超大地下車庫結(jié)構(gòu)“跳倉法”施工技術(shù)

趙 心 福

(上海海事大學(xué)基建處，上海 201306)

1 工程概況

上海新華聯(lián)國際中心B區(qū)企業(yè)總部位于上海市閔行區(qū)虹橋商務(wù)核心區(qū)，地下1層為車庫，地上4層為辦公樓，其中地下車庫建筑面積約28 000 m2，地下車庫結(jié)構(gòu)含后澆帶2 300延長米。

2 方案選擇

2.1 地下結(jié)構(gòu)超長，防裂和滲漏難度大

該地下結(jié)構(gòu)的縱向長度達(dá)到250 m、橫向?qū)挾燃s120 m，而且又處在地下水位高的上海軟土地區(qū)，結(jié)構(gòu)防水要求非常高。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，地下室外墻伸縮縫許可間距為30 m，永久性伸縮縫若按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)置，不可避免地會(huì)造成大量橡膠止水帶縱橫交叉排布于地下結(jié)構(gòu)中，后期將會(huì)有不小的滲漏隱患，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.2 現(xiàn)實(shí)的工期條件限制使用后澆帶

當(dāng)后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑完成后1.5個(gè)月～2個(gè)月才能完成后澆帶的施工。大大影響了后續(xù)地下室二次結(jié)構(gòu)、外墻防水處理及回填的施工環(huán)節(jié)，延長了施工時(shí)間。如果按照后澆帶方法進(jìn)行施工，則不能滿足業(yè)主給定的工期要求，工期風(fēng)險(xiǎn)較大，不能保證合同履約，非常不宜采用?；谝陨蠁栴}的存在，本工程地下結(jié)構(gòu)施工采用“跳倉法”施工技術(shù)。

3 “跳倉法”可行性原因

“跳倉法”的可行原因是混凝土前期水化熱釋放較快，后期水化熱釋放較慢，約一周～兩周與周圍環(huán)境溫度接近。根據(jù)這個(gè)原理，可以將超大地下車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)，確保每個(gè)相鄰的分區(qū)的混凝土澆筑的前后時(shí)間差在一周。這樣就可以保證前期水化熱的釋放，減少溫度的應(yīng)力。另外，混凝土的材料控制和養(yǎng)護(hù)也非常重要，減小混凝土水化溫升與干燥收縮，增加混凝土徐變松弛效應(yīng)，混凝土的抵抗拉應(yīng)力被大幅度提高。整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)封閉以后，混凝土后期的收縮應(yīng)力強(qiáng)度完全可以被本身的抗拉應(yīng)力強(qiáng)度抵抗。

這也就是“跳倉法”在原理上可行的原因。

4 “跳倉法”實(shí)施技術(shù)及操作要點(diǎn)

4.1 分倉定位

本工程地下室分倉定位如圖1所示。

根據(jù)土方開挖方案中的挖土進(jìn)度安排，底板施工將隨挖土的順序逐步開展，由于出土順序有先后，底板澆筑順序也有先后。從每塊底板出土完成時(shí)間上分析，可通過適當(dāng)?shù)陌才?，大部分底板混凝土澆筑可滿足間隔5 d～7 d的要求。

底板跳倉法施工總體安排如下：跳倉施工縫把基礎(chǔ)B區(qū)底板分為26個(gè)倉，根據(jù)土方施工順序，合理安排混凝土的澆筑順序，混凝土的澆筑分五次進(jìn)行，順序如下:

B1區(qū)：B1-1→B1-2→B1-3→B1-4→B1-5；B2區(qū)：B2-1→B2-2→B2-3→B2-4→B2-5；B3區(qū)：B3-1→B3-2→B3-3→B3-4→B3-5。

底板以上的結(jié)構(gòu)施工，根據(jù)底板澆筑順序進(jìn)行后續(xù)結(jié)構(gòu)流水施工，流水分區(qū)情況同底板分倉。

4.2 分倉縫處理及控制

分倉縫施工時(shí)的收口采用鋼絲網(wǎng)。鋼筋采用直徑14間距150 mm進(jìn)行焊接成鋼筋網(wǎng)片，將不銹鋼絲網(wǎng)綁扎在鋼筋網(wǎng)片上，見圖2。

分倉縫處因使用了鋼絲網(wǎng)進(jìn)行收口，則分倉縫的表面很粗糙，無需二次鑿毛，施工前用水清洗后，就可以進(jìn)行下一次的混凝土澆筑，前后兩次澆筑的混凝土粘結(jié)密實(shí)。在分倉縫處的混凝土施工時(shí)要振搗密實(shí)，澆筑完成后，分倉縫處寬度約0.5 m的范圍內(nèi)要用人工進(jìn)行兩遍收光。

分倉縫構(gòu)造如圖3所示(以底板施工縫做法為例)。

4.3 混凝土選用的原材料控制

混凝土材料選用和控制以在滿足抗壓強(qiáng)度下，盡可能提高抗拉應(yīng)力為總體要求，主要從減小水和水泥摻量方面進(jìn)行考慮，從而減少混凝土的收縮。

水泥品種和摻量是影響混凝土力學(xué)性能和混凝土溫度變形、自收縮變形和干縮變形的重要因素。影響混凝土變形和收縮的主要因素是水泥的品種和摻量。水泥的選擇，應(yīng)當(dāng)從水化熱、標(biāo)號(hào)、細(xì)度、礦物組成等方面考慮。水泥鋁酸三鈣不應(yīng)大于8%，水泥在使用時(shí)溫度應(yīng)該在60 ℃以內(nèi)。剩余的各項(xiàng)指標(biāo)也要符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定。

混凝土的骨料選擇主要包括顆粒形狀大小、力學(xué)性能、級(jí)配、雜質(zhì)含量、吸水率、含泥量等。除了粗骨料宜為5 mm～40 mm外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均要滿足現(xiàn)行《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

混凝土細(xì)骨料的選擇主要包括顆粒級(jí)配、平均粒徑、細(xì)度模數(shù)等方面，其中平均粒徑宜為3.8 mm，其他各項(xiàng)指標(biāo)均要滿足現(xiàn)行《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

混凝土摻入粉煤灰的作用，主要是降低水化熱，防止收縮過大，還能讓和易性提高。粉煤灰宜選用滿足國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的粉煤硝灰，氧化鈣的含量在10%以內(nèi)。其他各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均應(yīng)滿足現(xiàn)行《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求。

減水劑應(yīng)滿足現(xiàn)行《聚羧酸系高性能減水劑》要求。

4.4 混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比要進(jìn)行多次試驗(yàn)，進(jìn)行試配，強(qiáng)度和施工性能均滿足后，才能最終確定配合比數(shù)據(jù)?；炷僚浜媳仍嚺溥^程中，主要參考當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)?；炷翝仓r(shí)要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，專人進(jìn)行坍落度檢測(cè)。

4.5 混凝土澆筑

澆筑時(shí)盡量降低入模溫度，宜選擇清晨或夜間進(jìn)行澆筑；混凝土要密實(shí)振搗，均勻布置振點(diǎn)，不欠振漏振。施工縫處振搗要加強(qiáng)。澆筑順序嚴(yán)格遵從跳倉法原則，相鄰倉間隔7 d以上。

4.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)編制混凝土養(yǎng)護(hù)專項(xiàng)方案，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)由專人負(fù)責(zé)，主要采取毛氈覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。

5 效果分析

經(jīng)過項(xiàng)目全體人員共同努力，采用“跳倉法施工取消地下室后澆帶”方案順利在新華聯(lián)國際中心B區(qū)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)施，地下室二次結(jié)構(gòu)比計(jì)劃工期提前45 d進(jìn)行，節(jié)約總工期約45 d，滿足了業(yè)主單位的工期要求，且經(jīng)質(zhì)量檢查，無結(jié)構(gòu)裂縫及滲漏質(zhì)量通病，解決了地下結(jié)構(gòu)的施工難題，保證了合同工期的履約。

采用跳倉法進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工，取消了基礎(chǔ)底板混凝土中的膨脹劑，取消了底板的后澆帶，節(jié)省了后澆帶施工縫模板及臨時(shí)保護(hù)和清理費(fèi)用，取消地下室外墻后澆帶，外墻防水施工不需要再做技術(shù)處理，取消地下室頂板后澆帶也節(jié)省了后澆帶模板及支撐體系。經(jīng)測(cè)算，通過實(shí)踐跳倉法施工節(jié)省各項(xiàng)人工費(fèi)、材料費(fèi)共計(jì)約97.94萬元，另外節(jié)約工期45 d，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)每天投入按6萬元計(jì)算，節(jié)約270萬元。采用“跳倉法施工”帶來的經(jīng)濟(jì)效益為：97.94+270=367.94萬元。

6 結(jié)語

通過本工程采用“跳倉法”施工技術(shù)，既保證了工程的安全及質(zhì)量，也減少了成本，縮短了工期，有效的控制了有害裂縫的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了普通混凝土的高性能化。同時(shí)，也為類似工程采用“跳倉法”施工技術(shù)提供了依據(jù)和參考。