建筑工程地下室底板混凝土跳仓法施工技术应用

建筑工程地下室底板混凝土跳仓法施工技术应用

李涛1李旭峰2

中冶天工集团天津有限公司 天津 300000

摘要：为了加快地下室底板施工进度和提高施工质量，常采用跳仓法进行浇筑混凝土。当前大部分设计处理超长结构时，往往会采取设置后浇带的方法来处理温差过大、混凝土收缩等因素导致混凝土产生裂缝的问题。跳仓法施工技术是需要多项施工技术相互结合才能达到底板混凝土裂缝控制的效果，如何控制好底板大体积混凝土水化热和混凝土的温度是施工管理人员关注的重点。本文就建筑工程地下室底板混凝土跳仓法施工技术的应用进行研究，以供参考。

关键词：大体积混凝土；跳仓法；有限元分析；温度控制

引言

跳仓法作为建筑主体构件整体浇筑的一项重要施工流水工艺，是根据我国著名建筑裂缝控制专家王铁梦博士所提出的“抗与放”设计原则进行施工的一种施工方法，按照整体建筑“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的设计方式进行施工，最后实现取消后浇带，降低大体积混凝土开裂的目的。

1跳仓法施工原理

跳仓法的实施是以“跳仓”进行应力“释放”，再进行“封仓”形成整理“一体抵抗”的原理，以达到“先放后抗”“以控为主”的目的。各个封仓间隔时间为7-14d，次时间段混凝土释放水化热最大，体积会微膨胀，“跳仓”刚好能适应结构的微小变形释放应力。而后期混凝土达到龄期过程内部应力可以采取“抗”的思想以适应长期作用的较低温差和较小收缩，达到控制混凝土开裂的目的。

2跳仓法施工技术分析

2.1混凝土配合比的优化

现根据当地原材料性能设计和优化了混凝土配合比，并在混凝土中掺入抗裂纤维。由于混凝土内外温差值始终与收缩应力成正比，控制混凝土的内部水化温升大小，是控制温度收缩应力的关键。混凝土的水化热主要来自胶凝材料，减小胶凝材料用量、用水量、控制入模温度可以显著控制混凝土的水化热，因此跳仓法施工部位混凝土中水泥含量应进行合理的优化。其次，还可以采取控制粗细骨料级配和质量；选用高效减水剂、严禁用膨胀剂；控制水的质量等手段提高混凝土的强度、和易性、坍落度等工作性能。

2.2钢筋绑扎

1）区块相邻垂直于施工缝的钢筋连接宜采用搭接，如采用机械连接宜尽量避开施工缝部位。2）地下室外墙的水平钢筋宜放置竖向钢筋外墙，通过外侧水平钢筋来降低混凝土开裂的风险。

2.3大体积混凝土温度监测

采用跳仓法施工大体积混凝土前应提前布置温度监测管，布置位置应满足如下要求：①在每个仓块顶部（距离表面50mm）、中心、底部（距离底面50mm）布置1组测温点；②超过2m的底板深度方向每间隔500mm布置1个测温点，平面方向按梅花形布置，间隔1000mm；③当混凝土浇筑完成后内外温差超过25℃，或监测点降温速率达到2℃/d时，应采取温控措施；④在混凝土振捣完成后的温度升高宜≤30℃，否则应采取相应的温控措施。为了客观公正地评价“跳仓法”相对传统施工方案在混凝土水化热和混凝土温度应力改善上的优势，在混凝土中埋设温度传感器和应变传感器是必要的，可以实时监控结构内部温度及应力变化情况，及时了解跳仓封仓。地下室底板的A、B、C、D、E和F区各取一典型分仓块进行监测，每个分仓块平面布置5个温度测点和部分区中心布置1个应变测点。普通区域深度在600mm左右，每个温度测点和应变测点均竖向布置2个断面，垂直布置分别在距表面位置50mm处和中间位置处。有一分仓块局部有尺寸较大的墩柱区，深度在1500mm左右，每个温度测点竖向布置3个断面，垂直布置分别在距表面位置50mm处、中间位置和距垫层位置50mm处；应变测点竖向布置2个断面，垂直布置分别在距表面位置50mm处和中间位置处。每个监测分仓块额外布置1个大气温度传感器。通过温度监测数据发现，仓块温度前期由于混凝土的水化热作用，温度升高较快，通常在第2天到4天左右达到峰值，此时间段仓块的养护至关重要，需要防止内外温差过大，导致混凝土产生收缩裂缝；后续随着水化放热的缓步减少，仓块温度明显降低，在浇筑的第5天出现明显降温，并且降温速率随时间递减；其中基础地板仓块有明显的特征，板的底部靠近土体一侧的温度数据变化小，降温速率较为缓慢，内外温差大，实施跳仓法过程中针对基础厚板应单独处理，需采取分层分段浇筑和延长养护时间等措施。

2.5混凝土养护

严格把控混凝土的浇筑时间，保证混凝土的入模温度，同时尽量错开日间高温段施工，混凝土在浇筑振捣过程中就要准备养护工作。在混凝土初凝后立刻进行保温保湿养护，采用喷淋手段时刻保持混凝土表面湿润，整理养护时间不得少于14d，并应派专人对养护情况进行检查，防止出现塑料薄膜和土工布覆盖不到位的地方。混凝土在养护过程中，如果发现混凝土表面覆盖不全或喷淋浇筑不到位，导致混凝土表面出现发白或者已有细小干缩裂缝，应立即进行修补，重新覆盖养护，放置标志物，同时进行重点检测和养护，延长养护时间。在浇筑混凝土之前，在混凝土内部埋设温度传感器和应变传感器，实时对混凝土浇筑体的里表温差、降温速率以及应力情况进行监测，保证应力和温差不超过相关要求，当发现监测结果不满足指标要求时，及时调整保温养护方案，必要时可以进行蓄水及加冰养护，保证混凝土内外温差符合要求。

2.6设置冷凝管

项目底板厚度最厚处达到4500mm，如不设置冷凝管加快内部热量散失，达到降低最高温度的目的，则会在内部产生较多温度裂缝。冷凝水管布置常见的方法有矩形或梅花形，其中矩形适用于底板厚度＞2m的大体积混凝土浇筑。该项目冷凝水管布置采用矩形排列方式，冷凝水管的层间距为1m，水平间距为1.5m。

2.7其他要点

（1）基坑降排水措施。由于跳仓法底板不设后浇带，地下室结构通过跳仓施工形成箱体后，由于上部结构和荷载尚未完成，本工程又处于邻海区域，地下水位较高，为防止结构上浮必须考虑抗浮措施。采用轻型井点的方式进行基坑降水，以减少开挖深度范围内土体含水量，疏干基坑，方便坑内作业。为保障施工期间降排水正常进行，沿地下室外墙外侧肥槽区域按照30~40m间隔设置砂石排水坑，深度1.6m，顶部80cm浇筑素混凝土，宽度按照现场肥槽宽度进行调节，排水坑中埋入不小于200mm的PVC管，并在管身钻孔包裹安全网和无纺布进行过滤。管内设置污水泵，将水抽送至排水沟经三级沉淀池沉淀后，排入市政排水系统。（2）其他。在温度应力集中处适当提高配筋率，增加水平温度抗裂钢筋。截面变化转角处，应在迎水面增设附加防水层。地下室侧墙在混凝土凝固后松动对拉螺栓，带模养护时间约5～7d，拆模后应注意保温，并应及时进行外墙防水与回填工作，减少结构外露时间。

结语

跳仓法施工取消传统后浇带，改为施工缝，优势十分明显，由原来的两道缝变为一道缝，且底板施工完成后唯一整体便于防水及后续工序施工，省去了后浇带的清理、支模、养护、拆模等工序，在保证施工质量的同时加快了施工周期。在混凝土施工时需做好混凝土配合比优化，减少混凝土自身的水化热，并做好混凝土养护，可有效减少结构因温度和收缩引起的变形，抑制结构的开裂。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制：“抗与放”的设计原则及其在“跳仓法”施工中的应用[M].北京：中国建筑工业出版社,2007.

[2]李文杰,岳著文.超厚大体积混凝土底板跳仓法施工的模拟分析[J],建筑施工,2019（2）:226-228

[3]赵建新.韩艳军.跳仓法施工在大体积混凝土基础底板中的应用[J],工程技术研究,2020（10）:41-42