建筑技术丨超长大体积混凝土跳仓法施工技术应用

1  工程概况

益生祥明科技产业园项目坐落于北京通州漷县镇中心西区区产业用地。本工程地下结构为车库，共1层。车库位置对应地上结构为3号、4号、7号、8号、11号、12号的生产厂房，结构形式为混凝土框架结构，共3层，高25.7 m。地下车库结构范围为121.5 m×90.8 m（东西×南北），采取跳仓法施工即定义为超长大体积混凝土结构。原设计沉降后浇带投影长度为614 m，温度后浇带投影长度为430 m。设计后浇带平面如图1所示。

图1  设计后浇带平面示意

2  工程重难点及措施

（1）项目设计后浇带较多，施工场区范围有限，需要将车库尽早回填方能组织施工。

通过超长大体积混凝土跳仓法施工技术，取消温度后浇带，有利于组织施工。经过有资质的设计单位进行沉降计算分析，沉降后浇带取消后，采用跳仓施工，沉降差在可控范围内，从而完成对后浇带的全面取消。

（2）车库主体施工进入夏季，大体积混凝土本身的温度裂缝是控制的重点。通过减少水泥用量、增加粉煤灰用量、均衡级配的技术措施，降低混凝土水化热产生的热量。各施工工序紧密衔接，确保大体积混凝土养护及时。利用土工织物洒水结合蓄水养护方式，保证高温天气情况下混凝土表面充分水养。增加测温工作的频次，保证现场混凝土养生工作的合理安排，从而避免大体积混凝土产生裂缝。

3  跳仓法施工原理

在跳仓法施工超长大体积混凝土的过程中，早期阶段高温收缩应力较大，应先将超长混凝土面积较大的块体分成几个面积较小的块体，按既定的浇筑顺序间隔浇筑，按事先设计好的间隔时间进行一定时间的应力释放，到后期收缩应力较小的阶段再将几个小面积的混凝土分仓连成一个整体，最后依靠混凝土自身的抗拉性能抵抗下—阶段的高温收缩应力的浇筑方式。

由于结构长度和约束应力的非线性有关，即在较小范围内，结构长度明显影响了约束应力，在达到规定尺寸后，约束应力随尺寸的变动趋向恒定，即跳仓法是采用先释放应力后抵抗应力的方法，利用比较短的分段跳仓，以释放应力为主要措施以抵抗施工阶段造成的较高温差和较大收缩，待应力释放完成后再将各个小块浇筑连成一个整体，以抵抗应力为主，用来适应长时间作用的较低温差环境和较小收缩。

4  跳仓法施工部署

4.1  跳仓法分仓方法

根据跳仓法施工规范及计算得出，跳仓法分缝长度原则不大于40 m。结合原设计后浇带布置位置，将车库底板、顶板分别分成16块，外墙分为14段如图2所示。

图2  底板分块平面示意

4.2  跳仓法开仓及封仓浇筑顺序

施工顺序为：底板→墙柱、顶板（墙体和顶板一起浇筑），其他配套建筑不考虑跳仓法施工。

基础底板施工跳仓阶段先进行开仓施工，即：先进行①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨仓格施工，然后进行封仓阶段施工，即：A、B、C、D、F、G、H、I仓格施工。车库顶板、墙体施工顺序同底板，如图3所示。

图3  顶板分块平面示意

现场配备2个班组，分别是从南向北、从北向南两个方向开始施工。

4.3  施工缝方式

4.3.1  施工缝留置原则

采用跳仓法施工中施工缝必须避开电梯井、集水坑等结构波动起伏较大处，并应放置在主体结构应力比较小的位置。

4.3.2  留设位置要求

车库结构底板作为受力结构跳仓应在所在轴跨的1/4~1/3处留置施工缝，车库底板与外墙连接处应留设导墙，导墙高度应高出底板300~500 mm，并在此处留置施工缝，人防部导墙高度位置应超出底板顶面500 mm留置施工缝，跳仓法地下室外墙的竖向施工缝留置按照设计好的仓位留置。

底板施工缝止水钢板安装方式按施工规范要求应将开口朝上进行安装，其目的是保证止水钢板下混凝土振捣密实，避免施工缝漏水。

5  施工参数及工艺要求

5.1  原材料技术要求

（1）水泥：水泥作为主要的胶结材料，应选用保水性好、泌水小、干缩小的P·O 42.5普通硅酸盐水泥，水泥含量不大于240 kg/m³，其中地库抗渗混凝土中的水泥中铝酸三钙的含量应不大于8%。

（2）砂：砂作为填充材料，应选用天然河砂或机制砂，且应选用中粗砂，砂子的粒径配合比设计应良好，细度模数为2.3~3.0。

（3）石子：石子作为主要的支撑原料，应选用质地坚硬、耐腐蚀、级配良好、所含物质应不存在含有杂质的非碱活性碎石，石子粒径宜为5~31.5 mm。结合北京周边市场环境，粒径最大尺寸达不到，但必须保证级配良好。

（4）粉煤灰：为减缓混凝土的终凝时间，应选用优质粉煤灰，粉煤灰的掺量应控制在胶凝材料总重量的20%~40%。

（5）外加剂：可选用高效缓凝型减水剂，不得掺加早强型减水剂，严禁掺加膨胀剂等其他外加剂。

（6）水：采用自来水。

5.2  混凝土浇筑技术要求

（1）混凝土的浇筑质量对跳仓法施工效果起着极为关键的作用，因此要求混凝土拌合物必须具备良好的和易性，所采用的混凝土初凝时间不得低于6 h，混凝土的终凝时间最好大于10 h。施工过程中应严格控制混凝土的绝热温升，使其不大于50 ℃。在拌制混凝土拌合物时，应严格控制混凝土泌水量，混凝土进场后应严格检查控制坍落度是否离析等指标。

（2）浇筑混凝土提前3 d通知搅拌站，合理安排好原材料。合理选择施工时段，最好选择一天中温度最低的时段进行浇筑，根据实际情况避免所在地交通高峰期。施工现场应设置混凝土浇筑专区，并根据现场情况合理选用汽车泵、车载泵等方式泵送。夏季浇筑时优先选择在晚上浇筑。

（3）施工中采用的模板应具有良好的保湿性、保温性、强度、刚度，并加固牢固，混凝土浇筑前应清理干净并浇水湿润。

（4）混凝土在浇筑过程中应采取“坡度一致、分层浇筑、循序渐进、一次性浇筑到顶”的浇筑方式，浇筑过程中应将每层的分层厚度控制在300~500 mm。对于外墙等落差大的施工部位，需要采取溜槽、串桶等，防止混凝土因重力作用而离析。

（5）浇筑过程中，外墙竖向施工缝附近的混凝土施工应放缓浇筑速度，每层混凝土的厚度应控制在不超过1 m，并振捣密实，当下一层振捣密实后放允许继续浇捣的上一层混凝土；浇筑底板结构施工缝附近的混凝土，在第一层浇筑时应略微高出止水钢板2~3 cm，浇筑宽度不小于1.2 m，在下层混凝土浇筑并振捣密实后方可继续浇筑下一层混凝土，以保证此处混凝土的浇筑质量。

外墙混凝土浇筑顺序应从墙体的一端匀速浇筑到另一端，浇筑混凝土时下放点位不能过度集中，如遇墙体存在预留套管或孔洞时，套管两侧的混凝土浇筑要分层对称浇筑，浇筑厚度要保持一致。

（6）混凝土浇筑完成后，必须进行二次压光收面，在混凝土浇筑完成4 h，并且上人后能踩出轻微脚印，再进行二次压光较为合适，二次压光能有效消除表面早期塑性裂缝。

5.3  养护及温控技术要求

（1）底板采用蓄水养护的方式，在浇筑的混凝土周边用混凝土或砂浆筑一道高5 cm，宽10 cm的挡水台，待混凝土终凝后立即蓄水养护，既能达到带水养护的作用，又能增加一道隔热层。

（2）其他位置采用聚乙烯塑料薄膜+阻燃毡垫保温材料（厚度按计算铺设）和定时洒水的方式对混凝土进行养护，现场安排有经验的混凝土工进行浇水养护。浇水频次应能确保混凝土始终处于湿润状态，养护的目的是要将混凝土的内外温差控制在不大于25℃，以防止混凝土内部裂缝的产生。

（3）地下室外墙采取浇水养护的方式，浇水养护时间间隔应能保持混凝土表面总是处于湿润状态，养护时间14 d以上。

（4）底板、楼板混凝土的强度大于1.2 MPa方可上人，浇筑完成3 d后方可施加施工荷载。

（5）外墙浇筑完成需带模养护3 d，待模板拆除完成后，外墙防水与回填工作应等待混凝土强度达到设计值的75%以上后进行。

5.4  测温点布置技术要求

（1）设置专职试验人员对超长大体积混凝土浇筑后的温度进行测量，并按照规定做好记录。

（2）测温点布设在底板每个分仓块的四角，以便于监测混凝土温度变化，并做好记录。

（3）对于浇筑部位的环境温度变化，每间隔6 h测记1次，通过监测记录确定最高和最低气温。

温度的采集和反馈工作要做到及时准确，如遇有温度差超标情况（混凝土内外温差不大于22℃时，混凝土的降温速率应小于1.8℃/d），应及时采取紧急保温措施，并向项目技术负责人反应。

1）混凝土水化热达到温度上升最高值前，既要保证混凝土表面保持润湿，又需要采取措施防止养护水蒸发导致降温过快，这时可采取覆盖保温岩棉被、麻袋等措施，打湿的棉被有助于养护水蒸发散热，以促进混凝土内热发散，对降低混凝土内外温差和最高温度十分有利。

2）混凝土在降温阶段，应采取保温措施，防止混凝土过快收缩，混凝土温度监控达到最高或刚开始回落时，要及时采取保温措施，可采取防火岩棉、棉毡、麻袋等覆盖保温，再苫盖一层聚乙烯塑料薄膜增强保温，这种措施保温效果好。

如果采取这样的保温措施效果仍不理想，可再增加一层保温被，然后再覆盖一层聚乙烯薄膜覆盖。

6  结束语

通过超长大体积混凝土跳仓法施工技术和重难点施工技术措施的总结和研究，减少了混凝土接缝的数量。充分利用混凝土自身抗性，可避免混凝土温度裂缝，同时极大地缩短了超长大体积混凝土结构整体封闭成形所需要的时间，减少了因后浇带长时间暴露污染，接缝后期施工质量难以保证可能导致的渗漏水风险。

该方法通过开始的“化整为零”将大板块画成小块降低温缩风险，再在恰当时机“化零为整”共抗温缩应力，既能提高组织施工的效率，提高经济效益，又能保证施工质量。