超长混凝土结构跳仓法施工技术

陈派胜

上海三凯工程咨询有限公司 上海 200070

1 超长混凝土结构跳仓法的意义

所谓跳仓法施工，就是指取消超长混凝土结构温度后浇带，将超长混凝土结构块体分开成能控制不开裂长度作为分仓尺寸的小块进行棋盘式施工，不同尺寸小块混凝土仅形成施工缝。

超长混凝土结构跳仓法是近几年形如逐步成熟的一种施工技术，其基本原理是利用混凝土结构裂缝控制中“抗放兼施”思想，取消温度后浇带，并采用综合方法避免混凝土结构产生温度、缩等裂缝，通过合理控制各道工序的技术间隔时间，使得取消温度后浇带的混凝土结构仍可按传统设置后浇带结构流水施工的要求组织施工，是一项可以加快工期、提高结构整体稳定性、提高后浇带防水效果的的可靠技术。论文主要对采取分仓法施工代替温度后浇带所采取的相应控制措施，以期具有借鉴意义。

2 跳仓法的技术控制措施

2.1 各分仓板块施工时间间隔

超长混凝土结构温度收缩裂缝，主要产生在初期阶段，主要分成和收缩裂缝温度裂缝两种。混凝土在初期凝结和硬化过程中体积会缩小，使得混凝土构件产生收缩变形现象。混凝土温度、收缩变形主要发生在混凝土的前期硬化阶段。

温度裂缝含义为：由热或水化热引起的贯穿全断面的裂缝、表面裂缝、由环境温度影响引起的贯穿全断面的裂缝。收缩裂缝含义为：混凝土结构表面干燥引起的对其他部位混凝土约束，造成混凝土内部不同的收缩率或收缩时间、不同的总收缩量。超长混凝土分仓法施工，主要讨论就是抵抗出现温度裂缝和收缩裂缝的技术措施。

混凝土温度裂缝和收缩裂缝主要产生在初期阶段，标准养护条件下其7天强度一般可达到80%-90%，故跳仓法施工的混凝土板块，棋盘式网格的相邻仓位时间间隔，应不小于7天，以充分释放混凝土初期硬化带来的高变形量。

2.2 混凝土材料控制与配合比优化设计

ⅰ混凝土配合比的原则是尽量减少温度收缩和干燥收缩。故混凝土配合比应满足设计强度的前提下，尽量提高抗拉、抗折强度。通过减少水泥用量和水灰比，采用中热或低热、泌水小、保水性好、干缩小的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥等。

ⅱ采用Ⅱ级粉煤灰，减少水泥用量，可以降低水化热、减缓早强发展速率，可有效减少混凝土早期裂缝。

ⅲ防止钢筋混凝土结构出现裂缝，则必须使CX（地基水平约束系数）趋于零或不大于混凝土最终极限拉伸强度值，但 CX趋于零是不可能的，当结构形式确定后，CX便是一个定值。这可以通过混凝土中掺入混凝土微膨胀剂来适当抵消收缩量。合理的添加剂能使混凝土总热量降低，极限拉伸强度提高。在普通混凝土中掺入水泥用量10%左右微膨胀剂替代等量水泥，在混凝土硬化过程中使其产生适度膨胀，可有效抵消混凝土硬化中体积收缩，在借助钢筋和混凝土粘结及邻位约束下，可在混凝土中建立起0.2MPa-0.7MPa的预压应力，它不仅可使混凝土密实，并抵消大部分乃至全部因混凝土干缩和温差形成的拉应力，而且降低了混凝土综合当量温差，并推迟了混凝土收缩的时间，使混凝土抗拉强度在此期间经养护获得较大幅度的增加。

ⅳ充分利用混凝土后期强度，采用60d龄期或90天龄期的强度指标，并作为混凝土配合比设计强度评定和工程验收依据。

2.3 钢筋工程抗裂要点和措施

分仓法施工，钢筋在混凝土结构中与混凝土共同承担荷载外，同时还起到防止和控制混凝土收缩裂缝的作用。因此要将钢筋保护层厚度控制作为防止混凝土裂缝的重点。

对由温度收缩产生的应力进行控制和抵抗的主要原理是以超长混凝土收缩裂缝以及温度裂缝出现的原因为基础。特别对于地下结构，由于地下结构保护层相对较大，特别是迎水面混凝土保护层一般达到50mm，另外对泵送法施工的混凝土构件，当板跨超过4m 的双向连续板内也容易产生较大的温度收缩应力。针对上述情况，可以在现浇结构保护层较大位置，设置不小于φ6mm@200mm的双向钢筋网片，钢筋网片保护层不大于15mm.对于板钢筋，也可以将板上部支座钢筋隔一交替全跨贯通，并保证其拉通钢筋的间距不大于200mm，使任一方向钢筋配筋率都不能低于0.1%。为了有效应对现浇结构板上下钢筋受到温度收缩应力的影响，可以将板的配筋量在设计配筋的基础上适当增大，以及采用等强度代换使用小直径钢筋代替大直径钢筋，加大钢筋布置密度。

2.4 模板工程抗裂要点和措施

模板必须具有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠承受现浇混凝土自重及施工载荷。模板及其支架方案设计时，刚度最大变形值不得超过模板构件计算跨度的4%，支撑架体的压缩变形值或弹性挠度计算，不得超过相应的结构计算跨度的1‰.

墙、梁板温度裂缝的控制，应分层散热浇筑，并做好保湿养护，不准提早拆模，避免混凝土过早失水。

新浇筑混凝土24h内，禁止上人施工，对混凝土造成扰动。24h-72h进行小载荷施工，减少对现浇楼面的冲击和振动。施工过程中材料应注意分散堆放，并防止产生冲击荷载。

2.5 混凝土浇筑过程抗裂要点和措施

严格控制混凝土配合比，注意坍落度和水灰比，施工中要保证混凝土能连续浇筑，防止产生冷缝。不得在雨天、雪天浇筑混凝土，混凝土收面后及时覆盖塑料膜，防止产生失水干缩裂缝。

混凝土进场浇筑时应控制入模温度，宜为5-35℃。加强混凝土振捣，提高混凝土密实度。经实践证明，混凝土振捣后钢筋下部易形成孔隙，整体密实度不高。混凝土的二次振捣能有效提高混凝土密实度，防止裂缝的产生。

3 注意事项

ⅰ跳仓法的跳仓顺序应制度专项方案，并严格执行，确保相邻板块混凝土浇捣间隔时间不少于7d。

ⅱ施工缝（分仓缝）的混凝土拦截措施应满足固化做法，避免漏浆。

ⅲ某一板块混凝土浇捣时，其相邻未浇筑仓的钢筋应无约束，具备自由伸缩能力。

ⅳ预埋管线相对集中处、交叉处应避开分仓缝处。多根预埋管线集中处，可以在预埋管的上、下增设间距不大于200mm加强钢筋网片，覆盖范围应超过最外管线150mm，且各管线之间间距大于20mm。浇捣时确保混凝土浇注连续和振捣密实。当管线数量众多，使集散处的混凝土截面大量削弱时，宜按预留孔洞构造要求在四周增设井字形抗裂构造钢筋。

4 工程实例

天津东丽先锋路万达广场工程地下室底板结构总长334米，最宽处99.45米，最窄处48米。地下室底板、外墙、顶板采用跳仓法施工，现场共分为24个仓块，由东西两侧同时进行，取消后浇带。基础筏板采用跳仓法，通过温度收缩应力计算后确定分仓尺寸最大不大于40m。跳仓平面采用间棋盘式跳仓，各分仓浇筑混凝土，间隔7d后，再填仓浇筑混凝土。

混凝土原材料：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

配合比设计：配制强度上限值不超过设计强度等级标准值的130%，并充分利用混凝土的后期强度。采用60d标准龄期的混凝土强度指标，并作为混凝土配合比设计、强度评定及工程验收的依据。

水胶比为0.4-0.45，拌合水用量不大于170kg/m3。胶凝材料总量不大于350kg/m3，水泥用量不大于240kg/m3。

混凝土拌合物坍落度宜控制在120mm-160mm，最大不得超过180mm。在满足施工和泵送要求的前提下宜采用较小的坍落度。

地下室部位超长结构采用跳仓法施工中，施工缝按下列要求处理（1）承压水位以下的底板与底板、底板与外墙、外墙与外墙以及有回填土的地下结构顶板采用400mm宽钢板止水带，居中布置。底板施工缝处采用￠6或￠8双向方格骨架，用20目钢丝网封堵混凝土。设止水钢板时骨架及钢板网上、下断开，保持止水钢板的连续贯通。相邻仓混凝土浇捣前，对施工缝处钢丝网、模板等清理干净，混凝土表面凿毛处理。

跳仓法混凝土供应要及时，满足连续浇筑的需要，制定防止出现”冷缝”的措施。

钢筋工程：焊接架立钢筋骨架，或成品马凳，以保证受力钢筋、定位筋固定牢固不变形，各区块相邻垂直于施工缝方向的钢筋连接采用搭接方式，保证钢筋伸缩自由不产生应力。

混凝土浇捣：超长大体积混凝土结构基础底板、墙体、楼板混凝土浇筑顺序制定分仓方案，保证相邻仓的浇筑间隔时间大于7d。底板结构采用一个斜面连续浇捣一次到顶的办法。

混凝土养护：混凝土养护时间不少于14天，采用覆膜养护。同时按温控方案措施的要求进行带模养护，带模养护时间不少于3d。

施工过程中温度监测及控制：超长大体积混凝土进行温度测试。

分仓法施工，大大提高了地下结构施工质量，有效的杜绝了地下室渗漏顽疾，加快了施工进度，取得了良好工程效益。