)共約2300m。
原設(shè)計(jì)的不足:
(1)后澆帶處的施工質(zhì)量難以保證。
(2)后澆帶對(duì)工期造成不利影響。
(3)后澆帶的存在會(huì)導(dǎo)致模板及支撐體系租賃費(fèi)用的增加。
新方案的確定:
本工程因基坑施工面積大,針對(duì)如何確;炷两Y(jié)構(gòu)施工后杜絕出現(xiàn)貫通裂縫現(xiàn)象,控制結(jié)構(gòu)表面裂縫這一問題,項(xiàng)目部對(duì)施工方案進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)合近年來不少工程取消后澆帶改用“跳倉(cāng)法”獲得成功經(jīng)驗(yàn),經(jīng)公司與項(xiàng)目部研究論證,提出優(yōu)化建議,決定取代原設(shè)計(jì)后澆帶及膨脹加強(qiáng)帶施工法,采用“跳倉(cāng)法”施工。
一、“跳倉(cāng)法”倉(cāng)格劃分
本工程對(duì)基礎(chǔ)底板、地下四層頂板、地下三層頂板、地下二層頂板、地下一層頂板、地下四層豎向構(gòu)件、地下三層豎向構(gòu)件、地下二層豎向構(gòu)件及地下一層豎向構(gòu)件 9 個(gè)位置分別進(jìn)行跳倉(cāng)方案設(shè)計(jì),明確了每一部分的倉(cāng)格劃分形式、施工縫留設(shè)位置并根據(jù)施工分區(qū)確定施工順序。
基礎(chǔ)底板分倉(cāng)圖
B4頂板分倉(cāng)圖
B3頂板分倉(cāng)圖
B2頂板分倉(cāng)圖
B1頂板分倉(cāng)圖
二、預(yù)拌混凝土
(1)本工程選用 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥,有效控制溫升。
(2)采用較小的水膠比,每立方米混凝土用水量減少5~15kg,提高混凝土密實(shí)度。
(3)優(yōu)化混凝土配合比,降低膠凝材料總用量,并采用超量取代的辦法提高粉煤灰摻量,減少混凝土塑性收縮,降低水泥水化熱及混凝土內(nèi)外溫差,減小溫度應(yīng)力,抑制應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生;合理利用(粉煤灰與高效減水劑)“雙摻”的超疊加技術(shù),增強(qiáng)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的致密性,從而控制早期收縮。
(4)嚴(yán)格控制原材質(zhì)量,石子空隙率控制不大于 40%,機(jī)制砂石粉含量宜控制在 3%以內(nèi)入,坍落度控制在 140 ~ 160mm。
三、施工縫
底板與外墻、底板與底板施工縫應(yīng)采取鋼板防水措施,施工縫處采用雙向方格(80mm×80mm)骨架,用20目鋼紗網(wǎng)封堵混凝土,嚴(yán)禁采用快易收口網(wǎng)。設(shè)止水鋼板時(shí)骨架及鋼板網(wǎng)上、下斷開,保持止水鋼板的連續(xù)貫通。跳倉(cāng)施工縫采取鋼絲網(wǎng),施工縫表面粗糙,不需要鑿毛,清水沖洗干凈后即可進(jìn)行第2次砼澆筑。
底板施工縫
外墻施工縫
頂板施工縫
四、混凝土澆筑
本工程按照實(shí)際情況組織安排分多步澆筑施工,澆筑過程中確保相鄰兩個(gè)倉(cāng)格澆筑時(shí)間間隔 7 天以上,如馬道處結(jié)構(gòu)施工周期超過相鄰倉(cāng)格混凝土澆筑時(shí)間 27 天時(shí),應(yīng)留設(shè)冷縫并做相應(yīng)處理措施,具體跳倉(cāng)順序分別為:
基礎(chǔ)底板、地下 4 層頂、地下 3 層頂、地下 2 層頂板、地下 1 層頂板澆筑順序:
第 1 步澆筑倉(cāng)格:A1、A2、A3、A4
第 2 步澆筑倉(cāng)格:B1、B2、B3、B4
第 3 步澆筑倉(cāng)格:C1、C2
第 4 步澆筑倉(cāng)格:D
地下豎向構(gòu)件澆筑順序同各層頂板。混凝土結(jié)構(gòu)底板、外墻、梁板混凝土的澆筑順序應(yīng)分倉(cāng)進(jìn)行,相鄰倉(cāng)的澆筑間隔時(shí)間不少于 7d。
厚底板混凝土采用“一個(gè)坡度、分層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆灌工藝,分層厚度不超過 500mm,坡度為 1:6~1:7。混凝土澆筑法為分層布料、分層振搗、斜坡推進(jìn)法施工, 見下圖:
澆筑方法示意圖
“跳倉(cāng)法”施工技術(shù)總結(jié)
一、什么是“跳倉(cāng)法”
在大體積混凝土施工過程中,采用“抗、放結(jié)合,先放后抗”的基本原理,將超長(zhǎng)的混凝土塊體分為若干小塊體間隔施工,經(jīng)過短期的應(yīng)力釋放,再將若干小塊體連成整 體,依靠混凝土抗拉強(qiáng)度抵抗下一段的溫度收縮應(yīng)力的施工方法。
二、“跳倉(cāng)法”施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)通過跳倉(cāng)施工法,將后澆帶改為施工縫,施工工藝簡(jiǎn)便,縮短施工工期。
(2)避免了后澆帶施工周期長(zhǎng),底部支撐排架的長(zhǎng)期留置,為下道工序提供施工空間,同時(shí)也節(jié)約了成本。
(3)分倉(cāng)間區(qū)塊澆筑時(shí)間為7d左右,先行澆筑區(qū)域應(yīng)力釋放時(shí)間充足,且兩側(cè)混凝土結(jié)合更加緊密,有利于施工,也提高了施工效率。
(4)通過優(yōu)化混凝土配合比,控制原材料質(zhì)量及混凝土入模溫度、塌落度,加強(qiáng)混凝土澆筑過程中的二次振搗、二次抹壓,從而減少混凝土的收縮裂縫,提高混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度,減少了滲漏隱患。
(5)跳倉(cāng)法施工使結(jié)構(gòu)整體性提前形成,有利于地下室運(yùn)輸機(jī)械的提前介入,材料周轉(zhuǎn)倒運(yùn)方便,提高了施工效率。
三、"跳倉(cāng)法"施工工藝
跳倉(cāng)法適用于基礎(chǔ)底板、地下室外墻和頂板等的施工,現(xiàn)以基礎(chǔ)底板的施工為例來介紹跳倉(cāng)法施工工藝!冻L(zhǎng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)法技術(shù)規(guī)程》(DB11T1200-2015)規(guī)定,根據(jù)基礎(chǔ)筏板面積大小沿縱向和橫向分倉(cāng),倉(cāng)格間距宜不大于 40m,并進(jìn)行編號(hào),如圖所示;炷翝仓䲡r(shí),先澆筑A 區(qū), 即“開放倉(cāng)”,7 天之后再澆筑 B 區(qū),再隔 7 天澆筑 C 區(qū),即“封閉倉(cāng)”。
基礎(chǔ)底板倉(cāng)格劃分
“跳倉(cāng)法”控制要點(diǎn)
一、防開裂構(gòu)造措施
(1)地下室外墻模板采用保溫性能和保濕性較好的15厚膠合板模,模板應(yīng)拼縫嚴(yán)實(shí),加固可靠、定位準(zhǔn)確,混凝土澆灌前澆水潤(rùn)濕。
(2)混凝土采用“一個(gè)坡度、分層澆筑、循序推進(jìn)、一次到頂”的澆灌工藝,分層厚度不超過 500mm。對(duì)于部分落差大的外墻采取溜槽、串桶及于墻中開設(shè)澆灌孔等措施以防止混凝土離析。
(3)對(duì)于底板混凝土采用二次壓光技術(shù),在混凝土澆筑完成 4h 后進(jìn)行二次壓光技術(shù)。有效消除表面早期塑性裂縫,底板混凝土一定要二次振搗,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于 14 天。
(4)為利于控制裂縫,地下室外墻將水平分布鋼筋布置在豎向鋼筋的外側(cè)。當(dāng)?shù)叵率彝鈮υO(shè)有附壁柱時(shí),應(yīng)在附壁柱處沿豎向原有水平分布鋼筋間距之間增加直徑為 8mm、長(zhǎng)度為柱每邊伸出 800mm 的附加鋼筋,做法如下圖。
做法詳圖
二、溫控檢測(cè)
由于混凝土初期升溫較快,混凝土內(nèi)部的溫升主要集中在澆筑后的 3d,一般在第 3 天溫升可達(dá)到或接近最高峰值。另外,混凝土內(nèi)部的最大溫升,是隨著結(jié)構(gòu)物厚度的增加而增高。需結(jié)合工程實(shí)際情況和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定的測(cè)溫項(xiàng)目和測(cè)溫頻度測(cè)定混凝土溫度時(shí)同時(shí)測(cè)定大氣溫度。
地下墻體溫點(diǎn)布置立面示意圖
測(cè)溫點(diǎn)埋置方式圖
三、質(zhì)量控制
針對(duì)大體積混凝土跳倉(cāng)法施工技術(shù)存在質(zhì)量問題,項(xiàng)目部進(jìn)行詳細(xì)的原因分析、研究,制定了相應(yīng)的控制措施。
項(xiàng)目部就工程施工特點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行了全方位研究,采用“跳倉(cāng)法”施工工藝代替后澆帶分倉(cāng)流水施工,避免設(shè)置后澆帶帶來的后期清理麻煩、鋼筋銹蝕、影響后續(xù)工序插入施工等問題,縮減工期約1個(gè)月,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。通過合理的倉(cāng)格劃分、優(yōu)化混凝土配合比、控制入模溫度、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)等技術(shù)措施確保“跳倉(cāng)法” 實(shí)施效果,最終裂縫控制效果良好,無肉眼可見裂縫。同時(shí)也保證了地下室的整體防水效果。