大面积地下室混凝土结构无缝跳仓法施工技术探讨

发表时间:2021/6/4   来源:《基层建设》2020年第36期   作者:黄智
[导读] 摘要:大面积地下室结构传统的施工方式是平面分块施工,留置后浇带,该方式工序较多、施工困难影响施工进度,而且造成了渗漏水的隐患。
        身份证号:45242719790108XXXX
        摘要:大面积地下室结构传统的施工方式是平面分块施工,留置后浇带,该方式工序较多、施工困难影响施工进度,而且造成了渗漏水的隐患。无缝跳仓法是施工缝法的发展与创新,工程地下室混凝土结构采用“跳仓法”施工技术,能够有效解决后浇带的问题,只需设置短暂的施工缝,不掺加任何的膨胀剂和抗裂纤维,即可解决地下室超长、超宽和超大面积混凝土施工的难题,有效避免了大面积地下室结构因温度收缩应力而产生裂缝、渗水的问题。文章分析混凝土结构开裂机理,就跳仓法施工技术在大面积地下室混凝土结构中的应用展开探讨,旨在为类似工程施工提供参考。
        关键词:大面积;地下室结构;无缝跳仓法;温度收缩应力
        0引言
        跳仓法是解决在大面积地下室混凝土结构施工难题的有效防范,有效突破了原有混凝土结构施工设置后浇带和伸缩缝的方法,不需要掺加传统施工方法任何膨胀剂和抗裂纤维,只需要暂时设置施工缝,即可满足混凝土浇筑要求,能够有效解决大面积地下室混凝土结构施工难题,避免了地下室裂缝和渗水等问题,实现了大面积地下室混凝土结构的无缝化。
        1 混凝土开裂机理分析
        1.1 收缩裂缝
        混凝土的收缩是在不受外力的状态下因变形产生的混凝土自身体积的减小、在实际工程中最主要是考虑其中的两大类:干燥收缩和温度收缩。
        1.2 温度裂缝
        钢筋混凝土是多相非均质体,其中混凝土的各组分材料线膨胀系数都不同,并且钢筋与混凝土的线膨胀系数也不同。线膨胀系数不同引起的变形就不同,不同变形引起内部的相互约束,形成内部应力,当应变大于混凝土极限拉伸应变时,就产生温度裂缝。
        1.3 施工裂缝
        施工过程中,施工措施不到位是裂缝产生的主要因素。包括材料选择、施工缝处理、振捣、养护等问题。主要原因分析:(1)水泥与骨料的不良影响正常胶接,振捣不密实造成水泥与骨料未结合良好,降低了混凝土抗拉强度,在应力作用下极易产生裂缝; (2)浇筑后养护不及时或不到位,混凝土表面水分蒸发过快,产生较大干缩裂缝;(3)泵送混凝土的胶凝材料用量偏高和水灰比偏大。导致混凝土的水化热增加、混凝土收缩增大。
        2 跳仓法施工技术原理及特点
        2.1 跳仓法施工技术原理
        跳仓法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"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。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,这样就不用留置后浇带了。
        2.2 跳仓法施工技术特点
        跳仓法浇筑综合技术措施是在不设缝情况下成功地解决了超长、超宽、超厚的大体积混凝土裂缝控制和防渗问题。跳仓法在地下室工程中的应用,取消了传统施工设计中的后浇带环节,改变了后浇带、变形缝或加强带的做法,并有效防止了这些施工技术所带来的问题。同时,由于省去了后浇带等施工环节,后浇带清理、支撑、混凝土浇筑、养护和拆模等工序也可以相应省去,从而提高地下室工程的施工效率,缩短了项目施工工期,且该施工工艺较为简单,不需要特殊的施工技术措施即可完成。同时,跳仓法施工连续性较好,与后浇带施工不同,跳仓法施工没有后续工序,一次性浇筑即可成型,有效避免了后浇带施工贯穿整个地下室工程所带来的不便。通过分块跳仓法浇筑混凝土,施工缝模板采用快易收口网,混凝土浇筑的间隔时间较短,有利于提高混凝土结构强度和抗渗漏性能。此外,与后浇带施工技术不同,跳仓法施工技术的应用过程中,混凝土不掺加任何的膨胀类添加剂和抗裂纤维,只需要掺入高效减水剂改善混凝土的性能,既降低了施工成本,又大大简化了施工工序,降低了地下室工程施工难度。
        3 跳仓法施工的要点
        3.1 仓块不宜过大
        跳仓法施工过程中,施工单位应根据施工设计图纸,并结合现场施工情况,经过讨论论证形成科学、合理的施工方案,按地下室底板长度,将地下室划分为多个40~50m的仓块,结合施工单位混凝土浇筑能力和设备情况,以混凝土浇筑量1000m³为宜。
        3.2 水泥的用量不宜过多
        在跳仓施工过程中,为了降低混凝土水化热作用,施工单位应结合施工季节情况,根据施工设计要求,合理进行混凝土配比。例如,在冬季施工时,为了降低混凝土水化热作用,可通过增加粉煤灰等混合料替代部分水泥,适当降低混凝土中水泥的比例,从而起到良好的水化热控制效果,且有效降低了建筑施工成本。
        3.3 及时养护混凝土结构
        在施工结束后,应结合实际情况及时进行混凝土养护工作。为避免夏季高温而导致混凝土失去水分而发生干裂,或冬季因气温下降影响而出现裂缝,施工单位应采取在混凝土初凝至终凝时覆盖塑料膜的方法,缓解气候因素对混凝土结构的影响。
        4 跳仓施工技术措施与质量控制对策研究
        4.1 跳仓施工技术措施
        4.1.1 配合比设计
        根据施工设计要求并结合项目实际条件,施工单位应选择强度等级适宜的混凝土产品,并结合季节因素的影响,对膨胀混凝土的强度等级严格控制。

为了解决混凝土水化热问题,可采用低水化热的混凝土产品,并掺入适量的膨胀剂,根据混凝土配合比要求,可将比例设置为10%~12%。膨胀剂应具有抗渗漏、抗裂高强等性能。此外,根据混凝土配合比要求,掺加20%左右的粉煤灰取代部分水泥,以降低混凝土水化热反应。
        4.1.2 混凝土的浇筑施工方法
        跳仓法施工应遵循“一个坡度,薄层浇筑,齐头共进,循环后退”的原则,使混凝土浇筑的间隔小于混凝土的初凝时间,提高混凝土结构的整体性,提高地下室结构性能。浇筑时,应采取一定的施工顺序,根据事先划分好的仓、块顺序,以7d为时间间隔按顺序浇筑。同时,为了及时了解混凝土水化热的情况,施工单位可将20PVC管埋入筏板内,并放入温度计,做好测温记录,以便及时掌握混凝土浇筑后的水化热反应。
        4.1.3 按精确的混凝土配合比投料
        混凝土搅拌时,搅拌站应按照事先确定的混凝土配合比投料,尤其应注意掺加料的比例,不得随意增加或者降低掺加比例。施工单位应加强过程监督,确保混凝土搅拌比例准确。
        4.1.4 混凝土振捣
        为使混凝土结构密实,避免出现缝隙,振捣时应均匀、密实不漏振和不欠振。施工现场管理人员应加强对施工人员的管理和监督,在浇筑和振捣前,加强技术人员与施工人员技术交底工作,并加强施工过程管理和各环节的检验监督,确保振捣质量。为了解决混凝土应力收缩、裂缝等问题,施工单位应在振捣后进行二次振捣,两次振捣的间隔应在1~1.5h。
        4.1.5 混凝土抹面
        在混凝土终凝前,施工单位应安排人员进行抹面,通过一次、二次抹压,降低混凝土表面失水、裂缝问题,确保混凝土表面平整,消除其表面观感的缺陷。
        4.1.6 混凝土结构养护
        混凝土养护工作非常重要,是防止混凝土出现裂缝的必要措施。在二次抹压后,施工单位应在筏板底板及时粘贴薄膜,并使用毡毯进行覆盖保温,安排专人进行定期洒水,以确保混凝土表面始终保持湿润状态。为了避免外界因素对混凝土养护产生影响,拆模时间不应早于3d,混凝土养护不应少于14d,并应在拆模后及时涂刷养护剂和粘贴薄膜。
        4.2 跳仓法施工质量控制策略
        4.2.1 合理选择水泥和掺合料
        为了确保大面积地下室混凝土工程的施工质量,施工单位应有选择地使用水泥和掺合料,确保混凝土的强度和抗拉性能,避免地下室裂缝问题的产生。水泥应选择质量稳定、活性好、需水量小、含碱量低的底水化热水泥,应与混凝土外加剂适应性好。一般来说,可选择普通的42.5MPa硅酸盐水泥,该水泥自身收缩为负值,具有膨胀变形的特性和良好的抗裂性能,尤其适用于大面积地下室结构施工中。在掺合料的选择上,应优先选择粉煤灰,该材料与42.5MPa硅酸盐水泥具有相同的特性,有助于改善混凝土浇筑裂缝问题。通过掺入粉煤灰,能够改善混凝土的和易性,从而减少施工过程中混凝土的泌水问题。在掺加料掺入比例的设置上,一般以10%~25%为宜。
        4.2.2 合理使用减水剂和缓凝剂
        在混凝土中适当加入混凝剂,能够有效延长水化热的峰值,从而满足混凝土浇筑施工的要求,不需要单独设置冷缝。在掺入缓凝剂时,应严格控制掺入量,根据混凝土浇筑量计算掺入比例,一般来说,缓凝时间以20h为宜,满足混凝土运输、泵送、浇筑和振捣的施工要求。减水剂能够有效改善水泥的和易性和流动性,从而满足混凝土浇筑时泵送的流动性要求。同时,减水剂的使用可以有效降低水灰比,提高混凝土的抗压强度和抗渗等级,改善混凝土泌水率,增强混凝土抗裂效果。此外,施工单位应依据工程设计要求,结合抗渗混凝土和大体积混凝土的施工要求,严格控制混凝土粗、细骨料的选择,严格检验混级配、含泥量、针片状含量、压碎等指标。
        4.2.3 控制水泥用量
        在大面积地下室结构混凝土施工中,混凝土裂缝产生的原因是水泥水化热产生较大的热量,导致混凝土热量上升,进而导致混凝土结构体积膨胀,当混凝土水化热释放完毕后,产生相应的收缩应力,从而产生混凝土裂缝。因此,适当降低混凝土中的水泥含量,能够有效避免混凝土裂缝的问题,在施工实践中,应在确保施工强度等级要求和设计要求的基础上,尽量降低混凝土中的水泥比例。
        4.2.4 设置施工缝
        在地下室工程中,防水抗渗是混凝土结构施工的关键,在跳仓法施工过程中,设置施工缝是防水的关键措施。在跳仓法施工时,施工缝不需要人工凿毛,只需要经过清洗即可进行重复浇筑,浇筑的连续性可以得到有效保证,提高了地下室混凝土结构接缝的质量,满足地下室防水、抗渗的要求。
        5 结语
        随着我国建筑行业的发展,建筑施工技术不断创新,跳仓法施工技术在实际应用中,能够有效解决大面积地下室混凝土结构施工存在的问题,不仅缩短了施工周期,而且有效降低了施工成本,降低施工环境因素对混凝土浇筑的影响,有效控制了混凝土结构裂缝的产生。在施工过程中,施工单位应加强过程管理,严格控制混凝土掺料比例,控制水泥用量,并加强混凝土振捣、抹压等工序管理,提高混凝土结构防水抗渗性能,避免混凝土裂缝的产生。
        参考文献:
        [1]王强,孙学锋,危鼎.跳仓法施工技术要点分析[J].施工技术,2015,44(S2):482-485.
        [2]黄道军,万杨,宣兆云.贵阳奥体中心地下车库跳仓法施工技术[J].施工技术,2010,39(3):17-18+47.
        [3]陆群.超大面积楼板跳仓法施工及工程应用[J].建筑施工,2017,39(4):492-494.
        [4]李昂.大体积混凝土基础底板跳仓法施工研究[D].哈尔滨工业大学,2016.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: