超长预应力混凝土结构跳仓法施工

邵珠令 李永明 王 伟

中建八局第二建设有限公司 济南 250013

1 工程概况

温州永强机场新建航站楼工程B区9 m结构层为旅客出发层，长240 m、宽120 m，未设置伸缩缝，属于超长大面积混凝土结构工程。施工采用后张有黏结预应力技术；预应力区域混凝土强度等级为C40，框架梁截面尺寸1 200 mm×1 400 mm、次梁截面尺寸500 mm×1 200 mm、跨度为18 m，框架柱截面尺寸1 200 mm×1 200 mm或φ2 000 mm钢柱、楼板厚160 mm。

2 方案优化

原设计在建筑结构的宽度方向设置4条通长后浇带、长度方向设置2条通长后浇带、后浇带宽度为1 000 mm、后浇带封闭时间不少于60 d、混凝土强度等级达到100%后方能进行预应力张拉施工。采取跳仓法施工与采取后浇带施工相比较，干燥收缩在框架内引起最大柱头弯矩及梁内最大轴力基本相同，且可跳仓间隔浇筑，大大缩短施工工期。综合考虑以上因素，决定采用跳仓法施工[1-3]。

3 跳仓法仓位划分情况

跳仓法的原则为“隔一跳一”，即至少隔一仓块跳仓或封仓施工，分仓缝适当错开。跳仓法施工设计最重要的是跳仓间距的确定，中部分仓块大小不宜大于40 m×40 m， 仓位外侧邻近自由端区域可按略大于40 m设置，跳仓顺序应满足各区互不干扰原则进行跳仓施工。通过理论计算、分析，并结合本工程结构设计，明确了实际仓位大小尺寸，并确定补仓时间间隔不少于7 d，整个B区9 m结构层区域划分为3个施工区域，共计20个仓段，施工期间实际每个仓块尺寸和位置如图1所示。

根据跳仓法施工原理、混凝土受力分析及专家论证结果，本工程B区9 m层预应力结构平面分仓混凝土浇筑总共分6批次施工完成，浇筑顺序为1→3→5、2→4→6，其中每批次施工顺序按照图1中数字下角从小至大的顺序进行。

图1 9 m结构层平面分仓混凝土浇筑顺序示意

4 施工技术措施

4.1 混凝土配合比优化

1）在硅酸盐水泥中掺入占胶凝材料用量30%～40%的粉煤灰，以减少内部水化热的产生及减少混凝土的干缩量；并严禁胶凝材料中添加矿粉，这样从整体上对裂缝的产生和扩展起到了抑制的作用。

2）优选级配5～25 mm区间的坚硬碎石充当粗骨料，并增大粗骨料用量。在满足泵送要求的情况下，加大碎石骨料用量，减少混凝土水化热，更好地保护混凝土的质量。

3）水灰比控制在0.40左右，采取该措施的目的在于减少用水量，降低混凝土的收缩，宜掺加高效减水剂。

4）混凝土坍落度控制在16～20 cm，初凝时间控制在8 h左右，充分释放水化热。

5）混凝土入模温度严格控制在25 ℃以下[4-6]。

4.2 施工缝处理措施

跳仓接缝处应按分仓缝的要求设置和处理。分仓缝处采用密眼钢丝网进行拦截、钢丝网背部采取钢筋二次加固处理；混凝土浇筑前，分仓缝钢丝网安装必须稳固可靠，不得有变形和移位，并将其表面的浮浆、杂物、粉尘等清理干净，用水湿润后再浇筑混凝土。

分仓缝在封仓前，应将分仓缝处的杂物、混凝土浮浆、松散混凝土块清除干净，并进行清洗湿润 ，若在分仓缝周围（已浇筑完的钢丝网内侧的混凝土）存在孔洞、松散等不密实的混凝土部位，应将钢丝网和混凝土一起凿除，直至密实为止，然后清洗干净，浇水湿润，以保证混凝土接缝处的施工质量。

为抵抗分仓缝处温度应力集中与变形，造成此处出现有害裂缝，分仓缝处增设合理的构造配筋，来提高混凝土结构极限拉伸值；在分仓缝处纵向增设50%原设计纵向钢筋，长度伸至施工缝两侧1.20Lae（图2）。

4.3 混凝土浇筑与测温监控

1）混凝土严格按照跳仓法施工顺序施工，相邻两施工段间隔时间须不少于7 d，以避免混凝土施工初期部分温差悬殊及干缩作用。

图2 分仓缝构造做法示意

2）对于每一个施工仓位，混凝土应一次性浇筑完成，不允许出现冷接缝。

3）梁混凝土浇筑采用斜面分层法，且每层浇筑厚度控制在500 mm以内。浇筑时，要在下一层混凝土初凝前浇筑上一层混凝土，循序渐进，一次浇筑到位，并须将表面泌水及时排出。

4）每一振捣插点要掌握好时间，过短不易密实，过长会引起混凝土产生离析现象。一般应视混凝土表面呈水平、不再显著沉降、不再出现气泡及表面泛出灰浆为准（一般为15 ～30 s，在20 ～30 min后再对其进行二次复振）。振捣倾斜混凝土表面时，应由低处逐渐向高处移动，以保证振捣密实。每次移动位置的距离应不大于振动棒作用半径的1.5倍（400 mm左右），且不得大于500 mm。

5）结构混凝土施工阶段采用智能测温系统监测现浇混凝土梁板不同厚度处的温度变化情况，每2 h不间断记录测点温度并绘制曲线，随时监测现浇构件之内外温差与平均降温速率，并根据监测情况，随时调整保温措施及采取对应处理措施。

6）当混凝土浇到板顶标高后，应用2 m刮杠将混凝土表面找平，控制好板顶标高，然后用木抹子拍打、搓抹2遍，开始喷雾养护。混凝土终凝前1～2 h，采用提浆机收光2遍，边收光边覆盖厚0.60 mm塑料薄膜，以防止水分蒸发，薄膜上再铺一层草毡，洒水养护时间不少于14 d。

4.4 混凝土养护与温度变形监控

1）安排专人负责养护工作，混凝土终凝后2 h即开始养护，养护期不少于14 d，并应经常检查塑料薄膜和草毡完整情况，保持草毡湿润。

2）在保温养护中，应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标要求时，应及时调整保温养护方案。

3）混凝土浇筑完成后，立即采用测距仪实时监控混凝土温度变形，若出现变形过大等异常情况，亦须及时调整保温养护方案。监控时间不少于30 d。

4）混凝土养护期间，楼板上部严禁堆载[7]。

5 实施效果

温州永强机场新建航站楼工程采用跳仓法施工，并通过合理的施工组织、恰当的技术措施、严格的管理，提高了混凝土施工质量，整个施工楼板未出现裂缝等其他质量问题，同时提高了工效，降低了工程成本，缩短工期75 d以上。 实践证明，在超长预应力混凝土结构施工过程中，跳仓法施工是取代后浇带施工的有效技术举措。