淺析混凝土“跳倉(cāng)法”施工技術(shù)

黃廣柱　雷少華　裴躍鋒

摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)為避免超長(zhǎng)引起使用期與施工期的收縮裂縫，需要設(shè)置永久伸縮縫與施工后澆帶。通過留設(shè)后澆帶來防止混凝土裂縫不是萬能的，相反可以通過落實(shí)“減、放、抗”的綜合施工措施，來有條件地取消各種后澆帶與結(jié)構(gòu)縫，從而極大地實(shí)現(xiàn)方便施工、加快施工進(jìn)度、減小施工成本、提高施工質(zhì)量。跳倉(cāng)法施工技術(shù)是傳統(tǒng)的留置伸縮縫后澆帶的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新型施工技術(shù)，是以“抗放兼施、先放后抗、以抗為主”的原理來控制結(jié)構(gòu)裂縫。

關(guān)鍵詞：后澆帶；跳倉(cāng)法

1 后澆帶的缺點(diǎn)與超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)無縫施工的背景

按照現(xiàn)行混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范，混凝土結(jié)構(gòu)為避免超長(zhǎng)引起使用期與施工期的收縮裂縫，需要設(shè)置永久伸縮縫與施工后澆帶。但后澆帶并不能解決所有開裂問題，即它不是萬能的，反而后澆帶已成為混凝土結(jié)構(gòu)施工進(jìn)一步發(fā)展的嚴(yán)重障礙，帶來一系列的質(zhì)量與施工難題。

由于后澆帶留的時(shí)間較長(zhǎng)，許多建筑垃圾不可避免地落入帶內(nèi)，基礎(chǔ)底板鋼筋既粗又密，使得清理工作非常艱難，若不清理干凈必然影響工程質(zhì)量；基礎(chǔ)底板的沉降后澆帶因留的時(shí)間較長(zhǎng)，為提前停止降水必須采取防水措施，增加支模及保護(hù)工作量，給施工帶來許多不便，影響施工進(jìn)度；在后澆帶澆灌混凝土前，帶兩側(cè)原混凝土而必須清理干凈，以保證新老混凝上有可靠粘接，此工序施工麻煩；后澆帶常采用摻有膨脹劑的混凝土，養(yǎng)護(hù)非常重要，需充分澆水飽和養(yǎng)護(hù)兩周，否則接頭易形成兩條細(xì)裂縫，引起漏水隱患。

2 “跳倉(cāng)法”施工技術(shù)原理和施工要點(diǎn)

2.1 技術(shù)原理。“跳倉(cāng)法”施工是以“縫”代“帶”，關(guān)鍵是跳倉(cāng)間隔澆筑。跳倉(cāng)法施工技術(shù)是傳統(tǒng)的留置伸縮縫后澆帶的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新型施工技術(shù)，是以“抗放兼施、先放后抗、以抗為主”的原理來控制結(jié)構(gòu)裂縫。在超長(zhǎng)超厚大體積混凝土施工中，將超長(zhǎng)的混凝土塊體用垂直施工縫分為若干小塊體，間隔進(jìn)行澆筑，待先澆筑的混凝土經(jīng)過短期（7d～10d）的溫度收縮和應(yīng)力釋放后，再將若干小塊體連成整體，依靠混凝土的抗拉強(qiáng)度來抵抗下一塊體混凝土溫度收縮應(yīng)力的施工方法。

2.2 “跳倉(cāng)法”施工要點(diǎn)。

（1）“跳倉(cāng)法”施工主要在筏板基礎(chǔ)工程中采用。首先是對(duì)倉(cāng)塊進(jìn)行合理劃分，根據(jù)裂縫計(jì)算公式：

式中，E—混凝土早期彈性模量；H—混凝土厚度；Cx—下層結(jié)構(gòu)的水平阻力系數(shù)；α—混凝土的線膨脹系數(shù)；T—混凝土綜合溫差（水化熱溫差、環(huán)境溫差的代數(shù)和）；εp—混凝土的極限拉伸。

由計(jì)算可知跳倉(cāng)塊長(zhǎng)度在[L]范圍內(nèi)，混凝土不會(huì)產(chǎn)生裂縫。施工時(shí)跳倉(cāng)塊長(zhǎng)度一般按照30～40m控制。根據(jù)筏板面積大致分為長(zhǎng)和寬都不大于40m的區(qū)域，沿任一方向分條編號(hào)（圖1），筏板（平板式或梁板式）鋼筋可根據(jù)施工安排先后有序綁扎，混凝土澆灌跳倉(cāng)進(jìn)行，如圖l，先澆灌I-1，I-3，Ⅱ-2，Ⅱ-4，Ⅲ-l，Ⅲ-3（圖中陰影處）；對(duì)跳倉(cāng)間隔施工時(shí)間的確定（7d～10d），根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況約8d后再澆灌I-2，I-4，Ⅱ-1，Ⅱ-3，Ⅲ-2，Ⅲ-4。倉(cāng)與倉(cāng)之間設(shè)置鋼筋支架和“快易收口網(wǎng)”（專門用于后澆帶，代替木模板），并在板厚中間設(shè)遇水膨脹橡膠條或鋼板止水帶。

（2）混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜太高（C30～C40），摻粉煤灰，減少水泥用量，減小水灰比，控制好坍落度，適當(dāng)延長(zhǎng)初凝時(shí)間，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的齡期采用60d或90d（《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）的12.1.12條有此規(guī)定）。

（3）澆灌混凝土采用“分層澆筑、分層振搗、一個(gè)斜面、連續(xù)澆灌、一次到頂”的施工方法，每層厚度控制在500mm以內(nèi)，每層錯(cuò)開5m左右，斜面坡度為1：6，各澆筑層前后錯(cuò)位，分層退著澆灌，下層初凝前上層接上，確?；炷辽舷聦拥慕Y(jié)合及質(zhì)量。最上層混凝土初凝前，表面用鐵滾筒滾壓，增強(qiáng)表面密實(shí)性，待混凝土收水后用木抹子搓平不少于三次，以消除混凝土表面層的早期塑性收縮裂縫。

（4）保溫保濕養(yǎng)護(hù)極其重要，良好的養(yǎng)護(hù)對(duì)于減少混凝土收縮、控制內(nèi)外溫差、降低收縮應(yīng)力十分重要，氣候條件較好時(shí)可采用蓄水養(yǎng)護(hù)，夏天大氣溫度較高時(shí)，應(yīng)在抹面壓實(shí)后立即覆蓋一層塑料薄膜，防止表面失水干裂。地梁側(cè)面與頂面等不具備蓄水養(yǎng)護(hù)條件的，采用花管噴水加人工澆水養(yǎng)護(hù)，確?；炷帘砻姹３譂駶?rùn)狀態(tài)?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于14d。

（5）加強(qiáng)混凝土的測(cè)溫工作和試塊的留置，及時(shí)掌握混凝土內(nèi)外溫差變化和混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況。

（6）地下室外墻取消施工后澆帶，采用每30m左右設(shè)一條寬600mm的“誘導(dǎo)縫”.其目的為釋放或減小結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力，減少混凝土的收縮裂縫，每條縫兩側(cè)豎向采用雙層鋼板網(wǎng)或快易收口網(wǎng)，此縫在頂板澆灌混凝土?xí)r同時(shí)進(jìn)行澆筑。

（7）底板跳倉(cāng)或地下室外墻“誘導(dǎo)縫”澆灌混凝土?xí)r，新舊混凝土連接面的清理十分重要，灌新混凝土前必須在連接面澆水泥漿，以確保連接面嚴(yán)實(shí)。

（8）基礎(chǔ)筏板和地下室外墻的混凝土，根據(jù)承載力需要和地下水位情況，設(shè)計(jì)提出混凝土強(qiáng)度等級(jí)和抗?jié)B等級(jí)，按王鐵夢(mèng)教授提出的“普通混凝土好好打”，不必?fù)郊优蛎泟臐补嗾駬v，精心養(yǎng)護(hù)管理，能夠控制好混凝土的早期收縮裂縮。混凝土摻加膨脹劑水化反應(yīng)需要大量供水，養(yǎng)護(hù)要求比較高，混凝土幾乎要浸泡在水里，現(xiàn)場(chǎng)施工很難實(shí)難，如果達(dá)不到這樣的養(yǎng)護(hù)條件，因水養(yǎng)護(hù)不足反而更容易出現(xiàn)裂縫。因此，目前許多工程的混凝土中不再摻加膨脹劑。

3 “跳倉(cāng)法”的應(yīng)用

上海世界金融大廈、人民廣場(chǎng)地下車庫(kù)、浦貿(mào)大廈、新上海國(guó)際大廈、瑞豐大廈國(guó)際網(wǎng)球中心、蘇州河治理彭浦泵站、上海浦東郵電處理車間、上海外高橋電廠、深圳會(huì)展中心等都取消后澆帶。寶鋼500余m超長(zhǎng)軋機(jī)基礎(chǔ)均取消后澆帶，采取分段跳倉(cāng)施工方法，至今使用正常。

2011年上海世博會(huì)主題館人防超長(zhǎng)混凝土工程“跳倉(cāng)法”理論與實(shí)踐，獲得上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

2010年廈門梧村地下商業(yè)街跳倉(cāng)施工綜合成套技術(shù)，獲得福建省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

2009年青島國(guó)際會(huì)展中心，預(yù)應(yīng)力大跨結(jié)構(gòu)，混凝土C40，跳倉(cāng)法施工，優(yōu)選配合比加強(qiáng)保溫保濕養(yǎng)護(hù)，控制裂縫取得成功獲得山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

2007年北京梅蘭芳大劇院地下工程跳倉(cāng)法施工綜合技術(shù)，獲北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

跳倉(cāng)法澆筑綜合技術(shù)是在不設(shè)縫情況下成功地解決了超長(zhǎng)、超寬、超厚的大體積混凝土裂縫控制和防滲問題。地下混凝土結(jié)構(gòu)采用“跳倉(cāng)法”施工技術(shù)，施工時(shí)不留設(shè)任何形式的后澆帶和伸縮縫，只設(shè)置暫時(shí)的施工縫，不摻加任何微膨脹劑和抗裂纖維，成功地解決了地下室超長(zhǎng)、超寬、超厚大體積混凝土施工難題，以及大方量混凝土連續(xù)澆筑、立體穿插施工等技術(shù)問題，同時(shí)大大節(jié)省了投資額。