超大地下室裂缝控制“跳仓法”研究与应用

超大地下室裂缝控制“跳仓法”研究与应用

王梦杰,溥睿,苏强勇,刘永 ,刘英

云南省房地产开发经营（集团）有限公司 云南 昆明 650200

摘要：超大地下室的结构长度、宽度都超过常规，混凝土的抗拉强度不大，早期降温、干缩、变形的应力，都会加剧地下室的极限拉应力，从而产生大量缝隙，加剧渗透水风险。为了科学防治地下室裂缝，推荐使用“跳仓法”工艺，降低裂缝的危害性。本文研究中，重点讨论“跳仓法”在地下室裂缝中的应用，仅供参考。

关键词：超大地下室；裂缝控制；跳仓法；研究应用

地下室结构剪力墙，设计厚度一般为0.4m，宽度、长度的比例小，截面与箱型结构较为相似。超大地下室的宽度、长度，明显超过限定范围，随着结构长度的延长，混凝土结构的温度收缩应力会增长。当地下室的混凝土变形应力增加，会提升变形应力，此时要使用“跳仓法”进行施工，科学防治地下室的裂缝。

1、项目概况

昭通市昭阳区实行A社区安置工程，总建筑面积为25.9万m2，,主建筑为筏形基础，地下室为框架结构。地下室底板，采用“跳仓法”施工。混凝土浇筑施工，斜向2个仓，邻近仓浇筑时间间隔大于1周。按照顺序，完成地下室底板结构的施工。为了避免混凝土收缩，导致底板出现表面干燥裂缝、贯穿性裂缝，准确计算混凝土收缩应力，防治内外温差、表面干燥所致裂缝。

2、跳仓法的技术研究

2.1技术定义

跳仓法，是将建筑物平面结构，划分为多个分块，先进行1块混凝土的浇筑，间隔1周后，再浇筑邻近混凝土，从而释放温度应力，依赖混凝土抗拉能力，有效抵抗温度应力，属于新型温度裂缝的控制方法。建筑纵向长度大于规范值，横向长度短小时，遵循统一方向划分建筑平面。

2.2技术原理

第一，利用混凝土长度、温度的应力关系：混凝土长度、温度应力，具备非线性关系，按照该原理，跳仓法对超长混凝土实行分块处理，每块混凝土对应的温度应力，小于原混凝土的温度应力，分解原混凝土的温度应力，能够降低温度应力数值。

第二，利用温度、温度的应力关系：浇筑混凝土之后，水化热反应下，混凝土温度达到峰值。比如C20-C25的混凝土，温度峰值为45℃；C25-C30的混凝土，温度峰值为50℃。在1周降温之后，温度接近环境温度。浇筑混凝土1周后，大部分降温已完成，混凝土内部温度，基本和环境温度相同。

3、跳仓法的使用

3.1设计技术的应用

针对超大地下室的裂缝处理，为了凸显出施工管理效果，遵循工程管理要求，科学分析施工技术与工艺。超大地下室施工技术，和传统施工技术的差别大，所以要优化设计施工工艺。

在结构变截面，可以设置抗裂钢筋网片，降低集中应力，减小裂缝风险。通过大量实验可知，如果配筋率低于1%，当配筋率持续加大时，能够逐步减小缝隙的宽度。针对梁配筋的加强处理，超大方向的底板梁、顶板梁，除过遵循荷载进行配筋计算，还要针对梁侧纵向温度钢筋，加大配筋率，缩短配筋间距。针对腰筋接头，要应用焊接接头法，腰筋锚入支座长度，应当超过La。针对外墙配筋的加强处理，地下室外墙底部、顶部，可以设置暗梁。外墙、长内墙，应当增加纵筋率，缩短配筋间距。外侧设置水平向纵筋。

3.2材料技术的使用

混凝土原材料，对温度应力、抗拉强度的影响大。控制混凝土材料，有助于限制温度裂缝，具体要点如下：

第一，优化配合比：为了降低混凝土水化热、温度收缩度。在满足混凝土设计强度、工作性能的同时，尽量减少水灰比，将水灰比控制在0.55以下。合理控制水泥用量、用水量，将用水量控制在170kg/m3。针对矿粉、粉煤灰等掺合料，应当确保胶凝材料占比小于40%，砂率为40%。通过试配法，可以明确最佳的坍落度、保水性、黏聚性。坍落度控制在120±20mm。

第二，控制原材料：钙矾石磊膨胀剂，存在高温不稳定、缺水不膨胀问题。通过施工养护措施，很难达到膨胀剂要求的养护条件。膨胀剂吸收混凝土内的水，可以加大收缩效应，从而产生裂缝。所以，混凝土掺合膨胀剂之后，会增加裂缝控制难度。在混凝土材料中，只需添加减水剂，无需添加其他外加剂。

第三，原材料的技术要求：在处理超大地下室的裂缝时，通过应用跳仓法，可以获得理想施工效果。科学分析原材料的性能与质量，以满足工程质量的要求。

3.3施工技术与管理方法的使用

第一，温度控制技术：在浇筑混凝土时，应当规避高温、炎热天气。在该项目施工中，由于处于高温天气下，所以在夜晚进行混凝土浇筑。在白天浇筑混凝土时，属于土工布覆盖，并且做好洒水养护，从而降低混凝土的入模温度。对于施工现场，选择太阳布遮挡材料，以免增加入模温度。

第二，混凝土浇筑技术：在浇筑混凝土时，选择斜坡分层浇筑法，合理控制浇筑间歇时间，控制在初凝之前。科学分析底板内的混凝土施工，优化调整混凝土技术，从而保障工程建设质量。通常情况下，为了对施工裂缝进行控制，应当优化设计纵比例，控制混凝土振捣棒的插入深度，约为50mm。

第三，计算收缩应力：首先，混凝土的温度收缩应力，和降温幅度具备正向关系。注重混凝土内部水化温升的控制，能够降低温度收缩应力。所以，合理控制用水量、胶凝材料使用量，能够控制水化温升、干缩的数值。其次，在前28d内，混凝土具备明显的松弛效应，通过徐变松弛效应，能够使结构内部的应力叠加下降，所以跳仓浇筑时间应当维持在1周。应力彻底松弛之后，可以继续叠加，落实保湿、保温的养护处理，逐渐降低混凝土的温度，通过徐变松弛效应，可以降低内外温差、表面干燥形成的裂缝。自动测温系统、土工布的相互配合，能够起到监测、保湿、保温效果。最后，在不添加胶凝材料的情况下，为了控制好混凝土的裂缝，必须加大混凝土抗拉强度。做好骨料含泥量的控制，注重骨料级配的优化，落实振捣、收光处理。

4、跳仓法施工的注意事项

第一，在地下室结构施工中，由于牵扯到支护结构变形、混凝土结构施工、土方开挖工程。施工人员应当综合考虑跳仓法施工结构、其他施工控制问题，从而实现分区开挖，快速形成底板的目标，合理统筹各项资源。在分区挖土操作时，应当优化设计临时坡的坡度。基坑最后一层土方开挖，应当参考区域变形、控制要求。

第二，优化设计混凝土的配合比，做好实验室分析，从而掌握混凝土收缩数据。

第三，墙板刚度超过中板，墙体实行分段浇筑，合理控制收缩裂缝，维护墙体施工质量。

第四，针对地下结构的浇筑施工，1层梁板结构，应当联合外墙施工共同开展，维护混凝土浇筑质量。

第五，中板的传力带施工，应当参考地下2层防水要求，确保外墙刚度、传力带强度的匹配度。

第六，中板只有120mm厚度，顶板的厚度达到了300mm，所以要关注顶模架的设计，以免无法拆除地下2层的模架。

第七，针对跳仓施工顺序，则要关注换撑问题，支撑模架的流水要求。由于浇带处支撑拆除早，中板后浇带未浇筑，所以要设置传力带，以满足基坑传力要求。

第八，分段跳仓施工中，需要做好外防水、防水保护层的设置，防止混凝土长期暴露，加大内外部的温度差，从而产生温度裂缝。完成顶板施工后，应当及时回土覆盖，缩短暴露时间。

5、结束语

综上所述，在地下室施工中，合理应用跳仓施工法，能够控制地下室裂缝。使用此种方法时，可以尽早释放水化热的温度应力，发挥出混凝土的徐变特点，收缩应力松弛之后。混凝土形成整体后，尽管计算长度变长了，但是收缩力下降，很少会引发比较明显的收缩应力，因此跳仓法的应用价值显著。

参考文献

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