关于配合跳仓法施工进行结构设计的初步分析

项 道 阳

(北京中天元工程设计有限责任公司，北京 100142)



关于配合跳仓法施工进行结构设计的初步分析

项 道 阳

(北京中天元工程设计有限责任公司，北京 100142)

根据某建筑工程的实际情况，对主楼与地库相连部位取消沉降后浇带进行地基变形验算，并采取了跳仓法施工技术，实践证明跳仓法既能够解决取消后浇带引起的裂缝及沉降问题，又可以节省工期，节约造价。

跳仓法，后浇带，沉降值，筏板

0 引言

相比较于传统的设置沉降缝、伸缩缝和后浇带等方法，目前跳仓法[1]施工对于超长、超厚、超薄大体积混凝土的裂缝控制具有明显的效果。它具有方便施工、提高结构整体性、防水性以及缩短施工工期和节省投资的优点。

本文通过一工程实例，对主楼外扩两跨基础变形进行验算，对主楼与地库连接部位进行加强，旨在对实际工程有一定的指导意义。当然对于跳仓法施工技术目前还在不断发展和提高当中，还需要我们在实际过程中不断的探索和实践。

1 工程概况

本项目位于北京市朝阳区，由地库和住宅楼组成(见图1)，住宅楼地下3层，地上28层，剪力墙结构；地库地下2层，框架结构。地库建筑面积:45 735 m2，地库东西195 m，南北182 m；地下2层为六级人员隐蔽，地库标准轴网8.1 m×8.1 m，基础为梁板式筏基，筏板板厚450 mm，底标高-11.850 m，基础梁高1 000 mm，梁底与板底平齐。框架柱700 mm×700 mm，地下1层底板250 mm，梁600 mm×650 mm；顶板300 mm，梁600 mm×950 mm。地下1层层高4 m，地下2层层高3.850 m，地上覆土2.4 m。框架柱混凝土强度等级C40，梁板混凝土强度等级C35。挡土墙强度等级C30。±0.00绝对标高：36.100 m，抗浮水位为30.000 m；地库及住宅楼持力层为③层粉砂、细砂及③1层粘质粉土—粉质粘土，且③层土有8 m左右的深度，地基承载力标准值Fka=220 kPa，住宅楼地下3层，地上28层，层高2.8 m，剪力墙结构，住宅楼基础筏板厚1 000 mm，个别洞口大的部位采用下挖式明梁布置，剪力墙混凝土强度等级C45～C30，梁板混凝土强度等级C30。住宅楼地基采用CFG处理，处理后的地基承载力标准值为620 kPa。我们选取2号楼外扩两跨建模(如图2所示)进行基础变形验算。

2 工程分析

本地库的情况，南北183 m，东西195 m，属于超长结构。为防止因建筑面积过大，结构因温度变化，混凝土收缩开裂设置伸缩后浇带；为解决高层建筑主楼与裙房的沉降差设置沉降后浇带。项目设计时基于以上考虑采用设置后浇带的方法解决裂缝及沉降差的问题。在项目设计接近尾声的时候甲方及总包单位提出采用跳仓法施工方案，要求取消后浇带以缩短建设工期，节省工程造价。

根据中国建筑科学研究院的模型试验和工程测试结果，主楼外挑出的地下室结构可以分担主楼的荷载，裙房扩散主楼荷载的能力是有限的，主楼荷载的有效传递范围是主楼外1跨～2跨[2]。

大量的沉降观测说明，后浇带两侧的差异沉降很小，地基土竖向压缩的同时向四周传递。北京已有北京中京艺苑(梅兰芳大剧院)工程、蓝色港湾工程、北京国美家园等项目实践证明跳仓法施工切实可行且取得很好的经济效益[3]。我们对2号楼外扩两跨采用“YJK”结构设计软件进行地基变形验算，对计算结果沉降值、沉降差进行分析。计算规范采用DB J11—501—2009北京地区建筑地基基础勘察设计规范[4]，采用盈建科计算模型中弹性地基梁板法，沉降计算采用迭代计算，网格划分控制长度为1 m，基床系数输入主楼K=40 000 kN/m3，地库K=20 000 kN/m3。计算结果如下：

按分层总和法计算的沉降等值线图如图3所示，沉降最大值出现在主楼边界与地库交界处，其最大值为28 mm，主楼与地库相邻第一跨沉降值基本在10 mm～28 mm之间，主楼的内部沉降值基本为10 mm～12 mm，地库在主楼外部第二跨开始沉降值很小，基本为1 mm～3 mm。

按有限元计算的位移等值线图如图4所示，沉降最大值出现在主楼与地库交界处，其最大值为45 mm，主楼与地库相邻第一跨沉降值基本在30 mm～45 mm之间，主楼的内部沉降值基本为30 mm～42 mm，地库在主楼外部第二跨开始沉降值很小基本为15 mm～30 mm。

基础中心点沉降及回弹再压缩变形图如图5所示，基础中心点平均沉降值为2 mm，平均回弹量54 mm，平均回弹再压缩54 mm。主楼与地库相邻第一跨沉降值基本在32 mm～70 mm之间，主楼的内部沉降值基本为31 mm～42 mm，地库在主楼外部第二跨开始沉降值很小基本为6 mm～23 mm。

根据以上计算结果，我们可以看出整体变形趋势与我们实际设计经验接近，主楼与地库相邻部位沉降变形最大主楼荷载向外传递基本为1跨～2跨，大部分在1跨。本项目主楼与第一跨沉降最大差值为8 mm，两点间距为4 500 mm，沉降差为1/569,其余点逐一细查沉降差均比该值小，满足两点沉降差不大于2L/1 000[5]的要求。

本项目主楼采用CFG处理，根据大量的 CFG地基处理项目经验，一般项目CFG处理后地基沉降约为10 mm～30 mm。地库天然地基，地基承载力220 kPa，施工后的荷载与原填土荷载基本持平，增加不到150 kPa，新增加荷载引起的变形很小。根据设计计算结果和实际经验，主楼和地库的变形差异在可控范围且能满足规范及使用要求。基于以上分析本工程可以取消后浇带采用跳仓法施工。为了加强主楼与地库整体一致变形，对主楼与地库的基础相邻节点进行调整，将地库与主楼相连的第一跨基础板配筋加强，如图6所示(有条件时建议将第一跨基础板加厚)。同时对施工进行严格技术要求，按照跳仓法施工相关规范严格施工，加强沉降观测监控，发现差异沉降发展的趋势，及时采取可靠措施，避免差异沉降达到或超过规范的允许值。

项目2015年4月开始施工，主楼于2016年2月进行结构验收，施工过程中沉降观测满足设计要求，未发现因取消后浇带产生的相关裂缝，顺利完成结构验收。根据最新的沉降观测结果，整个项目现阶段所有沉降观测最大值为22 mm，主楼与第一跨沉降差最大5 mm，满足规范2L/1 000要求，且比设计计算值小很多。根据总包提供的数据，本项目采用跳仓法施工整体土建费用节省近180万元，工期缩短260 d左右，甲方节约成本1 900余万元(主要是回迁居民的租房费用)，取得很好的社会经济效益。目前已进入精装后期阶段，能够按照甲方预定的工期顺利完成。

3 结语

1)主楼基础采用桩基础或复合地基，裙房或地下车库采用筏形基础的天然地基，经计算最终相邻桩基不均匀沉降值小于2L/1 000，L为相邻墙、柱基中心距离。满足该条件可以取消设置沉降后浇带。

2)计算表明主楼荷载的有效传递范围是主楼外1跨～2跨。

3)在主楼与地库相邻部位采取有效措施后，能够达到一致协调变形，实际沉降值比计算值要小很多，满足规范及设计要求。

[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制——抗与放的理论及其在跳仓法设计施工的应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

[3] 李国胜.多高层建筑基础及地下室结构设计——附实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2011：56-59.

[4] DB J11—501—2009，北京地区建筑地基基础勘察设计规范[S].

[5] DB 11/T1200—2015，超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程[S].

On primary analysis of structural design for coordinative sequence construction method

Xiang Daoyang

(BeijingZhongtianyuanArchitectandEngineerCo.,Ltd,Beijing100142,China)

According to the fact in some architectural project, the paper undertakes the foundation deformation calculation at the settlement post-pouring belt of the connection of the main building and basement, adopts the sequence construction technique, and proves the method can solve the cracks and settlement caused by cancelling the post-pouring belt, so as to shorten the construction period and save cost.

sequence method, post-pouring belt, settlement value, raft plate

1009-6825(2016)24-0037-02

2016-06-18

项道阳(1979- )，男，工程师，一级注册结构工程师

TU318

A