大面积混凝土结构“跳仓法”施工控制

(整期优先)网络出版时间:2024-04-23
/ 2

大面积混凝土结构“跳仓法”施工控制

左发伟

中铁八局集团第七工程有限公司 白江区610000

摘要:在现行国内工程施工中,防止超大面积混凝土产生开裂的主要方法为设置后浇带,但是后浇带在施工中有自身的弊端和施工缺陷,通过探究及总结,跳仓法可以规避后浇带施工带来的缺陷,更有效的保证施工质量。对跳仓法施工工艺及主要控制措施进行研究,确保浇筑质量。

关键词:跳仓法、后浇带、混凝土裂缝、收缩塑性应力

1 前言

近年来,我国不断加强建筑工程质量管理,品质总体水平稳步提升,但建筑工程量大面广,各种质量问题依然时有发生。在结构工程超大面积混凝土施工中,传统技术采用设置后浇带的办法能防止混凝土开裂,但如果后浇带设置在墙体或楼板上时,会给施工带来较大困难,且后浇带在后期是较大的漏水隐患点。

预防混凝土构件产生裂缝是一个具有综合性、复杂性的施工问题,通过留设后浇带防止开裂的方式并不是一劳永逸的。因此,以白鹤花园棚户区改造项目为载体,采用“跳仓法”针对超大面积混凝土施工,不仅能有效防止混凝土开裂,且施工方便、大大降低后期防水渗漏率。

2 传统后浇带施工工艺的现状

2.1 后浇带施工原理

后浇带是一种临时施工缝,是为了取消永久性伸缩缝所采取的一种改良性做法,是一种防止超长跨度建筑施工产生变形裂缝的有效措施,是设计上为了防止超长、超宽基础底板或楼板混凝土产生温度及沉降裂缝,而采用的一种技术措施。一般要求后浇带在混凝土浇筑完成42天后浇筑,沉降后浇带在主体结构施工完成60天以后浇筑,混凝土强度提高一个等级并增加微膨胀剂及纤维剂等。在建筑结构施工的板和墙体中,每36m左右设置一条0.7m-1m宽的混凝土施工缝,在该混凝土施工缝处的钢筋应连续不间断,钢筋间需设置止水钢板,确保水的渗透路线延长。

2.2 后浇带施工存在的问题

依据现行的混凝土设计规范,混凝土结构为了规避超长超宽而导致收缩裂缝,需要每隔一段距离设置永久伸缩缝和后浇带。但随着时间流逝,伸缩缝及后浇带处的防水材料可能因年代久远发生老化,而此处也常常成为漏水的隐患点。

后浇带也是一直以来的施工难题,后浇带内钢筋网片密集,空间较为狭窄,难以对其完全清理干净,难以保证后续施工质量;后浇带本身就是一道天然裂缝,就属于人为的将整体混凝土分隔开,本身也就存在漏水的隐患,而且设置在墙体或者楼板上给施工也带来极大的难度,也达不到逾期理想的效果。

3 “跳仓法”施工工艺及控制

3.1“跳仓法”施工原理

“跳仓法”最早使用于大型工业建筑地坪施工与水利工程施工,适用于超宽、超长、大体积混凝土施工、防止混凝土产生裂缝,且能够有效的处理超宽、超长混凝土的施工缝问题。

“跳仓法”是一种主动控制建筑结构工程裂缝设计和施工的施工方法。是一种以利用混凝土收缩性能为基本思想的无缝分块浇筑综合技术。主要通过合理安排进度、工序、划分区域,将大跨度建筑结构划分为若干个小块,相邻块混凝土浇筑间隔一定时间,释放前期浇筑混凝土干塑收缩变形与大部分温度变形引起的各种应力,释放变形产生的能量。同时通过优化混凝土配合比、控制混凝土原材料性能、把控混凝土入模温度、混凝土坍落度以及规范混凝土浇筑流程,提高混凝土的密实性、均质性和浇筑品质,最终达到以提高混凝土早期的抗拉强度来抵抗混凝土收缩应力和温度应力的效果。

3.2“跳仓法”施工流程

“跳仓法”是指将大面积结构分成若干块,然后采用一格一格间隔施工。施工时将超宽、超长的混凝土结构划分为若干小块,并按照“品”字形间隔以跳仓法浇筑混凝土,间隔7d,最后再进行倒“品”字形以填仓法浇筑混凝土。

图3.2 跳仓法施工流程

3.3 材料选择与控制

对混凝土搅拌站的生产资质、生产能力、搅拌系统产能、搅拌站罐车运输能力和泵送方式、原材料的种类是否符合工程需求以及自检系统进行了解,择优选择混凝土拌合站。

严格把关商品混凝土原材料,提升“源头”质量是混凝土质量控制的前提。对混凝土的各组分(胶凝材料、水、骨料粒径、外加剂参量)进行性能对比分析,确定各组分材料的供应厂家及品牌。水泥宜选用低水化热水泥;矿粉细度要适中,要求产品性能稳定;粉煤灰优选Ⅱ级以上粉煤灰,要求产品品质稳定,必要时可采用“双掺法”,在确保混凝土强度的前提下采用粉煤灰与矿粉等量代替水泥用量;粗骨料优选圆浑、多粗糙、级配均匀、多棱角、含泥量极低、粒径宜大不宜小;细骨料选用中粗砂最佳,细度模数3.2左右,含泥量小于0.5%。

安排专业试验人员与搅拌站配合,共同进行配合比试验,在确保混凝土抗压强度的情况下,降低用水量、减少水泥用量,同时保证混凝土具有一定的施工性,确定施工配合比,做到心中有数。

必须要求商混站根据现场实际施工情况,运输的距离,合理调配混凝土的到场坍落度、和易性。

3.4 工艺控制

(1)安排专人对现场的混凝土进行验收,首先观察粗骨料粒径和级配是否符合要求、核对进场混凝土配合比通知单、测量混凝土塌落度,保证在160±20mm。

(2)合理控制混凝土到场温度,缩短混凝土的运输时间,减小混凝土的自发热,保证混凝土入模温度大于环境温度5℃,在夏季时为降低混凝土入模温度,尽量在夜间进行混凝土浇筑。

(3)根据混凝土浇筑整体性要求、钢筋疏密、结构大小、混凝土供应情况,使用若干台混凝土泵同时施工,提前规划、安排好各个泵的规格、浇筑区域、流水段和浇筑顺序。统一指挥、分工明确、互相配合、保质保量完成混凝土的浇筑。

(4)混凝土浇筑入模后,必须振动密实,不过振、不漏振。混凝土布料要均匀,不成堆浇筑;每条泵管配备足够的振捣棒,混凝土振捣时需把振捣棒上下、来回抽动 5cm-10cm,使上下震动均匀,每处振捣时间为 20s-30s,每次振捣时间以砼表面不出现大量气泡为准;振捣棒插点要均匀排列,振捣器移动间距 500mm,上层混凝土浇筑要插入下层混凝土 15cm,振捣至分仓缝时要特别注意,不能触碰金属收口网,保证混凝土接缝口的振捣质量。

3.5 收光与养护控制

混凝土浇筑后,其表面水泥浆一般较厚,待混凝土浇筑至结构底板顶标高时要重点处理,先按照标高使用铝合金刮尺刮平混凝土表层,从而提高混凝土表面的抗裂性。混凝土收水后,进行二次收面,控制砼早期塑性收缩裂缝,从而闭合收水裂缝,最后覆盖塑料薄膜做保湿措施。

根据施工环境和季节天气的不同,施工过程中需注意混凝土的保湿、保温措施,重点是早期的养护,使混凝土浇筑时,结构内降温速率不大于2℃/天,及时进行淋水(夏季重点)、塑料薄膜覆盖、麻袋保温(冬季重点),必要时可进行蓄水养护。控制混凝土表层与大气温度差≤25℃。

3.6“跳仓法”施工难点控制

(1)采用“跳仓法”施工时相邻仓混凝土需要间隔7d后才能浇筑,利用跳仓间隔释放前期浇筑混凝土大部分干塑收缩变形和温度变形造成的各种应力。

(2)对混凝土施工配合比进行优化,在一定程度上减小用水量及水泥等材料的使用量,弱化水化热过程放热,对混凝土的入模温度以及入模坍落度进行控制,从而降低混凝土收缩裂缝产生率。

(3)严格把控混凝土中水泥、骨料等原材料质量、细致振捣从而提升混凝土密实度,或在分仓缝间增设传力杆来增加混凝土抗拉强度。

(4)通过增加混凝土初凝后压光收面次数,从而减少甚至避免混凝土在形成塑性阶段因发生收缩产生的原始缺陷;及时对混凝土进行养护,利用混凝土松弛性能,减小应力叠加产生缺陷。

4“跳仓法”的应用效果

4.1“跳仓法”施工效果

白鹤花园项目“跳仓法”施工相较于传统后浇带施工,其优点在于将原有的两道施工缝简化为一道,从根本上降低了漏水风险及开裂隐患。同时,该施工方法使得相邻的混凝土接缝紧密,成为一个整体,省去了二次浇筑,减少后续施工带来的麻烦。同时,可以保证施工区域尽快形成整体平面,避免后浇带处因地下室带来的上浮风险,保证防水的施工质量。

4.1“跳仓法”施工与后浇带施工对比

跳仓法施工:

图4.1.1

后浇带施工:

图4.1.2

后浇带贯穿于整个地上、地下结构,所到之处梁板均断开,通常做法是需要在后浇带悬挑处进行支撑。取消后可减少剔凿和支撑等工序,节约材料租赁费用及人工费用。采用留设后浇带的方式,在施工后浇带时,后浇带内的浮浆清理、凿毛、钢筋的除锈工作难以进行,可能会使后浇带成为结构安全隐患点与建筑漏水的渗漏点。

跳仓施工缝处采用穿孔刚笆片,施工缝的表面可能较为粗糙,这属于正常现象,无需进行凿毛;将混凝土表面浮浆清洗干净后,进行第二次混凝土浇筑;两次浇筑的混凝土在接缝位置应保证粘接紧密、两侧振捣密实。同时,可最快地形成整体结构,可良好的传递地下室整体结构的围护抵抗力,提升防水质量,且便于进行二次结构施工,达到节约工期的目的。

5 结束语

在现代民用、工业建筑中,“跳仓法”施工相比于传统后浇带存在比较明显优势,减少建筑渗水隐患点的同时可以创造一定的经济效益。

在实际工程使用“跳仓法”施工技术时,要理解并把控好其施工工艺要求,必须做好材料及施工过程中的控制,通过合理安排进度、工序、划分区域,将大跨度建筑结构划分为若干个小块,相邻块混凝土浇筑间隔一定时间,释放前期浇筑混凝土干塑收缩变形与大部分温度变形引起的各种应力,释放变形产生的能量。同时通过优化混凝土配合比、控制混凝土原材料性能、把控混凝土入模温度、混凝土坍落度以及规范混凝土浇筑流程,提高混凝土的密实性、均质性和浇筑品质,这才是跳仓法施工能否成功的关键。