富水地層地下結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)法施工技術(shù)的應(yīng)用研究

何淳健 杭州市上城區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，杭州 310010

胡德軍 雷華興 顧勇會(huì) 浙江耀廈控股集團(tuán)，杭州 310014

超長(zhǎng)地下混凝土結(jié)構(gòu)為避免引起使用期與施工期的收縮裂縫，通常設(shè)置永久伸縮縫與施工后澆帶，工程實(shí)踐表明，后澆帶的永久性伸縮縫在防水材料老化后容易滲水。后澆帶填充前，地下室始終處于漏水狀態(tài)，嚴(yán)重影響施工開(kāi)展，在富水地層設(shè)置后澆帶還須長(zhǎng)時(shí)間降水，后澆帶處底板長(zhǎng)期存在抗浮穩(wěn)定安全隱患。后澆帶在預(yù)防墻體與樓板收縮裂縫效果上并不理想，自身反而經(jīng)常成為結(jié)構(gòu)滲漏水的原因。工程實(shí)踐中常有的后澆帶開(kāi)裂滲漏缺陷如圖1。

圖1 樓板及底板后澆帶滲漏及開(kāi)裂

設(shè)置后澆帶造成的諸多缺陷，近年來(lái)工程技術(shù)人員在結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)法施工技術(shù)上進(jìn)行了一些有益探索。結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)法是在大面積、超長(zhǎng)混凝土工程施工中，采用“抗放兼施，以抗為主，先放后抗”的原則，設(shè)置合理的跳倉(cāng)間距，將結(jié)構(gòu)混凝土塊體分為若干小塊體間隔施工?！跋确拧奔丛谔鴤}(cāng)施工階段釋放混凝土的早期應(yīng)力，減少殘余應(yīng)變和裂縫；“后抗”即在封倉(cāng)階段采取各種措施，充分利用混凝土自身的抗拉強(qiáng)度抵抗下一階段的溫度收縮應(yīng)力。封倉(cāng)后及時(shí)采取防水施工、回填土等措施，減少混凝土結(jié)構(gòu)在空氣中的暴露時(shí)間，使混凝土自身收縮作用和溫差作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響減到最小，控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，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。

1 應(yīng)用工程概況與特點(diǎn)

1.1 工程概況

杭州某商業(yè)金融業(yè)用房地下停車(chē)場(chǎng)項(xiàng)目，緊鄰錢(qián)塘江，無(wú)上部結(jié)構(gòu)，地下結(jié)構(gòu)三層，總建筑面積31082 平方米，基坑呈“J”形，周長(zhǎng)800 多米長(zhǎng)。地下室剪力墻厚度350mm～450mm，底板厚度為700mm，地下一二層板厚150mm，頂板厚度250mm。工程±0.000 相當(dāng)于黃海高程7.900，基坑周邊自然地坪相對(duì)標(biāo)高-0.600，基礎(chǔ)底板墊層底標(biāo)高為-13.60，承臺(tái)墊層底標(biāo)高為-14.00m，電梯井區(qū)承臺(tái)墊層底標(biāo)高為-16.00m，基坑開(kāi)挖深度為13m～15.4m，開(kāi)挖范圍土層均為富水的砂性土。

基坑圍護(hù)采用TRD 工法樁（內(nèi)插H700 型鋼），深度入7-1 全風(fēng)化凝灰?guī)r1 米，隔斷了地下承壓水層；設(shè)置三道水平支撐，采用鋼支撐和鋼筋混凝土支撐相結(jié)合，本工程基坑安全等級(jí)為一級(jí)；基坑開(kāi)挖深度、基坑概況見(jiàn)圖2。

圖2 基坑支護(hù)剖面圖

1.2 工程特點(diǎn)分析

（1）本工程為地下工程，無(wú)上部結(jié)構(gòu)，室外環(huán)境對(duì)混凝土影響小，后澆帶為純粹的伸縮后澆帶，宜采用跳倉(cāng)法施工，通過(guò)控制混凝土原材料質(zhì)量和精細(xì)的后期養(yǎng)護(hù)就能處理好混凝土的早期收縮問(wèn)題。

（2）地下室底板設(shè)計(jì)為大片筏式，能有效減少混凝土的約束邊界，對(duì)混凝土的收縮裂縫控制有利。

（3）本工程圍護(hù)體系止水帷幕采用TRD 工法，切斷了地下承壓水層與基坑外聯(lián)系，通過(guò)坑內(nèi)深井降水能有效降低地下水位，再通過(guò)后期留置部分深井降水措施，能有效控制地下水浮力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

（4）有類似工程的成功案例可以借鑒。錢(qián)塘江對(duì)岸杭州世博中心，結(jié)構(gòu)埋深及土層性質(zhì)均與本工程類似，該工程地下二層結(jié)構(gòu)分12 組塊施工，成功應(yīng)用了結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)法技術(shù)。

（5）為保證工程準(zhǔn)時(shí)順利交付使用，工期壓力較大，采用跳倉(cāng)法施工，結(jié)構(gòu)早日封閉，能盡早介入粉刷及安裝工程，有效縮短施工工期。

從工程質(zhì)量、工期、成本、技術(shù)等以上因素分析，本工程選擇從底板開(kāi)始采用跳倉(cāng)法施工是可行和必要的。

2 結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)施工工藝

本工程地下結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為ft＝1.57MPa，混凝土的彈性模量設(shè)計(jì)值為E0＝3.15×104（N/mm2），通過(guò)跳倉(cāng)法距離的演算，結(jié)構(gòu)板與墻板的跳倉(cāng)間距留置40 米是合理的。

2.1 結(jié)構(gòu)分倉(cāng)劃分情況

根據(jù)基坑條件、挖土順序與挖土方向，本基坑分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)大區(qū)塊，土方從Ⅰ區(qū)、Ⅲ區(qū)兩頭開(kāi)挖往Ⅱ區(qū)退出，將結(jié)構(gòu)施工分倉(cāng)劃分成17 塊，每塊的邊長(zhǎng)為40m 左右。

2.2 混凝土澆搗順序

本工程區(qū)塊土方基本同步進(jìn)行，根據(jù)土方開(kāi)挖先后到基底的時(shí)間，底板混凝土澆搗順序?yàn)椋孩駞^(qū)塊內(nèi)跳倉(cāng)順序：Ⅰ-1/Ⅰ-3 →Ⅰ-2/Ⅰ-4；Ⅲ區(qū)塊內(nèi)跳倉(cāng)順序：Ⅲ-1/Ⅲ-5/Ⅲ-4 →Ⅲ-2/Ⅲ-3/Ⅲ-6；Ⅱ-2/Ⅱ-3/Ⅱ-6 →Ⅱ-1/Ⅰ-5/Ⅱ-4/Ⅱ-5，具體見(jiàn)分倉(cāng)流水圖3 和分倉(cāng)澆搗圖4。

圖3 結(jié)構(gòu)分倉(cāng)平面圖

圖4 分倉(cāng)澆搗圖

2.3 細(xì)部構(gòu)造

（1）分倉(cāng)縫處施工構(gòu)造

分倉(cāng)施工縫采用快易收口網(wǎng)和鋼板止水帶組合設(shè)置（見(jiàn)圖5）。收口網(wǎng)和止水鋼板必須通過(guò)鋼筋骨架以焊接的方式加以固定，不得有變形和移位。

補(bǔ)倉(cāng)混凝土澆筑前，將接縫處混凝土表面剔鑿，清楚混凝土表面松散石子、浮灰，澆水潤(rùn)濕，在施工縫處攤鋪水泥砂漿作為結(jié)合層。已澆筑的墻體模板拆除后，對(duì)接縫處混凝土鑿毛、清理、濕潤(rùn)，直射末班，澆筑墻體混凝土。為避免新舊墻體混凝土錯(cuò)臺(tái)，接縫處支設(shè)模板超過(guò)施工縫30cm，用原位對(duì)螺栓將模板緊貼于已完成的混凝土墻面。對(duì)施工縫處的混凝土振搗密實(shí)，保證新舊混凝土的結(jié)合。底板、側(cè)墻、樓板、頂板分倉(cāng)施工縫做法如圖6 所示。

（2）外墻附壁柱處的抗裂措施

在地下室外墻的附壁柱處，實(shí)為外墻截面突變，最易產(chǎn)生豎向裂縫，不少工程就在這些部位出現(xiàn)此類裂縫。為了控制裂縫，實(shí)踐表明在附壁柱兩側(cè)采取附加鋼筋措施是有效的。詳見(jiàn)圖7 所示。

圖5 分倉(cāng)縫快易收口網(wǎng)加固

圖6 底板、樓板、墻板及頂板施工縫做法

圖7 外墻附壁柱處的抗裂措施

3 混凝土溫控技術(shù)

基礎(chǔ)底板采用無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)混凝土底板不同厚度處的溫度變化情況，每隔一分鐘不間斷自動(dòng)記錄測(cè)點(diǎn)溫度并繪制曲線，隨時(shí)監(jiān)測(cè)底板的內(nèi)外溫差與平均降溫速率，并根據(jù)監(jiān)測(cè)情況，隨時(shí)調(diào)整底板的保溫措施。

選擇底板厚度最大處與普遍厚度截面進(jìn)行溫度測(cè)量，測(cè)溫前把溫度傳感器按設(shè)定間隔距離，綁扎在長(zhǎng)度合適的鋼筋上，然后把綁有溫度傳感器的鋼筋固定在底板鋼筋內(nèi)。