超长大体积混凝土“跳仓法”施工裂缝控制措施

李宏 陈鹏 侯建军

北京城建道桥建设集团有限公司 北京 101100

“跳仓法”施工工艺就是指在大规模、超长混凝土建筑施工中，以跳仓沉降缝替代沉降后浇带和永久变形缝，釆用“抗放兼施，以抗为主，先放后抗”的标准，将大体积、超长混凝土块体分成多个小块体间距施工，历经7d-10d后，再并拢连接成总体。“先放”即在跳仓工程施工环节释放出来混凝土的初期应力，降低混凝土内残留应变；“后抗”即在封仓阶提升混凝土抗拉强度，灵活运用混凝土本身的抗拉强度抵御下一阶段的温度收缩应力。文中将结合实际工程项目，详细介绍了“跳仓法”综合性技术性在超长大体积混凝土裂缝控制中的运用。

1 工程背景

大兴区黄村七街安置房项目三期工程位于北京市大兴区黄村镇，毗邻京沪高铁与京开高速，北至林校南路，西至林校路，西南至规划3号路，东至规划2号路。本工程总建筑面积95600.31m2，其中地下人防车库建筑面积34920.74m2，占总建筑面积39.3%，车库南北长192m，东西宽112m，基础底板厚600mm，局部厚度达800mm，属于超长大体积混凝土结构，故而设计釆取了“跳仓法”组织施工，控制超长大体积混凝土结构因水化热而引起的裂缝。

2 裂缝原因

2.1 温度裂缝

众所周知，在混凝土生产过程中，水泥材料与水发生水化反应时会释放出一定的热量，这些热量造成的温度梯度变化是温度裂缝产生的主要原因。并且，在一次浇筑成型之后这些热量会逐渐地向外散开，由于混凝土结构中心的热量同边缘处的热量相比散发得更为缓慢一些，所以，这种热量散发而使得温度应力呈现出一种热胀冷缩、内外不均的现象。同时，混凝土结构在热胀冷缩时，还会出现张拉应力。当所释放的水化热在与外界环境进行热量交换过程中，混凝土的局部温度会形成温度差，当温度差形成的张拉应力超过混凝土抗拉强度阈值时，混凝土的抗拉性能则不足以抵抗温度差造成的张拉应力，使混凝土的表面或者结构内部会出现裂纹的现象[1]。

2.2 收缩裂缝

在大体积混凝土结构中，收缩裂缝往往分为以下两种：第一种为干燥收缩裂缝，第二种则为塑性收缩裂缝。混凝土在浇筑完成后，其所处的自然环境存在较大差异，这种差异造成产生的裂纹表现出不同的形态，于是干燥收缩裂缝又进一步被划分为干燥裂缝和收缩裂缝。其中，大体积混凝土结构在浇筑成型后，靠近表面的水分蒸发较快，而结构内部中心区域的水分蒸发较慢，在内外部形成湿度梯度，这种梯度过大时则会造成干燥裂缝。鉴于此，在浇筑完成时应当尽可能地降低内外部的湿度差，按照要求进行保湿养护。在外界各种因素的影响之下，所形成的裂缝被称之为塑性收缩裂缝。如混凝土在初凝阶段受大风或高温等天气的影响，便会使得成型后的大体积混凝土由于表面水分蒸发速度不一而出现塑性收缩裂缝。

3 技术措施

3.1 混凝土配合比设计

混凝土材料控制与配合比设计的原则是在保证抗压强度满足要求的条件下，尽量提高抗拉强度，以混凝土60d立方体抗压强度作为混凝土配合比的设计依据：选用水化热低、保水性好、泌水率及干缩性小的矿渣硅酸盐水泥，同时尽量减少水泥用量，单位用量控制在220kg-330kg；细骨料采用级配良好的天然中砂，砂率控制早38%-40%之间，细度模数控制在2.3-3.0之间，含泥量≤1%；粗骨料选用吸水率较低、质地坚硬、5mm-31.5mm连续级配且不含杂质的石灰岩，其中针片状颗粒含量≤8%，含泥量≤1%；掺合料采用II级粉煤灰，用量控制在胶凝材料总量的20%-40%之间，减少水泥用量，降低水化热，减缓早强速率；外加剂选用高效的聚羧酸减水剂，减水率不低于8%，同时不添加任何早强、膨胀类外加剂；拌合水采用符合国家现行标准的地下水，单位用量控制在180kg以下，水胶比控制在0.4-0.45之间，单位胶凝材料控制在350kg-400kg之间[2]。

3.2 混凝土测温

一般状况下，混凝土前期提温较快，混凝土內部的温升关键集中在混凝土浇筑后的3d，一般在第三天温升可做到或贴近最高点值，此外，混凝土內部的最大温升，是伴随着构造物薄厚的提升而提高，依据工程项目具体情况和结构特点，明确下列测温计划方案：

（1）测温点布置：选择混凝土浇筑体平面设计图中心对称线的半条中心线为测试区，每条测试中心线上，监测点位不少于4处，在测试区域内每一个监测点按平面分层次放在板内表面上端50毫米处、板厚的1/2及上表面下边50毫米处，且确保测温导线的感应器距钢筋超过30mm，防止与钢筋触碰。（详见图1）

（2）混凝土温度控制指标值规定：混凝土入模温度不能超过30℃，在入模温度基本上的温增值不能超过50℃；混凝土浇筑体的里表温差(没有混凝土收拢的当量温度)不适合超过25℃且混凝土浇筑体内中心部位的减温速度不适合超过2.0℃/d；混凝土浇筑体表层与空气温差不应超过20℃；混凝土浇筑体内邻近两温度测量点的同样部位温度误差不应超过25℃。

（3）测温頻率：混凝土搅拌车中倒出时的混凝土温度，每4h测记一次；施工场地大气环境温度，每6小时测记一次；混凝土浇筑期间的混凝土成形温度每2h测记一次，混凝土浇筑进行后的混凝土成形温度每4h测记一次；当混凝土构造中间部位的温度与自然环境温度的误差低于20℃时终止测温[3]。

3.3 混凝土浇筑

（1）混泥土浇筑工艺：选用“一个坡度、分层浇筑、循序推进、一次到顶”的施工技术，分层薄厚不超过50cm,各层分开5m上下，斜坡坡度为1：6，各浇筑层前后错位，分层退位浇筑，浇筑完毕后转换浇筑方向，在下层初凝前顶层接上浇筑，防止出现工程施工冷缝,使混泥土上下层的融合全面性优良，见图2。

图2 混凝土分层浇筑示意图

（2）混凝土振捣工艺：混凝土浇筑全过程中布置3道振动棒，部位分别为沿混凝土浇筑方位前、中、后。第一道振动棒布置于混凝土的坡脚处或底排钢筋处，快插慢拔，保证下边混凝土振捣密实度，满足工程施工规定；第二道振动棒布置于混凝土浇筑方位中间，使中间混凝土匀称振捣密实，推动混凝土流动性；第三道振动棒布置于混凝土倒料点，使上端混凝土匀称振捣，推动混凝土流动性，防止混凝土降落过程中出现石料遍布不均匀导致混凝土沉积。

振动棒插点部位匀称排序，选用“行列式”或“交错式”2种挪动方法但不可以互用。振捣先后开展，防止漏振。每一次振捣持续30s,每一次挪动间距不超振动棒作用半经的1.5倍,模版边沿处为作用半经的0.5倍。混凝土初凝前开始二次振捣，以确保混凝土密实度及避免混凝土漏振。

当混凝土表面呈水平，不会再明显地基沉降、不会再出现汽泡及表面泛出灰浆时，终止振捣。

3.4 混凝土养护

（1）底版混凝土二次抹面后马上用塑料膜遮盖锁水养护，待混凝土抗压强度超过1.2MPa后才可的人开展楼房放线工作中，放线时只可解开中心线部位且绕开下午高溫阶段，放线进行后马上对放线部位开展撒水养护，24小时后可将塑料薄膜所有揭除并开展蓄水养护，蓄水薄厚不少于2cm.底版混凝土工程施工时，在混凝土底版上做一宽300mm，高50毫米的挡水台，便于蓄水。

（2）墙体混凝土浇筑进行做到拆板抗压强度后，松脱止水螺栓，使墙体两侧与模板中间有2-3厘米的间隙，在墙体两侧顶部设Ф20毫米PVC多孔结构淋自来水管，保证上端洒水进到模板与墙体中间。为防止混凝土因冷缩造成缝隙，墙体带模养护1-2d（墙体带模养护5-7d）。

（3）隔热保温土壤层的拆卸应层次逐渐开展，当混凝土的外表温度与自然环境较大温度差低于20℃时所有拆卸。保湿补水养护的延迟时间不可低于14d，应常常查验塑料膜的详细状况，确保混凝土表层潮湿。

4 结语

跳仓法施工是一项综合性施工技术性，务必融合工程项目详细情况，对于各施工环节控制关键点釆取相对的对策。跳仓法以“缝”代“带”，其施工关键是“跳仓、间距混凝土浇筑”，其基础理论关键是“抗、放”。根据控制混凝土入模温度，降低混凝土收拢，提升混凝土抗压强度，提升混凝土保养等缝隙预防对策，控制混凝土缝隙的出現，降低缝隙的伤害，减少施工施工期。