跳仓法在大体积混凝土施工中的应用研究

金亚婷，李慧敏

（黄河交通学院，河南 焦作 454950）

1 工程概况

本工程主楼基础采用的是筏板基础，筏板厚度为1 m，混凝土强度等级为C35，其抗渗等级为P6，主楼周边车库底板采用下柱墩+筏板形式，部分下柱墩处基础厚度达到1.2 m，依据施工标准GB 50496—2018《大体积混凝土施工标准》[1]，实体最小尺寸大于1 m 的混凝土结构物属于大体积混凝土，故本工程归属于大体积混凝土的施工。

现场道路及混凝土供应条件：施工现场周边有市政道路可用，已修建外环及内环沥青混凝土道路，交通便利，混凝土运输罐车进出较为方便；且本工程混凝土用量较多，单位已经与多家商品混凝土供应商签订了商用混凝土的供应合同，现场混凝土施工的正常供应有保证。

2 工程施工重难点

大体积混凝土温控：筏板、顶板等属大体积混凝土，厚度较大，不同高度温差与温度变化大，混凝土内部温度会对养护效果造成直接影响。

筏板裂缝控制：筏板局部厚度最大达到1 400 mm，混凝土凝结硬化过程中释放水化热过大，加上外界条件约束，使得混凝土产生温度与收缩应力；并且混凝土中存在的碱发生化学反应时产生的胶凝物质会吸收水分，导致筏板混凝土出现膨胀性裂缝。

混凝土的振捣质量：混凝土体积大、厚度大，混凝土内部振捣容易不密实，影响抗渗性能及强度。

测温点的布置、保护：大体积混凝土测温测位的布置是观测混凝土内部温度的变化以及控制裂缝较为重要的参数。

3 方案对比分析

在大体积混凝土施工时，采用“抗、放结合，先放后抗”的原理方法，将过长的混凝土块体划成小块区域间隔进行施工，经过短期应力释放后，再将小块区域连接成为整体，下段温度收缩应力用混凝土抗拉强度来抵抗的施工方法是跳仓法。施工“后浇带”则是为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝，在建筑施工中，按照设计或者施工规范的要求，在基础底板、梁、墙对应位置留设临时施工缝，暂时将结构划分成几部分，经过一定时间构件的内部收缩，再浇捣施工缝位置的混凝土，将部分连成整体。

“跳仓施工法”有如下显著施工技术优势：①后浇带需在一定时间后再进行振捣浇筑，对工期有不利影响，跳仓施工法为分块施工，预留施工缝，简化施工工序，缩短施工工期；②避免后浇带施工周期长造成底部支撑排架长时间的留置，可提前为下一道工序提供工作空间；③各划分区块浇筑时间为7 d 左右，先浇筑区块应力释放的时间较充足，两侧混凝土的结合更为紧密，提前形成结构整体性，运输机械可提前介入，方便材料的周转倒运，大大提高了施工效率；④混凝土配合比的优化，通过控制原材料质量、混凝土入模时的温度等不利影响因素，在混凝土浇筑过程中进行二次振捣和抹压，来减少混凝土的收缩裂缝以及混凝土渗漏隐患，提高混凝土密实度与抗拉强度；⑤后浇带的存在，导致模板及支撑体系租赁费增加，跳仓施工法则采取节能和环境保护措施，可有效节约材料、绿色环保；⑥后浇带处施工质量难以保证，跳仓施工法减少了施工缝、有利于对裂缝进行控制，提升工程质量。

4 “跳仓施工法”应用关键点

本工程筏板大体积混凝土采用预拌商品混凝土，混凝土地泵与汽车泵组合、辅以人工进行浇筑。依据筏板基础面积的大小沿长度和宽度方向各分为不大于40 m 的区格，沿各自方向分别编号。本工程现场施工时注意以下关键点。

4.1 混凝土配合比

混凝土配合比优化，通过超量取代来提高粉煤灰的掺量[2]，使水泥水化热降低，使得混凝土内外的温差变小，温度应力变小，达到抑制应力裂缝的目的。混凝土配合比除满足图纸设计和规范要求外，按标准养护60 d 达到普通混凝土标准养护28 d 等效强度，进行配合比的设计（即按60 d 龄期强度进行配合比设计），降低水泥水化放热、延缓水化热释放。

4.2 混凝土的现场浇筑

混凝土的浇筑原则为：斜面分层、薄层浇筑、循序推进、一次到位。本工程采用斜面分层浇筑，如图1所示，在坡尖、坡中和坡顶分别布置振捣棒，保证混凝土振捣密实，且不漏振。依据振动器作用深度、混凝土和易性来确定混凝土浇筑分层的厚度，在进行整体连续浇筑时，分层厚度宜取300～500 mm。大体积混凝土浇筑采用推移式连续浇筑，间歇时间应缩短，且在前层混凝土初凝之前，后层混凝土应及时浇筑完毕。层间最长的间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。层间间隔时间超过混凝土初凝时间的，层面之间按照施工缝来处理。本工程根据实际情况组织安排为分多步浇筑施工，浇筑过程中确保了相邻2 个仓格的浇筑时间间隔超过7 d。

图1 混凝土斜面分层浇筑示意图

4.3 混凝土振捣控制

进行混凝土振捣时，在混凝土初凝前约每半小时对已浇筑的混凝土进行一次重复振捣。振捣方法要快插慢拔、上下抽动、均匀振捣，且插点均匀排列，振动器插点可采用“行列式”顺序移动，也可采用“交错式”顺序移动，但2 种移动方式不能同时混用，行列式、交错式排列振捣示意如图2 所示。插点间距的区间为300～400 mm，插入下层未初凝的混凝土的深度区间为50～100 mm，避免层间形成冷缝，使层间结合紧密，成为一体，依次进行振捣，以避免采用跳跃式振捣出现漏振现象。每个振点振捣时间持续30 s，避免混凝土表面水分出现显著下沉与气泡。每一插点须控制好振捣的时间，一般在15～20 s 区间内，不能过振，避免出现混凝土离析现象。

图2 振捣示意图

在混凝土自然流淌斜坡面浇注带的前、中、后分别布置一道振动器。第一道振动器设置在混凝土布料点，振捣手负责对出管混凝土进行振捣，使混凝土通过面筋向底层流入；第二道设置在混凝土中间位置，负责密实斜面混凝土；第三道则设置在坡脚处，确保密实底层钢筋以下的混凝土。分层振捣示意如图3所示。

图3 分层振捣示意图

4.4 混凝土二次振捣

大体积混凝土分层浇筑时应进行二次振捣。二次振捣时间过早起不到混凝土的密实效果，过晚则容易发生混凝土无法回流密实，因此，掌握好二次振捣的时间是一个关键点。其原则为每层混凝土浇筑完后，在混凝土初凝前使用振动棒进行插捣。二次振捣间歇时间控制在40～60 min 之间，若混凝土中加有缓凝剂，其间歇时间可适当延长，控制在1.5～2.5 h 范围内即可。

4.5 大体积混凝土保温及养护

灵活应用养护技术，降低混凝土内部与外部之间的温度差，有效防止混凝土出现温度裂缝[3]。本工程混凝土的养护，第一步是进行保湿养护，即在混凝土表面严密覆盖一层塑料薄膜；第二步进行保湿养护，即在塑料薄膜的表面再严密覆盖毛毡。

当筏板混凝土浇筑至设计标高时，在第一遍抹压收活完毕之后，立即进行混凝土的保湿养护，优先选用厚度较薄的一次性塑料薄膜做保湿养护，相邻两幅塑料薄膜接缝处的搭接宽度应大于等于200 mm，以保证保湿养护时不漏气，塑料薄膜与混凝土表面要紧贴，边角以及薄膜搭接处用方木压牢。特别是墙柱插筋内部与根部、突出筏板预埋件的位置、集水坑位置、筏板边角等部位的要精心覆盖严密，不出现漏气现象。覆盖时如若混凝土表面水分散失较多、发白，需用喷壶喷洒少量水后再覆盖。

同类工程测温记录表明，大体积混凝土降温过程较为缓慢（中心温度降至与大气温度温差小于5 ℃的时间需1～1.5 个月）。本工程大体积混凝土保温养护覆盖材料拆除时间依据大体积混凝土施工规范确定，首先必须满足抗渗混凝土不得少于14 d 的保湿养护要求，但要控制混凝土的降温速率不得超过规范要求，当混凝土表面和大气之间的最大温差低于20 ℃时，即可全部拆除保温材料。

4.6 测点测位布置

在大体积混凝土浇筑体内布置测位，应能如实反映混凝土浇筑体内的最高温升、降温速率、环境温度以及里表温差。本工程依据混凝土底板厚度以及浇捣方向，选择具代表性位置布置测点测位。应连续对大体积混凝土的进行温测，确保内外温差不超过25 ℃。

根据GB/T 51028—2015《大体积混凝土温度测控技术规范》，测位测点的布置应能全面准确反映大体积混凝土温度变化的情况，测点测位布置原则：按施工进度每昼夜作业面布置1～2 个测位；混凝土边缘、中部、角部、电梯井等位置可布置测点测位；浇筑体厚度均匀的混凝土，测位间距取10～15 m，变截面部位可增加测位；在墙体立面上，测位水平间距取5～10 m，垂直间距取3～5 m。依据混凝土厚度，每个测位布3～5 个测点，于混凝土表层、中上、中心、中下以及底层部位分别设置。混凝土表层测点测位布置，以在混凝土表面50 mm 处为宜；底层测点测位布置，以在混凝土浇筑体底面以上50～100 mm 为宜。当温度传感器直接埋至混凝土浇筑体内时，传感器与传输导线要有相应的防护措施，防止在施工时传感器和导线出现损坏现象。采用把温度传感器放入直径为20～30 mm 金属保护管内时，金属管的底部应预先封堵，宜露出混凝土表面300 mm，并应将金属管固定。每段混凝土浇筑前将探头按测温点平面布置图埋设于底板内，沿混凝土厚度布设外表、地面以及中心的测点，其余测点间距布设按不超过600 mm 布置，且每监测点传感器布置3 个。

本工程大体积混凝土施工依据上述测温点布置原则，测温点布设示意如图4 所示，混凝土内部温升主要集中在浇筑后3 天，一般第3 天即可达到或者接近峰值，本工程设置了专职测温工及技术管理人员，严格按照检测周期进行测温。

图4 测温点布设示意图

4.7 验收程序及验收内容

本工程验收程序为：钢筋隐蔽验收→安装预留预埋隐蔽验收→预拌商品混凝土进场验收→试块留置及试压。分为主控项目验收和一般项目验收，内容如下。

主控项目验收：预拌混凝土的原材料质量、制备、质量检验等均应符合国家现行标准GB/T 14902—2012《预拌混凝土》规定。预拌混凝土进场验收时，应检查其质量证明文件，同时抽查其稠度。检查数量按现行国家标准GB/T 14902—2012《预拌混凝土》规定，稠度每五罐检查一次。如有设计要求，混凝土中最大氯离子含量、最大碱含量应同时符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》规定与设计要求。同种原材料、同一配合比的至少应检查一次。通过检查原材料试验报告以及氯离子、碱总含量计算书，以确定氯离子与碱的含量。结构混凝土强度等级满足设计要求是硬性条件，在混凝土浇筑地点随机抽取标准养护试件，用于检查混凝土结构构件强度。

一般项目验收：混凝土配合比为首次使用的，应进行开盘鉴定，原材料、强度、凝结时间以及稠度均应满足设计配合比要求。当工程有要求时，还应检查混凝土的耐久性能，通过检查开盘鉴定资料进行检查。如对混凝土耐久性有要求，应在现场随机抽取试件，检查混凝土的耐久性能，检查结果应同时符合规范与设计要求。

5 结论

本工程大体积混凝土采用“跳仓法”，将混凝土块体分为若干区域间隔施工，采用测温仪高频率地对基础筏板温度进行测量，对筏板采用塑料薄膜蓄水养护及棉毡保温养护，解决了工程中大体积混凝土温控难题。预拌混凝土也优先选用了低水化热水泥，采用超量取代提高粉煤灰的掺入量；严格控制温度，进行保温和养护，解决了筏板裂缝控制的难点。控制好混凝土内、外温差，及时对其表面压实抹面。分层浇筑，振捣方法正确，振捣时间满足条件，保证了混凝土的振捣质量。测温点在布置、保护时，严格按照布置图布置，浇筑混凝土时注意保护，切忌直接将混凝土浇筑在测温器件表面。本工程应用跳仓施工法，解决了传统后浇带遗留的安全及质量问题，缩短了工期，降低了成本。

大体积混凝土施工时，应合理选择施工用材料，优化配合比，严格施工的过程管理，采用较为科学的施工方法，加强对大体积混凝土的养护，降低混凝土温度应力，控制其温度变形裂缝，从而保证工程质量，提高结构耐久年限，达到提质增效的效果。