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快易收口網跳倉法施工原理及工程技術

  • 時間:2014-11-25 09:53:36????????瀏覽量:????????作者:...
摘要:跳倉法就是把建筑物分成若干段或塊,進行間隔施工的一種方法。早期的跳倉法施工主要用于大型工業建筑的地下工程和水利工程,如今在民用工程的超長、超寬、大體積混凝土的地下車庫上應用屢見不鮮。在綜述跳倉法施工理論和施工工藝的同時,分析了跳倉法施工的4個主要難點及現場施工過程中對材料及工藝的控制。實際工程項目的應用證明了采用跳倉法、取消后澆帶的積極意義和作用。
1、工程概況:
1.1、工程介紹:
    海門景瑞望府工程項目位于江蘇省南通市海門市北京路與海興路交叉口東南角。由12棟高層(剪力墻結構)、地下車庫(框架結構)及配套商業用房組成。項目占地面積67 749 ㎡,總建筑面積176 962 ㎡(地上142 273 ㎡,地下34 689 ㎡),本工程地下車庫狹長,縱長240.6 m,寬121.6 m 。
1.2、后澆帶產生的問題:
    本工程在南北和東西方向各設置了3道后澆帶,后澆帶施工在削減溫度收縮應力、減少混凝土裂縫的同時,亦帶來了一系列問題。
    (1)后澆帶一般在45 d后才能封閉,在此期間不可避免地會落進各種垃圾與雜物;由于鋼筋密集,所以清理工作相當困難,如清理不干凈勢必影響工程質量。
    (2)后澆帶施工繁雜,無論是在主體施工期或后澆帶處理期均會影響施工進度。
    (3)因鋼筋密集,后澆帶兩側施工縫的鑿毛清理困難,而新舊混凝土澆灌間隔數月,施工縫處茹結強度很難保證。原已澆灌的混凝土大部分收縮已完成,后澆帶混凝土的干縮容易造成新老混凝土連接處裂縫,不僅未實現防止混凝土產生裂縫的初衷,反而因人為地在后澆帶處造成2條貫穿裂縫,起了反作用。
    (4)后澆帶封閉前,雨水與施工用水容易入內,使地下室處于漏水狀態,影響正常施工。
    (5)后澆帶給地下室外墻防水、回填工作帶來不便(現場情況要求及時回填外圍土),同時因外墻被分成相互獨立的若干塊,抵抗水平力的能力大大降低,回填前如后澆帶還未封閉則會影響結構質量。
1.3、采用跳倉法:
    考慮到以上因素,同時結合和總結近年來不少工程取消后澆帶改用跳倉法獲得成功的經驗,經研究論證,提出了優化建議,決定本工程除保留主樓沉降后澆帶外,其余后澆帶取消,改用跳倉法施工。
2、跳倉法施工原理:
    跳倉法是把建筑物分成若干段或塊,采用間隔施工的一種施工方法。早期的跳倉法施工主要用于超長、超寬、大體積混凝土大型工業建筑的地下工程和水利工程。近幾年大量應用于民用建筑的地下車庫中,以解決超長、超寬、超厚混凝土的施工縫處理問題。
    現場實際施工時,一般將超長、超寬的混凝土結構分成若干塊,按“品”字狀跳倉澆筑混凝土,間隔7d后,再進行倒“品”字狀填倉澆筑混凝土(見圖1)。
圖1跳倉法施工現場
圖1跳倉法施工現場
2.1、跳倉法施工:
    跳倉法的施工原理就是“放”與“抗”的原理,即早期混凝土內部應力應盡量釋放、解除;后期則利用混凝土自身的抗拉能力來防止混凝土裂縫。
    “放”的原理是基于目前在混凝土結構中膠凝材料(水泥)水化放熱速率較快,1~3 d達到峰值,以后迅速下降,7~14 d接近環境溫度的特點,通過對現場施工進度、流水作業、場地的合理安排,先將超長結構劃分為若干倉,鄰倉混凝土需要間隔7d后才能澆筑相連,通過跳倉間隔時間釋放混凝土前期大部分溫度形與干燥收縮變形引起的約束應力團。“放”的措施還包括初凝后多次細致的壓光抹平,消除混凝土塑性階段大量的塑性收縮而產生的原始缺陷;澆筑后及時保溫、保濕養護,讓混凝土緩慢降溫、干燥,從而利用混凝土的松弛性能。減小疊加應力。
    跳倉法施工要求加強對原材料的質量控制與結構保溫、保濕措施,充分利用混凝土的后期強度,以避免產生有害開裂。
    “抗”的原理是在不增加膠凝材料用量的基礎上,盡量提高混凝土的抗拉強度。主要從控制混凝土原材料性能、優化混凝土配合比入手,包括控制骨料粒徑、級配與含泥量,盡量減小膠凝材料用量與用水量,控制混凝土入模溫度與入模坍落度?;炷另氄駬v充分,保證均質密實。
    結構整體封倉后,以混凝土本身的抗拉強度抵抗后期的收縮應力,整個過程“先放后抗”,最后“以抗為主”。
2.2、跳倉法與后澆帶施工對比:
    跳倉法施工縫采用鋼絲網,施工縫表面粗糙,不需要鑿毛,清洗后即可進行第2次混凝土澆筑。接縫處2次澆筑混凝土,混凝土茹接緊密。施工縫兩邊混凝土要振搗密實,每次澆筑完畢后施工縫處寬500 m m的混凝土表面要用人工收光2遍。跳倉法施工縫構造見圖2 ;
圖2跳倉法施工縫構造 快易收口鋼板網
圖2跳倉法施工縫構造 快易收口鋼板網

    跳倉法與傳統后澆帶施工比較,前者讓2道施工縫變為1道施工縫,相鄰混凝土澆筑接縫緊密,融為一體,取消了二次澆筑,節省了材料和人工,為后續施工帶來方便。
2.3、解決跳倉法施工難點:
    (1)采用跳倉法施工時,鄰倉混凝土需要間隔7d后才能澆筑相連,通過跳倉間隔釋放混凝土前期大部分因溫度變形與干燥收縮變形引起的約束應力。
    (2)通過優化混凝土配合比,減少膠凝材料用量與用水量,控制混凝土入模溫度與坍落度,減少混凝土的收縮裂縫。
    (3)通過控制混凝土原材料質量及細致振搗,提高混凝土的密實度和抗拉強度。
    (4)通過初凝后多次細致的壓光抹平,消除混凝土塑性階段大量塑性收縮而產生的缺陷。澆筑后及時保溫、保濕養護,讓混凝土緩慢降溫、干燥,從而利用混凝土松弛性能,減少疊加應力。
3、工程技術分析:
3.1、施工組織:
    采用跳倉法,把整體結構按施工縫(或后澆帶)分段,隔一段澆一段(跳開一段,澆一段)。
3.1.1、結構分倉:
    采用跳倉法后,整個地下車庫基礎底板分成14個小倉區,共分5次,依次按區號大小跳倉施工,相鄰2塊倉區基礎底板(頂板)混凝土澆筑時間至少間隔7d,施工過程中嚴格遵循此原則。跳倉法分倉情況見圖3。
圖3跳倉法分倉布置
圖3跳倉法分倉布置
3.1.2、細部做法對比:
    跳倉法采用快易收口網(免拆模板網),方便施工縫形成毛刺,利于后續施工。附加鋼筋為抗裂筋,3mm x300 mm止水鋼板起防水作用。jS防水涂料附加層,起抗滲作用。
    因后澆帶做法大家已很熟悉,不再贅述,本文介紹本工程跳倉縫節點做法(見圖4、圖5)。
3.2、施工要求:
    (1)材料控制?;炷敛牧峡刂婆c配合比設計的原則,是在保證抗壓強度滿足要求的條件下,盡量提高抗拉強度。同時從減小水泥用量與用水量兩方面,減小混凝土的溫度收縮與干燥收縮:
    ①混凝土原材料控制。水泥的品種與用量是影響混凝土力學性能與混凝土溫度變形、自收縮變形、干燥收縮變形大小的重要因素。在選擇水泥時應從水泥的標號、水泥熟料的礦物組成、水化熱大小、水泥的細度等方面進行綜合考慮。選擇粗骨料時應從粗骨料品種、力學性能、級配、顆粒形狀大小、含雜量、含泥量、吸水率等方面考慮。理想粗骨料為5一40 m m連續級配花崗巖碎石粗骨料,粗骨料
圖4底板(側墻)跳倉縫做法
圖4底板(側墻)跳倉縫做法
圖5頂板跳倉縫做法
圖5頂板跳倉縫做法
的含泥<0.50%,泥塊含量<0.20%。選擇細骨料時應主要從細骨料的平均粒徑、細度模數、顆粒級配與砂率等角度考慮。理想砂為石英含量高、顆粒形狀渾圓、潔凈、具有平滑篩分線、細度模數在2.8~3.0之間、平均粒徑為3.8 m m、含泥量(或石粉量<1.5%、泥塊含量<0.50%的中粗砂。粉煤灰摻到混凝土中后,能降低水化熱,減少干縮,改善新拌混凝土的和易性,但早期強度較低。宜選用性能良好、各項指標符合國家標準的二級粉煤灰,C a0含量不超過10%。
    ②配合比設計與混凝土性能控制。根據現場施工條件、當地原材料性能、施工時外界環境條件,確定施工所需的混凝土工作性能,主要是混凝土的塌落度與擴展度?;炷敛牧峡刂婆c配合比設計的原則,是在保證抗壓強度滿足要求的條件下,盡量提高抗拉、抗拆強度。同時從減小水泥用量與用水量方面減小混凝土的溫度收縮與干燥收縮,當工期允許時可建議使用60 d強度?;炷猎牧吓c配合比要試配合格,滿足所需的強度、施工性能后方可最終確定。要求混凝土入泵坍落度為140、 160 m m,到澆筑倉面坍落度為120、 140 m m,同時具有良好的和易性與保水性。
    (2)入模溫度控制:
    ①為降低入模溫度,澆筑時間盡量定于夜間與清晨。
    ②盡量縮短混凝土從攪拌站到現場的運輸時間,減少混凝土發熱量。
    ③澆筑混凝土前,對現場場地進行清理,統一布置泵車及罐車行駛路線,縮短現場混凝土泵車等待時間。
    ④罐車與泵管在夏季應有隔熱覆蓋,降低環境溫度對混凝土運輸過程中的影響。
    ⑤攪拌站應對粗、細骨料進行遮陽覆蓋,避免陽光直射。
    ⑥拌合用水不得用在常溫下曬過的存水,應采用低于常溫的市政管道水。
    ⑦混凝土進場澆筑時,及時測量入模溫度,根據所測溫度通知攪拌站實時調整拌合溫度。
    ⑧混凝土入模溫度應比環境溫度高50C。
    (3)下料、振搗控制:
    ①混凝土振搗必須密實,不漏振、欠振、過振。振點布置均勻,振動器要快插慢拔。在施工縫、預埋件處,加強振搗。
    ②泵送混凝土入模時,端部軟管均勻移動,使每層布料均勻,不成堆澆筑。
    ③基礎底板混凝土澆注采用“斜面分層,一次到位”,振搗棒應在坡尖、坡中和坡頂分別布置,保證混凝土振搗密實,不漏振。沿每段澆筑混凝土的方向,在前、中、后布置4道振動棒,前2道振動棒布置在底排鋼筋處和混凝土的坡腳處,確?;炷料虏康拿軐?后1道振動棒布置在混凝土的卸料點,解決上部混凝土的搗實;中1道振動棒使中部混凝土振搗密實,并促進混凝土流動。
    ④嚴格控制振搗時間及插入深度,并重點控制混凝土流淌的最近點和最遠點,盡可能2次振搗。
    ⑤在混凝土澆筑前,應先將基層和模板澆水濕透,如果沒有澆水或澆水不夠,則模板吸水量大,會過多吸收混凝土中拌合物中的水份,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。
    ⑥跳倉縫處振搗要小心細致,不要撞壞收口網,振搗細致可保證混凝土與收口網的茹接質量。
    (4)收光與養護:
    ①混凝土澆筑初凝后,立即對其進行表面二次抹壓,控制混凝土早期塑性收縮裂縫。
    ②混凝土澆筑體的降溫速率<20°C/d,并及時進行灑水,調節保溫層厚度;混凝土澆筑體表面和大氣溫差<20°C。
4、取消后澆帶的益處:
    (1)后澆帶留置期間,鋼筋會銹蝕,混凝土面會結垢污染,鑿毛、清理、除銹異常艱難;后澆帶極易成為滲漏點和結構安全隱患。取消后澆帶將保證質量,并節省大量清理費用。
    (2)取消后澆帶,一次澆筑成型,將減少后期封堵工序,提前進行土方回填,消除后澆帶對后期二次結構、裝飾裝修等專業施工的影響,節約工期。
    (3)后澆帶貫穿于整個結構的地下、地上,所到之處梁板均需斷開,給施工帶來很多不便;懸挑處需要大量模板支撐,后期處理工藝繁瑣。取消后澆帶可減少剔鑿、支撐等工序,節約工期、人工、鋼管扣件等租賃費。
    (4)取消后澆帶可避免后澆帶部位出現排水不及時產生的底板隆起現象,破壞附加防水層。
    (5)取消后澆帶可整體傳遞圍護結構傳來的水平力,減小支護結構位移,節省后澆帶中換撐施工費。
    (6)取消后澆帶可最快地形成整體結構,方便預應力施工;方便現場材料堆放與運輸,節省后澆帶保護費用(覆蓋模板或鋼板)。
5、結語:
    跳倉法施工技術在工業建筑、民用建筑及各類超長混凝土結構中應用比傳統后澆帶優勢明顯,不僅可以減少結構滲水,而且可以創造可觀的經濟效益。
    當然,在實際工程運用中要把握好跳倉法施工工藝,須掌握跳倉法的“抗、放”理論核心,不能簡單地認為跳倉法只是將超長的底板分割成≤40 m段的區塊,間隔澆筑而已。

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