混凝土跳仓法施工在工程项目上的实际应用论文_谢煌军

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摘要:随着现代工程规模的不断扩大和科技水平的不断提高,各类建筑工程越来越多地涉及到超长、超宽、超厚的大体积混凝土结构的施工问题,为了控制大体积混凝土产生有害裂缝,常规采用设置后浇带等施工方法。后浇带法虽然可以解决混凝土结构的沉降和伸缩的需要,但它有明显的不足。后浇带法因停歇工期过长、结合面处理和清理垃圾等处理难度和施工难度较大,影响工程总体施工进展,同时对结构的整体性、抗震性、抗渗性都存在不利因素。跳仓法施工综合技术是在不设缝的情况下成功地解决超长、超宽、超厚的大体积混凝土裂缝控制和防渗问题。跳仓法施工时不留设任何形式的后浇带和伸缩缝,只设置暂时的施工缝,不掺加任何微膨胀剂和抗裂纤维,成功地解决超长、超宽、超厚大体积混凝土施工难题以及大方量混凝土连续浇筑、立体穿插施工等技术问题,同时节省了投资。以分仓缝取代后浇带施工缝和永久变形缝,简化了施工,加快了施工进度,取得了良好的经济、社会效益。

关键词:跳仓法;施工技术;实际应用

1.跳仓法施工技术

跳仓法施工技术是由中国著名裂缝控制专家王铁梦教授提出和推广的。王教授提出"抗与放"的设计原则,正是基于这个原则,跳仓法施工对于减少超长、超厚、超薄大体积混凝土的裂缝效果显著。

跳仓法施工技术是充分利用了混凝土在5到10天期间性能尚未稳定和没有彻底凝固前容易将内应力释放出来的"抗与放"的特性原理,它是将建筑物地基或大面积砼平面机构划分成若干个区域,按照"分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型"的原则施工,其模式和跳棋一样,即隔一段浇一段。相邻两段间隔时间不少于7天,以避免混凝土施工初期部分激烈温差及干燥作用,这样就不用留后浇带了。

2、工程概述

某广场项目,规划用地面积约4.6万㎡,总建筑面积约10.06万㎡,其中,地上四层,局部五层,建筑面积约9.31万㎡;地下一层,建筑面积约0.75万平米,是集合了商铺、餐饮、娱乐为一体的综合性商业广场。

本工程结构类型为现浇钢筋混凝土框架结构。基础为筏板基础+柱下基础墩,筏板基础标高分别为-4.68m及-2.15m。本工程地下室底板尺寸为213.40m×118.90m;剪力墙厚度分别为250mm,300mm;底板厚度为450mm;柱墩厚度分别为850mm,950mm,1050mm,1150mm,1250mm,1550mm。

本工程地下室底板、墙体、梁板属于大体积超长混凝土。

本工程各部位混凝土强度等级(均采用预拌混凝土):底板,承台,筏板和基础梁,地下室外墙,消防水池侧墙及相连柱、底板为C35、P6;各层梁、板均为C30;其它各层柱均为C30~C50。

3.混凝土配合比设计指标

3.1本工程采用跳仓法施工,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。

3.2所配制的混凝土拌合物,到浇筑工作面的塌落度为180mm±20mm。

3.3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%,具体掺量为粉煤灰约为胶结材料总量的30%,矿粉约为胶结材料总量的10%,矿粉和粉煤灰优势互补。

3.4水胶比0.4~0.48;每立方砼用水量不超过160KG。

3.5砂率为38%~42%。

3.6混凝土初凝时间6~8h、终凝时间10~12h。

3.7混凝土的入模温度≤32℃。如温度过高时,在砂石计量后,加入冰屑以降低混凝土拌合物的温度。

4.仓块划分

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,上下层的分仓施工缝可不对齐。最大分块尺寸不宜大于40m,分块最大尺寸可调整到60m。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。

本工程分东、西两大区域施工,均采用跳仓法施工工艺。将筏板及地下一层顶板划分为15个仓块,其中,西区6个,东区9个。地上二层及以上划分为14个仓块,其中,西区6个,东区8个。通过跳仓法,取消底板及首层伸缩后浇带8条,沉降后浇带280m,二层及以上各层每层取消沉降后浇带980m,伸缩后浇带290m,剪力墙每层可取消后浇带13条。具体详见各层分仓示意图。

二层及以上各层分仓示意图

5.混凝土浇筑

5.1.对混凝土施工的要求

地下室底板及侧墙施工时,控制砼的浇灌速度,控制浇灌时的温度,砼表面与内部温度差应控制在25℃以内,做好监测记录。混凝土浇灌后,12小时内应立即覆盖养护,且带模养护时间不少于14天,严禁加热或采用沥青材料封闭养护,待14天后,且达到设计强度80%以上方可拆模。

砼须用机械搅拌,并有足够的搅拌时间,搅拌后必须在2小时内浇灌完毕,避免多次运输,为保证砼浇捣密实,必须用高频振捣器分层振捣密实,不得漏震。每层虚铺厚度以300mm左右为宜,地下室的底板和侧壁的砼宜水平均匀分层连续浇灌,不留施工缝。为防止基础底板表面裂缝,在基础底板砼初凝前及终凝前对基础底板表面应进行人工抹压(二次抹压工艺)。

5.2.浇筑方式

根据总体施工部署,采取对柱下基础墩及防水板分区一次性浇筑方式,采取以下技术措施来保证混凝土的一次性浇筑成功:

柱墩混凝土需分层浇筑,浇筑工作由下层端部开始逐渐上移,循环推进,分层厚度不大于0.5m,待承台混凝土浇筑至防水板底标高后,连同防水板一起浇筑。浇筑应缩短间歇时间,在下一层混凝土初凝前浇筑上一层混凝土,并插入下层混凝土50~100mm,保证上下层混凝土良好的结合,避免形成冷缝。为避免混凝土浇筑时发生离析现象,混凝土由高处自由倾落高度不大于2米。

混凝土振捣采用φ50插入式振捣棒。振捣时应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实;每次振动的时间为10~15s以混凝土泛浆不再溢出气泡为准,不可过振。振捣棒移动采用“梅花式”,移动间距不大于400mm。混凝土浇筑必须连续进行,如有特殊情况发生间歇,次层混凝土浇筑应在前层混凝土初凝前进行。如发生堵泵情况,立即用压力水冲洗泵管。浇筑期间,钢筋工,木工,安装工应跟班检查,对过程中出现的应急状况应立即纠正,及时处理。

在各个浇筑段浇筑时采用“分层浇筑、分层振捣、一个斜面、一次到顶”的推移式连续浇筑法。分层浇筑易于混凝土的振捣,且混凝土的暴露面小,冷量损失小,有利于降低基础筏板混凝土的最高温升。每个浇筑段浇筑混凝土时,各浇筑带齐头并进,互相搭接,确保各浇筑带之间上下混凝土的结合,利用混凝土自然流淌形成的斜面,分层浇筑循序渐进,一次到顶。保证上下混凝土浇筑停歇时间不超过初凝时间,交界面分界处不漏振,这种自然流淌形成的斜面的浇筑方法,能较好的适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗、接长,从而提高泵效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑不超过初凝时间。

每层浇筑厚度要控制在500mm,混凝土自然流淌形成斜面的坡度1:7左右。每条作业带配备6台插入式振捣器,2台在出料口,其余布置在坡中和坡角。出料后先振捣出料点混凝土,促成流坡,呈阵列自下而上全面振捣。振捣时严格控制振捣棒的移动距离,特别要注意混凝土的入仓振捣,防止离析和漏振。

5.3.二次振捣

大体积混凝土采用二次振捣工艺,即在混凝土浇筑后初凝前,在适当的时间和位置给予再次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙, 增加混凝土的密实度,减少内部微裂缝和改善混凝土强度,提高抗裂性。振捣时间长短应根据混凝土的流动性大小而定。

5.4.过程处理

在大体积混凝土浇筑过程中,受力钢筋、定位筋、预埋件等易受到干扰,甚至移位和变形,应采取有效措施固定。大体积混凝土因为泵送混凝土的水胶比一般比较大,表面浮浆和泌水现象普遍存在,不及时清除,会造成混凝土强度不均匀和产生收缩裂缝,将会降低结构混凝土的质量,为此在施工过程中要及时清除混凝土表面积水。采用预先准备的污水泵及配套排水软管,排到已做好的排水沟和集水坑中抽走。

5.5.表面处理

大体积混凝土由于混凝土坍落度较大,在混凝土初凝前或混凝土预沉后在表面采用二次抹压处理工艺,并及时覆盖塑料薄膜和保温材料,根据测温数据覆盖养护至合适时间,并根据测温分次去除覆盖材料,保证温差不超标。覆盖养护不少于14天。

6、混凝土养护

养护是混凝土跳仓法施工的关键环节。在养护过程中保持良好温度和防风条件,使混凝土在适宜的温度和湿度环境下养护,其主要目的是通过减少混凝土表面的热扩散,减少砼表面干缩,从而降低混凝土浇筑体的自约束应力,利用混凝土的抗拉强度,提高混凝土承受外约束应力时的抗裂能力,达到防止或控制砼裂缝的目的。

6.1.地下室混凝土养护

承台间防水板处混凝土搓平压实后立即覆盖1层塑料薄膜,边长大于1m的柱及承台处混凝土搓平压实后立即覆盖1层塑料薄膜和1层防火岩棉被,经热工计算防火岩棉被厚度为0.02m-0.07m,塑料薄膜的覆盖应保证相邻两幅之间至少有150mm的搭接,防火岩棉被的搭接不小于100mm,以确保将混凝土表面盖严,减少水分的过早散失,以利于进行保温保湿养护,柱头及墙板断面内部、底板侧面均采用单层防火岩棉被进行保温保湿养护,混凝土养护期不得少于14d。

6.2.混凝土养护管理

(1)地下室外墙及抗渗墙体(水池壁)采用带模养护14天;在整个养护期内,每天安排专人进行浇水不少于3次。

(2)普通竖向柱拆模后,均采用塑料薄膜进行包裹,并经常检查塑料薄膜的完整情况,保持混凝土表面湿润。墙体养护采用喷雾器进行淋水养护,养护时间不少于14天。

(3)楼板、楼梯采用自然养护,待混凝土终凝后(12小时之内)及时洒水养护,每日浇水次数不小于3次,保持混凝土湿润状态,养护时间不少于14天。

(4)在保温养护中,应对地下室混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测,当实测结果不满足温控指标要求时,应及时调整保温养护方案。

结束语:

本工程项目现已竣工交付使用。通过混凝土跳仓法施工技术,成功地解决了超长、超宽、超厚大体积混凝土施工难题以及大方量混凝土连续浇筑、立体穿插施工等技术问题,同时节省了投资,以分仓缝取代后浇带施工缝和永久变形缝,简化了施工,加快了施工进度,取得了良好的经济、社会效益。

参考文献:

[1]《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015

[3]《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001

论文作者:谢煌军

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/17

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