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快易收口网跳仓法施工原理及工程技术

  • 时间:2014-11-25 09:53:36        浏览量:        作者:...
摘要:跳仓法就是把建筑物分成若干段或块,进行间隔施工的一种方法。早期的跳仓法施工主要用于大型工业建筑的地下工程和水利工程,如今在民用工程的超长、超宽、大体积混凝土的地下车库上应用屡见不鲜。在综述跳仓法施工理论和施工工艺的同时,分析了跳仓法施工的4个主要难点及现场施工过程中对材料及工艺的控制。实际工程项目的应用证明了采用跳仓法、取消后浇带的积极意义和作用。
1、工程概况:
1.1、工程介绍:
    海门景瑞望府工程项目位于江苏省南通市海门市北京路与海兴路交叉口东南角。由12栋高层(剪力墙结构)、地下车库(框架结构)及配套商业用房组成。项目占地面积67 749 ㎡,总建筑面积176 962 ㎡(地上142 273 ㎡,地下34 689 ㎡),本工程地下车库狭长,纵长240.6 m,宽121.6 m 。
1.2、后浇带产生的问题:
    本工程在南北和东西方向各设置了3道后浇带,后浇带施工在削减温度收缩应力、减少混凝土裂缝的同时,亦带来了一系列问题。
    (1)后浇带一般在45 d后才能封闭,在此期间不可避免地会落进各种垃圾与杂物;由于钢筋密集,所以清理工作相当困难,如清理不干净势必影响工程质量。
    (2)后浇带施工繁杂,无论是在主体施工期或后浇带处理期均会影响施工进度。
    (3)因钢筋密集,后浇带两侧施工缝的凿毛清理困难,而新旧混凝土浇灌间隔数月,施工缝处茹结强度很难保证。原已浇灌的混凝土大部分收缩已完成,后浇带混凝土的干缩容易造成新老混凝土连接处裂缝,不仅未实现防止混凝土产生裂缝的初衷,反而因人为地在后浇带处造成2条贯穿裂缝,起了反作用。
    (4)后浇带封闭前,雨水与施工用水容易入内,使地下室处于漏水状态,影响正常施工。
    (5)后浇带给地下室外墙防水、回填工作带来不便(现场情况要求及时回填外围土),同时因外墙被分成相互独立的若干块,抵抗水平力的能力大大降低,回填前如后浇带还未封闭则会影响结构质量。
1.3、采用跳仓法:
    考虑到以上因素,同时结合和总结近年来不少工程取消后浇带改用跳仓法获得成功的经验,经研究论证,提出了优化建议,决定本工程除保留主楼沉降后浇带外,其余后浇带取消,改用跳仓法施工。
2、跳仓法施工原理:
    跳仓法是把建筑物分成若干段或块,采用间隔施工的一种施工方法。早期的跳仓法施工主要用于超长、超宽、大体积混凝土大型工业建筑的地下工程和水利工程。近几年大量应用于民用建筑的地下车库中,以解决超长、超宽、超厚混凝土的施工缝处理问题。
    现场实际施工时,一般将超长、超宽的混凝土结构分成若干块,按“品”字状跳仓浇筑混凝土,间隔7d后,再进行倒“品”字状填仓浇筑混凝土(见图1)。
图1跳仓法施工现场
图1跳仓法施工现场
2.1、跳仓法施工:
    跳仓法的施工原理就是“放”与“抗”的原理,即早期混凝土内部应力应尽量释放、解除;后期则利用混凝土自身的抗拉能力来防止混凝土裂缝。
    “放”的原理是基于目前在混凝土结构中胶凝材料(水泥)水化放热速率较快,1~3 d达到峰值,以后迅速下降,7~14 d接近环境温度的特点,通过对现场施工进度、流水作业、场地的合理安排,先将超长结构划分为若干仓,邻仓混凝土需要间隔7d后才能浇筑相连,通过跳仓间隔时间释放混凝土前期大部分温度形与干燥收缩变形引起的约束应力团。“放”的措施还包括初凝后多次细致的压光抹平,消除混凝土塑性阶段大量的塑性收缩而产生的原始缺陷;浇筑后及时保温、保湿养护,让混凝土缓慢降温、干燥,从而利用混凝土的松弛性能。减小叠加应力。
    跳仓法施工要求加强对原材料的质量控制与结构保温、保湿措施,充分利用混凝土的后期强度,以避免产生有害开裂。
    “抗”的原理是在不增加胶凝材料用量的基础上,尽量提高混凝土的抗拉强度。主要从控制混凝土原材料性能、优化混凝土配合比入手,包括控制骨料粒径、级配与含泥量,尽量减小胶凝材料用量与用水量,控制混凝土入模温度与入模坍落度。混凝土须振捣充分,保证均质密实。
    结构整体封仓后,以混凝土本身的抗拉强度抵抗后期的收缩应力,整个过程“先放后抗”,最后“以抗为主”。
2.2、跳仓法与后浇带施工对比:
    跳仓法施工缝采用钢丝网,施工缝表面粗糙,不需要凿毛,清洗后即可进行第2次混凝土浇筑。接缝处2次浇筑混凝土,混凝土茹接紧密。施工缝两边混凝土要振捣密实,每次浇筑完毕后施工缝处宽500 m m的混凝土表面要用人工收光2遍。跳仓法施工缝构造见图2 ;
图2跳仓法施工缝构造 快易收口钢板网
图2跳仓法施工缝构造 快易收口钢板网

    跳仓法与传统后浇带施工比较,前者让2道施工缝变为1道施工缝,相邻混凝土浇筑接缝紧密,融为一体,取消了二次浇筑,节省了材料和人工,为后续施工带来方便。
2.3、解决跳仓法施工难点:
    (1)采用跳仓法施工时,邻仓混凝土需要间隔7d后才能浇筑相连,通过跳仓间隔释放混凝土前期大部分因温度变形与干燥收缩变形引起的约束应力。
    (2)通过优化混凝土配合比,减少胶凝材料用量与用水量,控制混凝土入模温度与坍落度,减少混凝土的收缩裂缝。
    (3)通过控制混凝土原材料质量及细致振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度。
    (4)通过初凝后多次细致的压光抹平,消除混凝土塑性阶段大量塑性收缩而产生的缺陷。浇筑后及时保温、保湿养护,让混凝土缓慢降温、干燥,从而利用混凝土松弛性能,减少叠加应力。
3、工程技术分析:
3.1、施工组织:
    采用跳仓法,把整体结构按施工缝(或后浇带)分段,隔一段浇一段(跳开一段,浇一段)。
3.1.1、结构分仓:
    采用跳仓法后,整个地下车库基础底板分成14个小仓区,共分5次,依次按区号大小跳仓施工,相邻2块仓区基础底板(顶板)混凝土浇筑时间至少间隔7d,施工过程中严格遵循此原则。跳仓法分仓情况见图3。
图3跳仓法分仓布置
图3跳仓法分仓布置
3.1.2、细部做法对比:
    跳仓法采用快易收口网(免拆模板网),方便施工缝形成毛刺,利于后续施工。附加钢筋为抗裂筋,3mm x300 mm止水钢板起防水作用。jS防水涂料附加层,起抗渗作用。
    因后浇带做法大家已很熟悉,不再赘述,本文介绍本工程跳仓缝节点做法(见图4、图5)。
3.2、施工要求:
    (1)材料控制。混凝土材料控制与配合比设计的原则,是在保证抗压强度满足要求的条件下,尽量提高抗拉强度。同时从减小水泥用量与用水量两方面,减小混凝土的温度收缩与干燥收缩:
    ①混凝土原材料控制。水泥的品种与用量是影响混凝土力学性能与混凝土温度变形、自收缩变形、干燥收缩变形大小的重要因素。在选择水泥时应从水泥的标号、水泥熟料的矿物组成、水化热大小、水泥的细度等方面进行综合考虑。选择粗骨料时应从粗骨料品种、力学性能、级配、颗粒形状大小、含杂量、含泥量、吸水率等方面考虑。理想粗骨料为5一40 m m连续级配花岗岩碎石粗骨料,粗骨料
图4底板(侧墙)跳仓缝做法
图4底板(侧墙)跳仓缝做法
图5顶板跳仓缝做法
图5顶板跳仓缝做法
的含泥<0.50%,泥块含量<0.20%。选择细骨料时应主要从细骨料的平均粒径、细度模数、颗粒级配与砂率等角度考虑。理想砂为石英含量高、颗粒形状浑圆、洁净、具有平滑筛分线、细度模数在2.8~3.0之间、平均粒径为3.8 m m、含泥量(或石粉量<1.5%、泥块含量<0.50%的中粗砂。粉煤灰掺到混凝土中后,能降低水化热,减少干缩,改善新拌混凝土的和易性,但早期强度较低。宜选用性能良好、各项指标符合国家标准的二级粉煤灰,C a0含量不超过10%。
    ②配合比设计与混凝土性能控制。根据现场施工条件、当地原材料性能、施工时外界环境条件,确定施工所需的混凝土工作性能,主要是混凝土的塌落度与扩展度。混凝土材料控制与配合比设计的原则,是在保证抗压强度满足要求的条件下,尽量提高抗拉、抗拆强度。同时从减小水泥用量与用水量方面减小混凝土的温度收缩与干燥收缩,当工期允许时可建议使用60 d强度。混凝土原材料与配合比要试配合格,满足所需的强度、施工性能后方可最终确定。要求混凝土入泵坍落度为140、 160 m m,到浇筑仓面坍落度为120、 140 m m,同时具有良好的和易性与保水性。
    (2)入模温度控制:
    ①为降低入模温度,浇筑时间尽量定于夜间与清晨。
    ②尽量缩短混凝土从搅拌站到现场的运输时间,减少混凝土发热量。
    ③浇筑混凝土前,对现场场地进行清理,统一布置泵车及罐车行驶路线,缩短现场混凝土泵车等待时间。
    ④罐车与泵管在夏季应有隔热覆盖,降低环境温度对混凝土运输过程中的影响。
    ⑤搅拌站应对粗、细骨料进行遮阳覆盖,避免阳光直射。
    ⑥拌合用水不得用在常温下晒过的存水,应采用低于常温的市政管道水。
    ⑦混凝土进场浇筑时,及时测量入模温度,根据所测温度通知搅拌站实时调整拌合温度。
    ⑧混凝土入模温度应比环境温度高50C。
    (3)下料、振捣控制:
    ①混凝土振捣必须密实,不漏振、欠振、过振。振点布置均匀,振动器要快插慢拔。在施工缝、预埋件处,加强振捣。
    ②泵送混凝土入模时,端部软管均匀移动,使每层布料均匀,不成堆浇筑。
    ③基础底板混凝土浇注采用“斜面分层,一次到位”,振捣棒应在坡尖、坡中和坡顶分别布置,保证混凝土振捣密实,不漏振。沿每段浇筑混凝土的方向,在前、中、后布置4道振动棒,前2道振动棒布置在底排钢筋处和混凝土的坡脚处,确保混凝土下部的密实;后1道振动棒布置在混凝土的卸料点,解决上部混凝土的捣实;中1道振动棒使中部混凝土振捣密实,并促进混凝土流动。
    ④严格控制振捣时间及插入深度,并重点控制混凝土流淌的最近点和最远点,尽可能2次振捣。
    ⑤在混凝土浇筑前,应先将基层和模板浇水湿透,如果没有浇水或浇水不够,则模板吸水量大,会过多吸收混凝土中拌合物中的水份,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
    ⑥跳仓缝处振捣要小心细致,不要撞坏收口网,振捣细致可保证混凝土与收口网的茹接质量。
    (4)收光与养护:
    ①混凝土浇筑初凝后,立即对其进行表面二次抹压,控制混凝土早期塑性收缩裂缝。
    ②混凝土浇筑体的降温速率<20°C/d,并及时进行洒水,调节保温层厚度;混凝土浇筑体表面和大气温差<20°C。
4、取消后浇带的益处:
    (1)后浇带留置期间,钢筋会锈蚀,混凝土面会结垢污染,凿毛、清理、除锈异常艰难;后浇带极易成为渗漏点和结构安全隐患。取消后浇带将保证质量,并节省大量清理费用。
    (2)取消后浇带,一次浇筑成型,将减少后期封堵工序,提前进行土方回填,消除后浇带对后期二次结构、装饰装修等专业施工的影响,节约工期。
    (3)后浇带贯穿于整个结构的地下、地上,所到之处梁板均需断开,给施工带来很多不便;悬挑处需要大量模板支撑,后期处理工艺繁琐。取消后浇带可减少剔凿、支撑等工序,节约工期、人工、钢管扣件等租赁费。
    (4)取消后浇带可避免后浇带部位出现排水不及时产生的底板隆起现象,破坏附加防水层。
    (5)取消后浇带可整体传递围护结构传来的水平力,减小支护结构位移,节省后浇带中换撑施工费。
    (6)取消后浇带可最快地形成整体结构,方便预应力施工;方便现场材料堆放与运输,节省后浇带保护费用(覆盖模板或钢板)。
5、结语:
    跳仓法施工技术在工业建筑、民用建筑及各类超长混凝土结构中应用比传统后浇带优势明显,不仅可以减少结构渗水,而且可以创造可观的经济效益。
    当然,在实际工程运用中要把握好跳仓法施工工艺,须掌握跳仓法的“抗、放”理论核心,不能简单地认为跳仓法只是将超长的底板分割成≤40 m段的区块,间隔浇筑而已。