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摘要:根据结构长度与约束应力的非线性关系,在较短范围内结构长度显著的影响约束应力,超过一定长度后约束应力随长度的变化趋于恒定,所以跳仓法采用较短的分仓以"放"适应施工阶段较高温差和较大收缩,其后再连成整体以"抗"为主以适应长期作用的较低温差和较小收缩。
关键词:后浇带;裂缝;渗漏;跳仓法
前言
NO.宁2013GY39地块项目工程一标段施工总承包及总包管理项目位于南京市雨花台区,东至江苏省南京女子监狱、南至绕城北辅道、西至西春路、北至宁双路,项目建筑面积132251.04m2,其中地下室建筑面积85755.4m2,框架结构,地下2层、地上12、15层。中建八局第三建设有限公司负责二标段的施工,两个标段的地下室连通,同时开工建设。
在后浇带施工时我们公司利用底板后浇带预留导流孔,待后浇带浇筑完成后封闭导流孔的方式解决后浇带渗漏问题,中建八局第三建设有限公司在地下室结构施工过程中采用跳仓法施工工艺,我们通过观察与学习,防水效果显著且经济实用,值得在今后的项目中借鉴与推广。
1、跳仓法原理
根据以往工程施工经验,地下室后浇带往往是渗漏重灾区,这是由于:
(1)、后浇带为后期浇筑的混凝土,其收缩变形会受到前期已硬化混凝土的强烈约束,产生较为严重的开裂;
(2)、后浇带未封闭期间遇暴雨,大量雨水、污泥会从后浇带进入结构,影响地下室施工环境,同时大量的泥土垃圾沉积在后浇带底部,难以有效清除,导致后浇带处新老砼交界面密实性差;
(3)、由于基坑降水在地下室基础底板施工完成后即停止,造成后浇带内存在大量积水,一旦后浇带封闭,地下承压水在底板后浇带混凝土初凝前不断对混凝土形成水压力,很容易通过薄弱毛细孔将底板贯穿造成后浇带渗漏。
跳仓法是由我国著名裂缝控制专家上海宝钢副总工程师王铁梦教授提出和推广的,王教授提出“抗与放”的设计原则,正是基于这个原则,跳仓法施工对于减少超长、超厚、超薄大体积混凝土的裂缝效果显著。
跳仓法是充分利用了混凝土在5到10天期间性能尚未稳定和没有彻底凝固前容易将内应力释放出来的“抗与放”特性原理,它是将建筑物地基或大面积砼平面机构划分成若干个区域,按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的原则施工,其模式和跳棋一样,即隔一段浇一段。相邻两段间隔时间不少于七天,以避免混凝土施工初期部分激烈温差及干燥作用,这样就不用留伸缩后浇带了。
2、跳仓法技术措施
根据结构长度与约束应力的非线性关系,在较短范围内结构长度显著的影响约束应力,超过一定长度后约束应力随长度的变化趋于恒定,所以跳仓法采用较短的分仓以"放"适应施工阶段较高温差和较大收缩,其后再连成整体以"抗"为主以适应长期作用的较低温差和较小收缩。
跳仓法施工底板分段长度不宜大于40m,侧墙和顶板分段长度不宜大于16m。跳仓间隔施工的时间不宜小于7d,跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。具体施工顺序是:先浇筑第一批即1-1~1-6,相隔7d后再浇筑第二批即2-1~2-6(见图1)。
跳仓法浇筑综合技术措施是在在不设缝情况下成功地解决了超长、超宽、超厚的大体积混凝土裂缝控制和防渗问题。主要技术是:
(1)利用"抗放兼施、先放后抗、以抗为主"的原理,经分析科学划分"跳仓块",采取材料、结构、施工管理综合措施,严格实施有效控制混凝土早期裂缝。
(2)长墙配小直径、高密度水平钢筋置于主筋外侧,底板加铺钢筋网,以增加混凝土抗裂能力。
(3)选择低收缩性水泥,优化混凝土配合比,严格控制水泥用量,从而有效控制混凝土温度应力和减少混凝土收缩变形。
(4)严格控制混凝土原材料中粗细骨料含泥量和混凝土坍落度,进一步提高混凝土抗拉强度及极限拉伸变形。
(5)加强信息化施工,采用测温法实现温控。采用塑料薄膜保湿加草袋保温的综合养生措施尽快回填覆土,以达缓慢降温,充分发挥混凝土的应力松弛效应,降低约束应力。
3、跳仓法的优点
(1)仓间施工缝清理简易,混凝土结合有保证。利用仓间混凝土的浇筑时间间隔短、施工缝处混凝土强度较低,后浇仓的钢筋尚未绑扎完成之前,垃圾杂物较少,易于边施工边清理,这就有利于仓体间混凝土的结合。
(2)可将原设计后浇带分割成的“大块”重新细分为较小的跳仓法“小块”,而“小块”“停滞”一定时间可释放本身的大部分早期温升收缩变形、减少约束,即先“放”;经过一定时间后,再合拢连成整体,剩余的降温及收缩作用将由混凝土的抗拉强度来抵抗,即后“抗”,做到“抗放兼施,先放后抗”,最后“以抗为主”的原则控制裂缝。
(3)跳仓法施工方法是以“缝”代“带”,其关键是“跳仓”间隔浇筑。底板、楼板及侧墙钢筋、模板、混凝土均可“小块”分仓流水施工,流水节拍施工从而可缩短工期。
4、结束语
跳仓法所进行的裂缝控制理论分析,包括强度及变形分析,紧密联系工程实践,混凝土的温度应力与结构长度并非线性关系,超长结构的混凝土裂缝是可控的。超长、超宽、超厚的大体积混凝土结构不设变形缝和后浇带,利用不加任何膨胀剂的常规混凝土采取"分块跳仓法浇筑综合技术措施",可有效控制混凝土有害裂缝,确保了工程抗裂安全度,较目前国内外常用的施工方法具有创新性,突破了国内规范中地下长墙变形缝许可间距的规定。
参考文献
【1】GB50666-2011.混凝土结构工程施工规范[S].2011
【2】GB50204-2015.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].2015
【3】GB50496-2009.大体积混凝土施工规范[S].2009
【4】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
论文作者:张苏翔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签:混凝土论文; 应力论文; 裂缝论文; 长度论文; 底板论文; 结构论文; 地下室论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;