浅谈“跳仓法”施工技术
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浅谈“跳仓法”施工技术
【摘要】砼结构“跳仓法”施工技术,不仅可以取消永久变形缝,加快进度,节约成本,便于施工,而且实现了砼有害裂缝控制,减少了后期渗漏隐患。本文结合厦门某项目实践,浅谈“跳仓法”在工程中的具体应用,进一步探讨“跳仓法”技术特点、工艺原理、施工流程及操作要点。
【关键词】地下室;跳仓法;混凝土;分仓;养护
1.概述
1.1项目概况
该项目位于厦门海沧。地下一层,地上裙楼三层,塔楼18层。本工程耐火等级为一级,属一类高层建筑,抗震设防烈度7.5度,地下室建筑面积12480.61m2,本工程地下室底板为158.05m×87.45m,底板、侧墙、顶板长度远超《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的有关规定,属于大体积超长混凝土。原设计,地下室底板(含承台)、侧墙、顶板采用补偿收缩砼,均应添加复合型纤维抗裂剂8%-10%。经研究,我们取消了复合型纤维抗裂剂改为“跳仓法”施工,按“普通混凝土好好打”的原则[1],实现了预期目标。
1.2“跳仓法”原理及优点
“跳仓法”是根据预应力钢筋混凝土抗裂原理,在混凝土中掺入一定量的掺合物材料,通过与水泥的水化反应,在混凝土中建立0.2-1.0MPa的预应力场,抵消或减少因混凝土干缩和温度变形引起的拉应力,使超长钢筋混凝土结构一次浇筑完成,不产生贯穿和宏观有害裂缝。
“跳仓法”施工原理是运用“抗放兼施,先放后抗”的原则进行施工。通过合理设置跳仓间距,在跳仓施工阶段,释放混凝土早期应力,即所谓“先放”。在封仓阶段,混凝土的抗拉强度已经有所增长,充分利用混凝土的约束减小应变,即所谓“后抗”,并通过封仓后及时做防水层、回填土等措施,避免混凝土结构长期暴露在空气中,使结构承受收缩和温差作用减到最小,进而达到控制混凝土裂缝的目的。
采用“跳仓法”施工,避免后浇带作业,减少了后浇带混凝土界面剔凿、垃圾清理、后浇带支撑等大量工序,进而减少基础底板、顶板及外墙防水施工控制渗漏的隐患,同时可以提前进行地下室防水和土方回填施工,有利于结构抵抗温差裂缝。
1.3“跳仓法”施工工艺简介
“跳仓法”工艺充分利用混凝土本身的抗拉、抗压、徐变、收缩等自身特性,
将大面积混凝土地下室分为多个仓位,仓与仓之间封闭时间为7~10天。先行施工的仓位混凝土在7~10天时间内释放了较多的温度热应力,7~10天天混凝土强度可以达到28天强度的70%左右,此时封闭仓位,利用混凝土本身的强度来抵抗温度应力,这样取消了伸缩缝和后浇带,又解决了超长、超宽大体积混凝土抗裂、防渗问题,施工质量有保证。“跳仓法”工艺施工灵活,将于大面积地下室分为多个仓位,可以灵活选取先行施工的仓位,可以确保节点工期。
在质量和工期的综合考虑下,该工程采用“跳仓法”施工技术,结合我国对“跳仓法”工艺有深入研究的著名专家王铁梦教授文献指导对本工程进行设计与施工,该工程将地下室分为12个仓位。
2.“跳仓法”施工设计
2.1“跳仓法”仓位划分
本工程地下室底板尺寸为189.232m×236.700m,本工程底板、侧墙、顶板属于超长混凝土,底板(含承台)属于超长大体积混凝土。本工程底板、外墙采用“跳仓法”施工。封仓最短时间间隔时间控制在7~10天,外墙分仓水平长度控制在40米以内划分10仓块。地下室底板划分为12个仓块。
“跳仓法”的原则为“隔一跳一”,即至少隔一仓块跳仓或封仓施工,分仓缝适当错开。最大块尺寸不宜大于40m,个别仓块最大尺寸可调整到50m。跳仓间隔施工的时间不宜小于7天,封仓间隔施工时间宜为7-10天。
地下室底板设置纵横向共5条分仓缝,平面划分为12个区域,即底板以分仓缝为界划分为12个施工仓位。本工程底板按12个仓位流水施工(见《“跳仓法”平面布置图》)。
2.2混凝土配合比设计
2.2.1混凝土配合比设计指标
(1)本工程采用“跳仓法”施工,C40-P6配合比设计采用混凝土60天强度作为混凝土配合比强度设计指标。
(2)所配制的混凝土拌合物,到浇筑工作面的塌落度为120±20mm。
(3)粉煤灰与矿粉等掺合量的总量不大于混凝土中胶凝材料用量的40%,具体掺量为粉煤灰90-120KG/m3,矿粉约为胶结材料总量的10%,矿粉和粉煤灰优势互补。
(4)水胶比0.4~0.48;每立方砼用水量不超过160KG。
(5)砂率为38%~42%。
(6)混凝土初凝时间6~8h、终凝时间10~12h。
(7)混凝土的入模≤32℃。如温度过高时,在砂石计量后,加入冰屑(刨成雪花状→计量→加入已计量的砂石)以降低混凝土拌合物的温度。[2]
2.2.2原材料要求
(1)水泥采用低水化热水泥,如需采用普通硅酸盐水泥,应选用水化热较低品种。7天的水化热不超过270KJ/KG,3天的水化热不超过240KJ/KG;水泥用量约为185-215KG/m3。水泥的比表面积为300-350m2/kg,尽可能选用水泥比表面积小的水泥。所用水泥在搅拌站的入机温度不宜大于60℃。
(2)外加剂:聚羧酸高性能缓凝减水剂,外加剂掺量占胶凝材料的比重0.8-1%,要求减水剂的减水率要≥25%。混凝土中除掺入减水剂外,不得再掺入防水剂等任何外加剂。
(3)粉煤灰:Ⅱ级。
(4)砂采用中粗河砂,模数为2.5-3.0,含泥量≤1.5%,泥块含量≤0.5%。
(5)碎石采用选取粒径大、强高、级配好花岗岩石子,5-31.5mm连续级配,含泥量≤0.8%,泥块含量≤0.5%。
(6)拌合水的质量应符合国家现行标准《混凝土用水标准》的有关规定。