珠海機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)跳倉法施工技術(shù)

白玉晶，高全龍，李建華，王業(yè)力，桓忠雄

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東珠海 519000）

1 工程概況

珠海機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程（一標(biāo)段）——航站樓工程位于廣東省珠海市金灣區(qū)，總建筑面積約為187 000 m2,由主樓、東指廊、西指廊、南指廊4 部分組成。主樓為地上4 層地下2 層，東指廊為地上3 層地下1 層，西指廊為地上3 層地下2 層，南指廊為地上2 層地下1 層。航站樓主樓寬288 m，進(jìn)深148 m，南指廊寬47 m，長161 m，東指廊寬32.5 m，長275 m，西指廊寬32.5 m，長151 m。

2 超大面積結(jié)構(gòu)施工重難點(diǎn)分析

本項(xiàng)目地下室長724 m、寬309 m，體量較大，屬于超大面積混凝土結(jié)構(gòu)，這給施工組織和資源調(diào)配增加了難度。設(shè)計(jì)方案中整個(gè)項(xiàng)目每層共計(jì)設(shè)置了近60 條后澆帶，基于后澆帶的工作機(jī)理，后澆帶不能及時(shí)封閉，存在后期滲水、后澆帶鋼筋銹蝕、后澆帶中殘存垃圾難處理的不利因素，同時(shí)，影響二次結(jié)構(gòu)等后續(xù)工序插入。

結(jié)合本工程特點(diǎn)和以往類似工程的成功經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目決定取消后澆帶，采用跳倉法施工。跳倉法適用于大面積、超長混凝土工程施工，有利于縮短工期，加快進(jìn)度。跳倉法采用“以抗為主，先放后抗，抗放兼施”的原則，就是在跳倉施工階段釋放混凝土早期應(yīng)力，減少混凝土內(nèi)殘余應(yīng)變，減少裂縫；所謂“后抗”，即在封倉階段采取各種措施提高混凝土抗拉強(qiáng)度，充分利用混凝土本身抗拉強(qiáng)度抵抗下一階段溫度收縮應(yīng)力。同時(shí)，避免了后澆帶易出現(xiàn)的不利影響。

3 施工倉劃分及施工間歇時(shí)長

本工程將各層混凝土結(jié)構(gòu)分倉為小于40 m×40 m 的方塊，按分倉區(qū)及封倉區(qū)的順序跳倉澆筑。封倉依據(jù)設(shè)計(jì)院圖紙中的后澆帶位置進(jìn)行微調(diào)，整體在滿足設(shè)計(jì)分塊要求的條件下進(jìn)行跳倉法施工。以底板為例，將地下室底板劃分成53 塊倉塊，其中，主樓底板劃分成30 塊倉塊。

本工程上下結(jié)構(gòu)跳倉分區(qū)采用確保下部跳倉分區(qū)大于上部跳倉分區(qū)的原則布置，跳倉間隔施工時(shí)間不小于7 d，封倉間隔施工時(shí)間地下室底板、頂板約為10 d，地上結(jié)構(gòu)約為7 d。項(xiàng)目從混凝土配合比及施工工藝入手，嚴(yán)格控制配合比的同時(shí)，保證混凝土施工工序符合超長混凝土結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要求。反復(fù)驗(yàn)證本工程跳倉施工方案，本項(xiàng)目分倉合理且工序穿插井然有序。

4 混凝土原材料選用及混凝土配合比確定

對(duì)本工程使用的水泥、砂、石、活性混合材料、混凝土外加劑等各種原材料統(tǒng)一品牌和產(chǎn)地，保證混凝土具有良好的和易性、強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性，便于攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗密實(shí)，以減小混凝土收縮、徐變、溫度變形，使混凝土有效抗裂。

經(jīng)試配選用的混凝土技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)：水膠比不大于0.45；砂率范圍在40%～42%；坍落度為（160±10）mm；混凝土初凝時(shí)間5～7 h；砂含泥量不大于3%；含泥量不大于0.9%。經(jīng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，混凝土施工過程中，按規(guī)定留置混凝土試件，全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求，評(píng)定結(jié)果合格。

5 跳倉法施工縫的留置和構(gòu)造

有防水要求的混凝土分倉板塊之間的施工縫采用鋼板止水帶和收口網(wǎng)相結(jié)合的方法。通過焊接將收口網(wǎng)和止水鋼板固定在鋼筋骨架上，不得有變形和移位。

封倉混凝土澆筑前，剔鑿接縫處混凝土表面，清理混凝土表面松散石子和浮灰，灑水潤濕，在施工縫處攤鋪10 mm 水泥砂漿作為結(jié)合層。底板、側(cè)墻、樓板分倉施工縫做法如圖1 所示。

圖1 底板、側(cè)墻、樓板分倉施工縫（單位：mm）

6 溫差計(jì)算及測(cè)溫

控制混凝土成型期間的溫度是保證混凝土后期不產(chǎn)生溫度裂縫的重要手段，本工程采用J 天C-Ⅱ型便攜式建筑電子測(cè)溫儀，配合測(cè)溫探頭和測(cè)溫導(dǎo)線進(jìn)行溫度測(cè)量工作。為了有效控制混凝土的水化熱溫度，結(jié)合設(shè)計(jì)配合比及相關(guān)資料，采用差分法計(jì)算得到1.1 m 厚底板混凝土的理論表面溫度和最高溫度分別為41.2 ℃和59.5 ℃，二者之差不大于混凝土最大里表溫差（25 ℃），采取保溫養(yǎng)護(hù)措施將降溫速率控制在2 ℃／d 之內(nèi)。

根據(jù)倉體面積大小，每倉設(shè)置3～5 個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，底板含大承臺(tái)部位增設(shè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)。實(shí)際施工中測(cè)得混凝土入模溫度約為32 ℃，底板混凝土最高中心溫度在42～58 ℃，表面溫度在41 ℃，溫差均小于25 ℃，滿足溫控要求。在第7 d 混凝土中心溫度值為51 ℃，相應(yīng)的表面溫度為36 ℃，平均降溫速率為2.1 ℃／d，此后溫差亦較為平穩(wěn)。由此可見，考慮跳倉間隔時(shí)間為7～8 d 是合理的。

7 混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑嚴(yán)格按照分層澆筑、分層振搗、一個(gè)斜面、連續(xù)澆灌、一次到頂?shù)氖┕ひ?。本?xiàng)目采用泵送混凝土分3 層澆筑，每層厚度不超過500 mm，2 層之間錯(cuò)開約500 mm，斜面坡度約1∶4。各澆筑層前后錯(cuò)位，分層退位澆筑，澆筑結(jié)束后變換澆筑方向。為了保證混凝土的整體性和避免出現(xiàn)施工冷縫，在下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土。

混凝土澆筑過程中，分別位于沿澆筑方向前、中和后的位置布置3 道振動(dòng)棒。第1 道位于坡腳處或底排鋼筋處，快插慢拔，保證下部混凝土能夠振搗密實(shí)；第2 棒安置在混凝土澆筑方向中部，保證中部混凝土振搗密實(shí)，以增加混凝土流動(dòng)性；第3 棒設(shè)置于泵送混凝土卸料點(diǎn)，均勻振搗上部混凝土，促進(jìn)混凝土流動(dòng)，避免混凝土堆積。在混凝土不再產(chǎn)生氣泡，不再沉降后即停止振搗，避免振搗時(shí)間過長導(dǎo)致表面存在大量浮漿。

混凝土搓平壓實(shí)后立即覆蓋一層塑料薄膜，減少水分蒸發(fā)及流失，確保混凝土表面降溫速率不超規(guī)范要求。柱面及墻面均采用噴霧養(yǎng)護(hù)，在墻面及柱面安裝自動(dòng)噴淋裝置持續(xù)進(jìn)行混凝土噴霧養(yǎng)護(hù)，大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 d，并滿足大體積混凝土的降溫要求后方可停止養(yǎng)護(hù)。

地上結(jié)構(gòu)跳倉法施工期間的養(yǎng)護(hù)措施同常規(guī)混凝土養(yǎng)護(hù)措施，均采用灑水或蓄水養(yǎng)護(hù)，灑水頻次保證養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)每天不少于12 次，局部高溫地區(qū)需保證每小時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)1 次，嚴(yán)寒地區(qū)施工需在上部覆蓋麻袋或保溫板等。蓄水養(yǎng)護(hù)不適用于嚴(yán)寒地區(qū)，高溫地區(qū)蓄水養(yǎng)護(hù)期間，需保證蓄水深度不小于50 mm。

8 設(shè)置后澆帶與跳倉法施工對(duì)比分析

8.1 工期對(duì)比

設(shè)置后澆帶的情況下，設(shè)計(jì)要求伸縮后澆帶應(yīng)在兩側(cè)混凝土澆筑完42～60 d 后方可進(jìn)行封閉。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，要達(dá)到土建結(jié)構(gòu)工程完成節(jié)點(diǎn)以及為提前插入主樓網(wǎng)架及屋面施工這一目標(biāo)，難度較大。

采用跳倉法施工的情況下，對(duì)底板、樓板及側(cè)墻進(jìn)行跳倉分塊，可以有效縮短工期。跳倉法避免了由于后澆帶留置造成的工期延長，能夠煩瑣工序，壓縮施工周期有利于后續(xù)工作插入施工，從而達(dá)到加快施工進(jìn)度的目的[1]。

8.2 施工質(zhì)量對(duì)比

后澆帶：鋼筋布置較為密集，局部設(shè)置附加筋，按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求需保留至少42 d 后才能封閉，鋼筋長時(shí)間的暴露易產(chǎn)生銹蝕。同時(shí)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，后澆帶需設(shè)置獨(dú)立的模板支撐架，在此期間內(nèi)經(jīng)常發(fā)生漏水、鋼筋銹蝕及掉入雜物等情況，對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響較大?；炷翐胶臀⑴蛎泟╇m然可以補(bǔ)償混凝土收縮，但消耗大量水分，容易產(chǎn)生較大的膨脹落差，引起混凝土開裂、滲漏等質(zhì)量缺陷問題[2]。

跳倉法：不僅可以實(shí)現(xiàn)地下室結(jié)構(gòu)的快速無縫施工，使結(jié)構(gòu)一次性澆筑成型，還避免了后澆帶將整個(gè)地下室切分的情況。跳倉法通過1 條施工縫解決以上問題，施工縫清理方便快捷，同時(shí)，封倉區(qū)一般控制在7 d 間隔澆筑混凝土，能夠確保新舊混凝土澆筑面的黏結(jié)強(qiáng)度，提高了接縫處的抗?jié)B性能，結(jié)構(gòu)整體性好，無須獨(dú)立設(shè)置及保留該部位模板支撐架體，經(jīng)濟(jì)性佳。

8.3 施工操作的難易程度對(duì)比

進(jìn)行后澆帶施工時(shí)，需要將雙向板斷開，人為造成大量懸挑結(jié)構(gòu)。為了避免懸挑結(jié)構(gòu)發(fā)生固端破壞，需要設(shè)立模板支撐，這會(huì)嚴(yán)重影響下一道工序穿插施工以及現(xiàn)場(chǎng)水平運(yùn)輸。在結(jié)構(gòu)封頂前不能拆除后澆帶處的整跨支架，這不僅影響工期，還會(huì)給施工現(xiàn)場(chǎng)帶來安全隱患。

跳倉法施工，其工藝簡單，技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，國內(nèi)已有部分工程成熟運(yùn)用的案例，其對(duì)材料及設(shè)備沒有特殊要求，能夠避免人為造成懸挑結(jié)構(gòu)，新舊混凝土黏結(jié)性好強(qiáng)度高，不需要進(jìn)行長時(shí)間的固端模架支撐，有利于下道工序穿插施工，不影響現(xiàn)場(chǎng)的水平運(yùn)輸，施工操作難度小，可在超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中推廣使用。

9 結(jié)論

本文基于珠海機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程介紹了跳倉法的主要關(guān)鍵技術(shù)，并將跳倉法與后澆帶進(jìn)行了對(duì)比，從工期、施工質(zhì)量、施工操作的難易程度以及經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，在本項(xiàng)目中采用跳倉法要全面優(yōu)于后澆帶方法。