“跳仓”施工法施工技术应用
郝志敏,贺希格,包国梁
( 中国二冶集团有限公司二公司,内蒙古 包头 014010)
摘 要: 文章简要论述在大体积混凝土工程施工中,将超长的混凝土块体分为若干小块体间隔施工,经过短期的应力释放,再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一段的温度收缩应力的施工方法———跳仓施工法。
关键词: 跳仓施工法; 抗与放; 混凝土; 应力; 裂缝
包头国际金融文化中心,由两栋酒店式写字楼、一栋写字楼及地下两层车库组成,酒店式写字楼与写字楼地下两层连为一体,地上主体脱开,两栋酒店式写字楼在裙房部分连为一体,标准层为双塔,酒店式写字楼建筑高度为 130 m,写字楼建筑高度为100 m。底板采用“跳仓”施工法进行设计施工,不设底板施工后浇带。
1 “抗与放”的设计原则[1]
混凝土工程结构裂缝的出现是由混凝土内部应力的释放与混凝土抗拉应力的不平衡产生,在“抗与放”的理论里,“抗”是利用混凝土的抗拉应变能力吸收能量; “放”是利用结构的位移释放能量。“抗与放”的设计原则充分利用混凝土中能量的平衡进行裂缝的控制,“跳仓”施工法设计理论支持“抗与放”的设计原则。
2 “跳仓”施工法的设计
2. 1 “跳仓”设计思路
“跳仓”施工法即为“抗与放”设计原则的最好诠释,大体积混凝土结构无缝施工设计,关键是对裂缝控制的设计。根据温度应力与结构长度呈非线性关系,且混凝土早期( 7—10 d) 温差及收缩变形较大的特点,“跳仓”施工法充分利用了混凝土在7—10 d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,将建筑物地基或大面积混凝土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,各仓连成整体,应对以后较小的收缩,即“先放后抗,抗放兼施,已抗为主”的辩证设计原则。
2. 2 “跳仓”间距的确定[2]
跳仓的最大分块尺寸不宜 > 40 m,且应结合实际情况及平均伸缩缝数值进行确定。
3 “跳仓”施工法的材料选择
除了注意混凝土的抗压强度要求外,还应了解混凝土的应用特点及其工作性能。比如混凝土的性能要求,控制由于温度应力及变形作用引起的裂缝,优选有利于混凝土抗拉性能的颗粒级配,比如精选骨料中确保中、粗砂的粒径,严格控制骨料中的含泥量及粉料的含量。特别注意选择对收缩变形、水化热影响较小的水泥、外加剂及掺料。设计合理选择混凝土强度等级( C25—C35) ,不宜采用 C40 以上的大体积混凝土( 特殊情况除外) 。搅拌站应经常作强度统计分析,降低混凝土性能的不稳定性,经常检查称量器具,确保计量的准确性。
4 “跳仓”施工法的施工技术应用
4. 1 环境方面
注意施工的季节,环境的温湿度及气象变化对混凝土的变形影响,严格控制现场混凝土的坍落度,及时了解气象情况,应当尽可能在较低的温度环境中浇注混凝土,在高温季节浇注混凝土必须采取相应的措施。应在早、晚或夜间浇注混凝土,避免高温入模和钢筋曲张现象,中间急剧降温、急剧干燥对混凝土的影响。它们对混凝土的温度应力和收缩应力有一定的影响,可根据施工环境条件采取不同的环境措施。
4. 2 管理方面
科学确定“跳仓”施工法工艺标准及目标标准,合理确定施工进度,避免过分抢工期,往往在施工前是进度服从质量,一旦开工后,就变成了质量服从进度,施工质量失控,技术措施不足是导致其失败的原因之一。监督“跳仓”施工法中各项技术措施,必须严格执行,不得采用技术不成熟的技术措施及外加剂。严格控制材料供应货源,确保材料的匀质性。
4. 3 施工方面
根据季节和环境的不同,施工中必须注意保温保湿的养护措施,特别是早期养护,如塑料薄膜覆盖,岩棉保温( 冬季) 和有效的养护剂,尽早执行浇灌后 1 ~3 h 进行二次抹压,现场严格控制混凝土的水灰比及坍落度,注意振捣质量,不得过振,不得超振,不得现场加水,不得雨中浇注混凝土,注意现场风向及太阳直射,尽可能早期回填土。
混凝土振捣必须充分,每个点振捣时间控制在10 s 左右,并及时排除泌水。在施工缝等裂缝出现概率大的部位采用二次振捣技术,二次振捣的时间间隔2 h,振捣时应尽量不触及模板和钢筋以防止其位移变形。
采用二次压光技术,在混凝土浇注完成 4 h 后进行二次压光,有效消除表层的早期塑性裂缝。二次压光后及时采取覆盖养护措施,且不应在阳光下曝晒,也不应暴露在通风条件下。
采取合理布置“细而密”的构造钢筋,将构造钢筋布置在受力钢筋的外侧。早期塑性收缩较大的、强度较高的大体积混凝土中可掺纤维,以提高混凝土的抗裂缝能力。
5 结束语
根据建筑工程的实践,施工阶段承受较大的变形效应作用,而在使用阶段承受较小的变形效应作用,特别是地下工程或有保温构造的地上工程,均可采用“跳仓”施工法进行施工。“跳仓”施工法施工通过合理的施工组织,缩短施工工期,施工过程中无需特殊的施工措施,有效控制了有害裂缝的出现,突破了规范要求的规定,实现了普通混凝土的高性能化。包头国际金融文化中心基础底板部分施工,不留伸缩缝,不留后浇带,采用“跳仓”施工法施工。这是“抗放兼施,以抗为主,先放后抗”的典型实例,并取得了预期理想效果。
参 考 文 献
[1] 王梦铁. 工程结构裂缝控制[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,1997.
[2] GB 50496—2009,大体积混凝土施工规范[S].