跳仓法在大体积混凝土上盖板中的施工技术研究

2023-04-06何聪利中国建筑第七工程局有限公司河南郑州451450

砖瓦 2023年2期

何聪利（中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州 451450）

“跳仓法”主要是依据预应力混凝土抗裂技术原理，并在混凝土中掺入相应的掺合物材料，使水泥与掺合物之间进行水化反应后，并在混凝土中形成0.2MPa～1.0MPa的预应力场。通过这样的技术处理，可以有效地抵消因混凝土干缩和温度变形引起的拉应力，从而确保超长钢筋混凝土结构可以一次浇筑完成，且不产生贯穿和宏观有害裂缝。

1 工程概况

田村停车场主要由9个建筑物构成，包括运用库、施工车库、综合楼、检修库、变电所、引测棚、水处理站、门卫室和锅炉房。其中，规模最大的建筑物为运用库，采用独立基础，混凝土框架结构，局部区域设计采用的是钢混结构；综合楼设计采用的是钢混结构，总建筑面积为13.15万m2，层高设计为9.7m，盖下的建筑物主要涉及检修库、洗车库、材料库、变电所、水处理站、蓄水池、施工车库。

2 上盖板施工的重难点分析

（1）由于上盖板的整体面积过大，所以需要对施工流水区域进行合理划分，设置临时施工便道、原材料堆放场地、生产材料加工场地、泵车浇筑混凝土施工部位，尽可能避免临时场地的迁移，提高实际施工的效率。

（2）在施工流水区域划分的基础上，进行跳仓法施工划分，取消后浇带施工，可以在一定程度上加快施工进度。

（3）该项目中的上盖板与框架的混凝土强度为C35，框架柱部位的混凝土强度为C60。

3 分仓区域划分及收缩应力计算

3.1 上盖平台板跳仓划分

上盖板作业平台大致可以细分为7个区域，各个混凝土浇筑区域的面积相对比较大，如若同时进行混凝土浇筑，那么其对于施工机械设备的配备要求则会偏高，且对混凝土裂缝控制会造成一定的负面影响，如若按照设计要求预留后浇带，会在一定程度上加大施工难度。结合类似工程项目的施工经验进行分析，该项目采用分仓流水法进行施工比较合适。如若使用跳仓法进行施工，则应该从以下几个方面进行分析，确定分仓区域：

（1）单块浇筑的面积。应该清楚地认识到，若单块浇筑的面积比较小，则意味着需要重复浇筑的次数会增多。按照标准施工管理规范要求，相邻区域的混凝土浇筑时间间隔至少7d，若分区数量过多，则会对施工工期造成较大的影响，在这种情况下，就无法展现出跳仓法的优势。同时，上盖板划分得过于细致，会导致施工缝的数量增多，这就意味着后期出现漏水的可能性也会随之增大。反之，假若单块浇筑的面积比较大，则会增大一次性投入的成本，由于该项目是使用跳仓法在上盖平板上进行施工，实际施工必然会使用模板、支架，这就意味着会涉及材料周转问题。此外，单块浇筑的面积过大，会导致梁板部位产生的温度应力随之变大，若控制不合理，则会导致上盖板产生裂缝。为此，本文建议将单块混凝土浇筑面积控制在2000m2以内比较合适。

（2）上盖跳仓区域划分与混凝土浇筑顺序对施工现场的平面布设存在着紧密的关联性。在前期划分过程中，需要兼顾施工区域内的施工临时便道畅通、提前预留出泵车工作位置等问题。

该项目中的综合楼为地上5层，地下1层，地下室的层高设计为6m，其中，局部区域的降板为1500mm，板上需要覆盖优质土，第1层的层高为4.5m，第2、3层的层高设计为4.2m，第4、5层的层高设计为4m；综合楼的宿舍建筑物设计为地上4层，建筑物的总高度设计为16.9m，宿舍建筑物未设计地下室，第1层的层高为4.5m，第2、3层的层高设计为4.2m，第4层的层高设计为4m。食堂设计为地上2层，建筑物总高度设计为9m，建筑物层高设计为4.5m。混凝土浇筑可以直接采用泵车完成浇筑，泵车的浇筑臂伸展长度为60m，实际浇筑有效范围为55m。

3.2 上盖平台板收缩应力计算

对框架结构而言，盖板的收缩变形裂缝主要受到梁体变形的影响，所以在实际计算过程中，只需要对框架结构内跨度最大的楼板进行计算即可。上盖平台结构中的最大板跨尺寸设计为11.8m×11.5m。盖板的收缩变形主要是因板体与梁体的收缩变形差异导致。梁体因水化热的温度明显超过板体，导致其在降温的过程中对板体产生收缩压力，该压力可以不予计算，将其作为安全储备。

在经过全面计算以后，当混凝土性能与板体的养护状态良好时，板体收缩因受到了外部约束应力，所以其不会产生开裂现象。

4 施工缝构造及混凝土浇筑

4.1 温差计算及测温

结合混凝土配合比以及商混站提供的基础数据，计算出2m厚的混凝土理论最高温度为59.2℃，混凝土表面温度为41.5℃，混凝土内外的温度差异控制在25℃以内，由此可以确定出混凝土的配合比满足实际施工需求，采用科学合理的养护措施，保证混凝土降温速率控制在2℃/d以内。

结合仓体的实际情况进行分析，各个仓需要设置3个监测点，底板部位需要设置18个监测点，混凝土浇筑在模板内的温度应该控制在32℃左右，底板部位混凝土的最高温度保持在40℃～62℃之间，混凝土表面温度应该保持在24℃～41℃之间，混凝土内外部温度差异应

该控制在25℃以内，在经过全面研究分析以后，本文认为跳仓间隔时间控制在7d～8d比较合适。

4.2 上盖板施工缝构造措施

在对地下工程进行施工时需要着重关注防水施工问题，施工缝部位的模板可以选择使用收口网，在施工缝部位设置止水钢板，不需要进行额外的人工凿毛处理，清洗干净以后，进行第二次混凝土浇筑，保证新旧混凝土结合面连接牢固，提高接缝部位的抗渗性能。

（1）分仓缝的两侧需要安装止水钢板，止水钢板的规格为4mm×300mm，钢板的搭接长度为100mm。

（2）工艺流程：确定止水钢板的安装位置→安装止水钢板并进行固定→焊接接头→质量验收。①止水钢板定位。止水钢板应该安装在上盖作业平台的内侧，两端的折弯部位应该朝向迎水面。当止水钢板的标高确定以后，结合建筑物的标高基准点拉设通线，确保钢板在水平方向上保持平直；②对止水钢板做加固处理，焊接点尽量避免设置在结构筋上，可以使用斜向钢筋作加固处理。短钢筋的中心部位需要焊接止水带，避免出现渗水现象。通常情况下，短钢筋的间距可以设置为1000mm，如若短钢筋的间距过小，则会在一定程度上加大施工人员的工作强度，同时还会增大施工成本，反之，假若短钢筋的间距设置过大，则会导致止水带容易出现弯曲现象；③止水钢板的接头部位需要做焊接处理，；两块钢板的搭接长度确定为100mm，搭接的两端均需要进行满焊处理，焊缝的高度不宜小于钢板的厚度。

4.3 梁柱交接部位施工

虽然框架柱与结构梁部位的混凝土浇筑标高存在一定的偏差，但是框架柱与梁体相同高度的柱头部位与框架梁应该同时浇筑，该部位的混凝土浇筑施工将会对整个盖板的施工质量造成显著的影响，为了避免浇筑以后的混凝土标高不一致或是强度等级存在偏差，应该在梁柱交接部位施工时予以重视。

（1）混凝土配合比设计。①该项目底板部位的混凝土强度等级为C35，混凝土的浇筑厚度为700mm。选择使用双掺技术，这种施工技术不但能够有效降低混凝土的水化热反应，同时还能够对混凝土的温度裂缝予以控制，而且还能够在一定程度上降低水泥的掺加量。经过试验得出，水泥应该选择使用低水化热的普通硅酸盐水泥，可以在水泥中掺加一定量的减水剂，这样可以有效降低水化反应散发出来的热量。在混凝土的强度得到保证的基础上，为了提高混凝土的抗拉强度，可以在混凝土中掺加一定量的抗裂防水剂；②粗骨料应选择使用5mm～25mm的级配碎石，含泥量应该控制在1%以内。细骨料的细度模数为2.5，细骨料选择使用中粗砂，含泥量控制在2%以内；③配合比优化。在经过全面分析以后得出，混凝土的水灰比保持在0.4～0.5之间比较合适，混凝土的砂率保持在40%左右比较合适；在混凝土中掺加减水剂，精准把控混凝土的水灰比（不超过0.45），尽可能地降低水泥的用量，一般情况下，混凝土拌合用水量控制在155kg/m³。

（2）梁柱交接部位绑扎钢筋时，钢筋与梁柱节点之间的距离不得低于500mm，同时不得小于梁体的高度，沿垂直方向绑扎14mm的钢筋网片。

（3）梁柱交接部位的关键区域混凝土振捣作业。在实际振捣过程中，应该先振捣标高高的区域，然后振捣标高低的区域，简单而言，就是先浇筑柱头部位的混凝土，后浇筑梁体部位的混凝土。

（4）混凝土浇筑与养护。上盖板部位的混凝土浇筑至设计标高以后，使用刮板对混凝土表面进行找平，严格把控混凝土的标高，在经过搓抹处理以后进行养护。

混凝土浇筑时应分层浇筑，每层浇筑厚度控制为500mm，尽可能地缩短每层浇筑的间隔时间。每层混凝土浇筑的间隔时间以不超过混凝土的初凝时间为标准，每层混凝土浇筑过程中进行振捣，保证混凝土足够密实，当混凝土达到初凝强度以后，开始洒水进行养护，养护时间为14d。养护过程中，混凝土表面应始终处于湿润状态，使用花管淋水带模板养护的时间不得少于5d，模板拆除以后表面铺设麻袋进行保湿处理。底板部位的模板拆除时间可以根据现场实测温度进行确定，尽可能地降低混凝土内外部温度差异，避免混凝土表面出现裂缝。

该项目中的盖板施工贯穿一年四季，在实际浇筑混凝土时，应考虑季节与温度带来的影响，选择有针对性的施工方法与养护方式，避免上盖板产生裂缝，进而导致漏水现象出现。