“跳仓浇筑技术”在大面积混凝土结构施工中的应用

“跳仓浇筑技术”在大面积混凝土结构施工中的应用

刘宗琼

贵州建工集团有限公司贵州贵阳550003

摘要：随着工程建设的快速发展，现浇混凝土结构已广泛应用于工程设计和工程施工中，泵送商品混凝土的高效率、自动化和良好的环境保护优势更是受到广大工程施工技术人员的青睐。因混凝土本身的易裂特性，对大面积、大体积混凝土结构的抗裂控制技术难度也大大增加。本文运用“抗放兼施”的抗裂原理，通过对大面积混凝土结构采用增加构造配筋和“跳仓浇筑”的施工方法，从而有效地控制了大面积混凝土结构工程中有害裂缝的出现，达到了预期的抗裂效果，保证了工程施工质量。

关键词：跳仓；浇筑；混凝土结构；抗裂

解放军后勤工程学院新校区行政办公综合楼工程位于重庆市大学城内，地下一层，地上十二层，总建筑面积为23220m²，地下一层为大面积现浇钢筋混凝土框架结构学术报告大厅，建筑平面呈扇形状，顶板、底板均为斜度走向，底板混凝土厚度为45cm。采用C30S6级泵送混凝土浇筑，混凝土总量约1.3万m³，其中地下部分混凝土工程量为0.6万m³。因防水使用要求较高，大面积混凝土结构采用留设后浇带的施工方法难以满足结构自防水和施工工期的要求，经组织有关专家进行论证，决定采用“混凝土结构跳仓法施工技术”组织进行施工。

1、施工技术措施

根据无缝施工原理[1]，抗裂控制从混凝土本体材料入手，结合结构设计，采用先进的施工工艺和技术措施，形成了在大面积混凝土施工中“抗放兼施，先放后抗，以抗为主”的“分块跳仓浇筑”施工工艺。施工上，采用“跳仓浇筑”的施工办法，即将整个结构按垂直施工缝分段，间隔1段，经过约3~7d后再浇筑另一段成整体。用以削弱混凝土中一部分在施工初期所产生的温度收缩变形，对混凝土起到抗裂的作用。

1.1混凝土组成材料的选用

（1）优选混凝土的配合比，在混凝土材料组分选择上，除采用混凝土常用基本组分外，再掺入一定量的粉煤灰、减水剂等改性材料。水泥选用水化热较低的普硅水泥，水泥用量控制在290kg以内，在混凝土中不再掺入任何膨胀剂、硅粉、矿粉等。

（2）混凝土入模坍落度严格控制在13+2cm，试配报告应有出机温度、入模温度、出机坍落度、入泵坍落度、入模坍落度等指标的计算、推算和实测值。

（3）石子粒径选用5~40mm碎石，含泥量严格控制在0.5%以下；砂的细度模数控制在2.5左右，含泥量控制在1%以下。

（4）采用I级粉煤灰，掺量不超过20%，底板及侧墙的掺量可多一些，但不超过25%。

（5）拌和用水采用洁净自来水，每m³混凝土用水量≤180kg。

（6）选用普通中效减水剂。

1.2施工控制要点

（1）混凝土强度等级为C30，试配时，混凝土富余强度不能太大。

（2）大面积钢筋混凝土构造配筋为0.35%，放在结构主筋的外侧，孔洞四角加设辐射钢筋和护边角钢筋，预埋管线等个别部位设构造钢筋网片。

（3）主要依靠混凝土本体防水，外防水采用施工周期短的SBS改性沥青柔性防水卷材热熔施工工艺。

（4）跳仓施工缝每段间距控制在25m左右，侧墙施工缝与板的分块一致。施工缝采用快易收口网结合钢板止水带，交叉部位采用钢板焊接成十字形。

（5）施工前，根据工程实际设置质量预控点，明确质量预控点部位、技术质量要求、检验方法、检验频率等。施工中，严格按质量预控点的相关要求进行质量控制。

（6）混凝土浇捣前，对混凝土水灰比、坍落度、入模温度进行严格控制并测定，浇筑过程中不得加水，不在雨天进行浇筑混凝土。初始施工时每车检查坍落度，质量稳定后，2~3h检查一次。混凝土温度测试每天不小于2次。内外温差、降温速度、环境温度的测试，每昼夜不少于2次。

（7）混凝土浇捣时，各部分必须充分振捣，采用分区定人振捣方式，为浇筑处配备3~4台振捣棒，每一振捣棒配2人，以防止振捣工人过度疲劳影响振捣质量，同时控制混凝土流动坡度不宜过长，每个点振捣控制在10s左右，并及时排除泌水。施工缝是薄弱环节，每次浇筑混凝土前必须清理干净，同时加强振捣和找平工作，时间控制在30s左右。

（8）特别注意保湿、保温养护，侧墙带模淋水养护，带模养护3d以上，拆模后覆盖塑料薄膜和草袋。底板、顶板采用覆盖塑料薄膜，然后再覆盖理论计算厚度的草袋或麻袋进行保温、保湿养护，养护时间不少于14d。同时根据测温结果调整草袋的覆盖层数和混凝土的拆模时间。

（9）提前准备好地下结构回填土，拆模养护一定时间后及时做好防水处理，并迅速进行回填。

2、跳仓浇筑施工工艺的实施

按照上述施工技术要求，将整个工程结构地下部分先划分2区，每区再按25m左右分成小块，跳仓浇筑施工。各块间隔时间底板为3d，顶板为5~7d。为了保证混凝土连续浇筑，经计算现场先后组织了2台输送泵。该工程地下结构部分于2008年9月10日开始浇筑第一仓混凝土，2008年10月9日地下结构部分完成，历时30天。

2.1混凝土配合比及温度控制计算

本工程结构混凝土全部采用商品混凝土，粉煤灰采用电厂I级灰，选用普通硅酸盐PO42.5级水泥，混凝土配合比（kg/m³）如下：

水：水泥：砂：石：粉煤灰：中效减水剂：聚丙烯纤维=165：288：812：1053：62：7.1：0.73；水灰比为0.49。

为了有效控制混凝土的水化热温度，必须事先了解混凝土的最高升温值，以调整配合比。根据此配合比，可计算混凝土拌合物的理论温度为：T0=31.6℃；重庆9、10月搅拌机棚内温度约为35℃，则混凝土的出机温度：T1=32℃；计入混凝土搅拌车运输温度损失系数0.25，平均运输时间为1h，运输时环境大气平均温度33℃，则入泵温度：T2=32.3℃。混凝土理论最高绝热温度Tmax=67.9℃，经修正后Tmax=51.0℃。取底板结构散热系数为0.6，则理论混凝土内部最高升温：tmax=62.7℃。

经上述计算预测，混凝土内外温差均小于25℃，该混凝土配合比在施工中可行。

2.2混凝土的温度检测与养护

实际施工中，测得混凝土入模温度为32℃，底板最高中心温度为56.5℃，侧墙中心最高温度为58℃，与前述理论计算基本相符。混凝土压光后，采用塑料薄膜+草袋进行保温、保湿养护，覆盖厚度依据理论和实测情况适时进行调整。

相对地下室底板，外墙混凝土是施工控制的重点，尤其是养护和拆模时间的控制。本工程地下外墙施工时，拆模时间为5天，施工完毕实测发现混凝土结构采用跳仓施工、抗放结合的措施后，有效地减弱了混凝土的收缩变形所产生的拉应力，墙、板混凝土表面所产生的裂缝数量和大小比按常规方法施工明显有所减小。

2.3混凝土跳仓浇筑工艺的抗裂效果评价

施工结束后对底板、外墙和顶板的表面进行了裂缝和渗漏水检查，发现底板、顶板仅有几处浅表性细微裂缝，裂缝宽度均在在0.2mm以下，裂缝长度0.5~1m等，分布无规律，未发现湿渍、滴渗和线漏情况，在地下室外墙墙、柱结合部位发现有几处垂直线向裂缝，长度2m左右，部分已出现自愈现象。板面不规则细微裂缝的产生主要是因为局部混凝土振捣不实和养护偏差导致，墙柱结合处产生的从向线性裂缝主要是柱对墙的变形约束应力过大所导致的裂缝，对结构承载力不造成有害影响。

本工程地下混凝土结构采用跳仓施工技术工艺，有效地控制了混凝土结构裂缝的产生，保证了工程施工质量。主体结构工程施工完毕经有关单位和专家验收评定，各部位混凝土质量全部达到设计和规范要求，工程结构裂缝的控制达到了预期的效果。

参考文献：

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京：中国建筑工业出版社，2007