跳仓法替代后浇带在大体积混凝土施工中的运用

发表时间:2021/4/30   来源:《中国建设信息化》2021年1期   作者:周培
[导读] 跳仓法是施工方法中的重要技术,目前对于地下室项目顶层结构可采用跳仓法的施工方法,能解决后浇带问题,只需设置临时作业缝,无须掺入任何防裂纤维或膨胀剂,即能够处理地下室超长、超宽的顶板防水刚性层施工问题,进而防止大面积地下室顶板由于温度、收缩应力进而出现渗漏或者裂纹问题。
        周培
        云南能投空港建设投资有限公司  身份证号:53042119860622****
        摘要:跳仓法是施工方法中的重要技术,目前对于地下室项目顶层结构可采用跳仓法的施工方法,能解决后浇带问题,只需设置临时作业缝,无须掺入任何防裂纤维或膨胀剂,即能够处理地下室超长、超宽的顶板防水刚性层施工问题,进而防止大面积地下室顶板由于温度、收缩应力进而出现渗漏或者裂纹问题。本文针对跳仓法替代后浇带施工方法进行了详细的介绍,然后通过实际案例对该施工技术进行了验证,希望为相应工程的实施提供技术参考。
        关键词:混凝土裂缝;施工后浇带;跳仓法;施工技术
        目前,设计单位往往采用设置施工后浇带的方法来解决建筑物因温度变化、混凝土收缩导致的混凝土裂缝问题,这是一种防止混凝土开裂的很有效的手段,但是工程实践表明,施工后浇带的存在会给现场施工造成很多困难,同时也存在一些质量隐患。跳仓法施工工艺是一种取代施工后浇带,解决超大、超长、超宽混凝土结构收缩、温度裂缝问题的有效手段,并且便于实施,已经越来越广泛地被用于工程实践。
        1采用施工后浇带的弊端
        目前地下室结构多为大面积混凝土,在具体施工中可采用跳仓法的施工方式,在全部作业缝施工中,该方法是一种相对先进的方法,在过去具体施工时,常使用后浇带处理的方式,相比跳仓法的方式来说,后浇带处理在施工过程中具有一定优势,也能够为后续施工带来便利,但其与跳仓法相比还有很多不足之处。
        1.1后浇带处的施工质量难以保证。后浇带留置时间长,钢筋易锈蚀,混凝土面会结垢污染,凿毛、清理、除锈异常困难,可能存在处理不当的问题,因此后浇带极易成为结构受力薄弱部位,同时存在漏水隐患。
        1.2后浇带对工期造成不利影响。设计单位一般要求施工后浇带应在其两侧混凝土龄期达到60天后浇筑,这会导致肥槽及车库顶板无法及时回填,进而影响到后期二次结构、装修等工序的穿插;如果是装配式结构,车库顶板后浇带的存在,可能会影响预制构件的堆放,进而影响施工进度。
        1.3后浇带的存在会导致模板及支撑体系租赁费用的增加。后浇带处的模板和支撑为独立体系,须在后浇带的混凝土浇筑完成且达到一定强度后,方能拆除。这会直接影响后续施工的工作空间,并造成模板及支撑体系租赁时间变长、租赁费用增加。
        2跳仓法理论介绍
        2.1跳仓法基本原理。跳仓法的基本原则是“抗放兼施,以抗为主,先放后抗”,即在早期温度收缩应力较大的阶段,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,在后期收缩应力较小的阶段再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一阶段的温度收缩应力。该方法可有效释放混凝土的早期温度收缩应力,防止混凝土因温度变化、收缩而开裂,同时可以避免留置施工后浇带的诸多弊端。
        从跳仓法的优势上来看,跳仓法的施工方法可用于确保工程质量,同时在很多施工方面还具有优势。(1)采用跳仓法能够缩短工期,利用该方法能够解决多块区同步工作,无需足够的块区处理即可缩短整个施工周期,一般来说可在规定期限内完成施工。(2)采取后浇带施工方法将止水带设置在两侧,同时还需进行钢丝网安装,在施工过程中会花费大量的人力、物力。但使用跳仓法代替后浇带时,仅需进行一个水带钢丝网的操作,便能够大幅降低现场作业量,同时也能够减少止水钢板和钢丝网的使用量。
        采用跳仓法来代替后浇带施工作业法仅需一个钢丝网和止水带,可降低工作人员的作业量,也会缩减钢丝网和止水钢板的使用数量。此外,也可缩减附加钢筋使用数量,减少钢筋支架使用量,进而降低整个施工成本。从跳仓法的施工特征上来看,目前对于地下室项目均采用跳仓法,能削减传统施工中后浇带设计环节,从一定程度上来看可创新变形缝加强带后浇带施工法,避免由于上述施工方法导致的一系列问题,可简略后浇带后续施工环节,清除支护和拆模养护等流程。
        从跳仓法的施工特征上来看,地下室项目采用跳仓法施工更便捷,无需特殊方法即可完成,此外,该方法具有良好的处理连续性,相对后浇带来说,流程相对简单,经过一次性浇筑即可完成,能够防止后浇带贯穿整个项目导致操作复杂,通过分块跳仓法进行浇筑,能够使作业覆膜快速、较易收缩网,可缩短浇筑时间,利于提升建筑结构的整体防渗性能和强度。此外,在采用跳仓法施工时无需加入任何的防裂纤维或膨胀剂,只需增加高效降水剂,进而提升建筑结构性能,可节约建筑成本,简化作业流程,降低建筑建设难度。
        2.2施工工艺。跳仓法适用于基础底板、地下室外墙和顶板等的施工,现以基础底板的施工为例来介绍跳仓法施工工艺。《超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程》(DB11T1200-2015)规定,根据基础筏板面积大小沿纵向和横向分仓,仓格间距宜不大于40m,并进行编号。混凝土浇筑时,先浇筑A区,即“开放仓”,7天之后再浇筑B区,再隔7天浇筑C区,即“封闭仓”。
        2.3施工缝处做法。运用跳仓法施工工艺,替代施工后浇带,把两道施工缝变为一道施工缝,使得相邻混凝土更好地融为一个整体,但是一定要做好这一道施工缝的处理。
        底板与外墙、底板与底板施工缝应采取止水钢板防水措施,地下室顶板处外墙施工缝可采用止水条防水措施。施工缝处采用A6或A8双向方格(80mm×80mm)骨架,用20目/mm2钢纱网封堵混凝土。设止水钢板时骨架及钢纱网上下断开,保持止水钢板的连续贯通。
        2.4管控要点
        仓格长度:《超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程》(DB11T1200-2015)规定:基础筏板与地下室顶板进行跳仓法施工时,仓格间距不宜大于40m。地下室外墙采用跳仓法施工时,仓格长度不宜大于40m。混凝土强度等级:采用跳仓法施工时,基础底板的混凝土强度等级不应高于C40,地下室外墙的混凝土强度等级宜为C25~C35,地下室顶板的混凝土强度等级不应大于C35。
        材料、配比、制备及运输:1)混凝土应根据设计图纸,按60天或90天强度等级评定。2)选用中热或者低热的水泥品种,优先选用矿渣硅酸盐水泥,尽量减少水泥用量。3)宜采用Ⅱ级粉煤灰,减少水泥用量,掺量为胶凝材料总量的20%~40%(4)选用高效减水剂,优先选用聚羧酸减水剂,不宜掺加早强型减水剂。5)运输过程中严禁向拌合物中加水。浇筑时间:混凝土的浇筑顺序应严格按照划分的仓位进行,并保证相邻仓的浇筑间隔时间不少于7天。混凝土浇筑:混凝土浇筑采用“斜面分层,一次到位”的方法,整体浇筑方向为沿浇筑块的长边从一头向另一头推进。每层厚度500mm,坡度为1:6~1:7,注意混凝土浇筑的连续性,避免出现施工冷缝。
        混凝土的养护:1)混凝土浇筑完毕初凝前,立即进行喷雾养护。2)混凝土结构拆模,地下结构防水施工后应及时回填。混凝土的温度控制:混凝土浇筑前应编制温度测量及控制的专项方案,做好混凝土在浇筑及养护阶段的温度控制。
        3工程案例分析
        案例:利用跳仓法替代施工后浇带。
        3.1工程概况
        该工程地下结构东西长328.60m,南北宽180.26m。011地块地下结构(东北—西南走向)长约241.75m,宽约92.94m;011地块在东西方向布置了4道施工后浇带,南北方向布置了4道施工后浇带;原设计图中014地块在东西向布置了6道施工后浇带,南北向布置了20道施工后浇带。
        本工程工期异常紧张,并且主体结构为装配整体式,需要在车库顶板堆放预制构件,施工后浇带的存在给预制构件的堆放和其他工序的穿插造成较大困难。因此,项目团队积极思考,设法替代施工后浇带。
        3.2具体做法。项目团队仔细研究了《超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程》(DB11T1200-2015)及已实施案例中跳仓法施工工艺及实施效果,经与设计单位及建设单位多次沟通、论证,最终确定采用跳仓法施工工艺,替代施工后浇带。
        3.3仓格划分与混凝土浇筑顺序。根据原施工后浇带位置进行仓格划分(仓格尺寸均能满足不大于40m的要求),014地块分为A、B、C三个施工区,共39个仓组织施工;011地块分为D、E、F三个施工区,共24个仓组织施工。地下室顶板与基础底板采用相同分仓。
        在混凝土浇筑前,根据“相邻仓浇筑时间不应少于7天”的基本原则,结合现场的实际情况及进度计划,列出各个仓格底板(或顶板)混凝土浇筑时间表,以011地块E区的底板混凝土浇筑为例,详见表1。
       
        3.4施工保证措施。
        (1)优化混凝土配合比优化。地下结构混凝土的配合比,要求混凝土入泵坍落度为(160,200)mm,到浇筑仓面坍落度为(140,180)mm,地下室底板、外墙、顶板采用60d龄期的强度指标,并作为混凝土配合比设计、混凝土强度评定及工程验收的依据。
        做好现场施工平面与运输布置工作,加快施工进度,减小混凝土坍落度损失。混凝土终凝前1~2h,上人不产生脚印时,用提浆机二次收光。二次收光后,铺设土工布进行保温保湿养护,期间洒水保证土工布湿润,养护时间不少于14天。
        (2)合理选择地下室顶层结构施工效果。施工方需合理选择水泥及掺合料,以确保结构强度和防渗性能,防止地下室在使用中出现裂纹,通常可选择硅酸盐水泥42.5MPa,该水泥收缩应力为负值,具备良好的防裂性能和膨胀变形性质,可运用于地下室项目施工中,在选择掺合料时可选择粉煤灰,该材料与硅酸盐水泥性质相同,能够用于混凝土浇筑裂缝优化,在混凝土中加入适当粉煤灰后可改善结构和易性,尽可能减少在施工过程中存在的混凝土沁水的问题,掺合料比例一般为10%~25%。
        (3)合理选择缓凝剂和降水剂。在混凝土内需增加一定的混凝剂,能够从一定程度上延伸水化热的峰值,满足浇筑施工要求,无须单独进行冷缝设计,在缓凝剂添加过程中需控制好添入量,按照浇筑量要求进行比例设置,通常20h为最佳时间,这一时间是符合振捣、泵送、运输等相关要求的,加入降水剂之后可改善混凝土的流动性、和易性,满足浇筑中泵送流动要求,同时在混凝土中加入降水剂可降低水灰比,以提高结构的防渗和防压性能,有效改善沁水率,提升结构防裂性能。除此之外,施工方需根据工程设计要求,结合顶板和防渗混凝土的具体施工需求,控制好粗细骨料,做好混合级配和含泥量控制。
        (4)做好水泥含量的控制。针对地下室顶层结构建设过程中出现裂缝主要是由于水泥水化热量导致的,顶板热量升高导致顶板结构的体积增加,释放水化热之后会存在一定收缩应力,进而会导致裂缝产生,这种情况下需减少顶板中的水泥用量,以防止裂缝产生。在具体施工时要确保施工强度,在满足一般等级基础上尽可能减少顶板中的水泥含量。
        (5)做好作业缝设置。顶板在具体施工中的施工重点为防渗漏,平板结构建设可采用跳层法进行作业缝设置,能有效实现结构防渗,在具体施工时无须进行作业缝手工凿毛,只需经过一般清洗即可开展反复浇筑以提升浇筑持续性,确保顶板接缝效果,满足结构防渗性能。
        
        (5)实施总结。案例应用跳仓法替代施工后浇带,不必进行后浇带的清理、凿毛与填补,可以降低施工难度,提高结构的整体性能,降低结构的渗漏风险;不必再设置后浇带处的独立支撑,可以降低模板及支撑体系的租赁费用;可以提前进行肥槽及车库顶板回填,有利于预制构件的堆放及后期工序的穿插,对工期产生有利影响。
        4结语
        跳仓法施工技术与传统的留设施工后浇带技术相比,存在明显的优势,因此越来越多地被应用于工程实践,但是一定要按照工艺要求,做好材料与施工过程的管控。同时,跳仓法的核心是“放”与“抗”的基本理论,要深入掌握这一理论,结合工程实际,更灵活的应用跳仓法。
        参考文献
        [1]《超长大体积混凝土结构跳仓法技术规程》(DB11T1200-2015),2015-04-30,1-22.
        [2]《大体积混凝土施工标准》(GB50496-2018),2018-04-25,2-19.
        [3]徐荣年,徐欣磊.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社,2010-05,40-60.          
        [4]肖国强,于占洋,王利剑.商业地下室跳仓法施工技术的应用[J].住宅与房地产,2018,494(9):193.
        [5]杨绪亮,俞江峰,王张栋.安徽某项目地下室混凝土跳仓法施工经验浅析[J].建筑安全,2019,34(10):17–21.
        [6]贺鹏[1].大面积地下室地面无缝跳仓法施工技术的应用[J].陕西建筑,2019(3):25–28.
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