超大地下车库结构“跳仓法”施工技术

超大地下车库结构“跳仓法”施工技术

中建八局第一建设有限公司济南250100

摘要:上海新华联国际中心B区地下车库,地下建筑面积约28000㎡,地下结构采用”跳仓法”施工,取消了地下室所有后浇带,使二次结构施工等后续工序可以提前插入,同时避免了后浇带处新旧混凝土接茬处干缩裂缝的出现。本工程通过采用“跳仓法”施工,取得了较大的经济效益与工期效益,也为以后类似工程采用跳仓法施工提供依据。

关键词:跳仓法施工;分仓;流水施工;效益分析

1工程概况

上海新华联国际中心B区企业总部位于上海市虹桥商务核心区,地下1层为车库,地上4层为办公楼,其中地下车库建筑面积约28000㎡,地下车库结构含后浇带2300延长米。

2方案选择

1)地下结构超长,防裂和渗漏难度大

该地下结构的纵向长度达到250m、横向宽度约120m,而且又处在地下水位高的上海软土地区,结构防水要求非常高。根据现行规范,地下室外墙伸缩缝许可间距为30m,如果按规范设置永久伸缩缝,必然造成大量纵横立体交叉的橡胶止水带,给工程的渗漏留下大量隐患,对结构抗震极为不利。

2)现实的工期条件限制使用后浇带

当后浇带两侧混凝土浇筑完成后1.5~2个月才能完成后浇带的施工。大大影响了后续地下室二次结构、外墙防水处理及回填的施工环节,延长了施工时间。如果按照后浇带方法进行施工,则不能满足业主给定的工期要求,工期风险较大,不能保证合同履约,非常不宜采用。

基于以上问题的存在,本工程地下结构施工采用“跳仓法”施工技术。

3“跳仓法”施工原理

跳仓法”的原理是基于目前在工民建混凝土结构中,胶凝材料(水泥)水化放热速率较快,l~3d达到峰值,以后迅速下降,经过7~14d接近环境温度的特点,先将超长结构划分为若干仓,相邻仓混凝土需要间隔5~7天后才能浇筑相连,运用“放”的原则释放结构早期大量的温度收缩应力,另一方面通过严格的材料质量控制与完善的混凝土浇筑与养护措施,减小混凝土水化温升与干燥收缩,增加混凝土徐变松弛效应,提高混凝土的抗拉强度,结构整体封仓后,以混凝土本身的抗拉强度抵抗后期的收缩应力,整个过程“先放后抗”,最后“以抗为主”。

4施工技术及操作要点

4.1分仓定位

本工程地下室分仓定位分区图右图:

根据土方开挖方案中的挖土进度安排,底板施工将随挖土的顺序逐步开展,由于出土顺序有先后,底板浇筑顺序也有先后。从每块底板出土完成时间上分析,可通过适当的安排,大部分底板混凝土浇筑可满足间隔5~7天的要求。

底板跳仓法施工总体安排如下:跳仓施工缝把基础B区底板分为26个仓,根据出土顺序,适当安排每仓混凝土的浇筑顺序与时间,B区底板混凝土大致分为5次浇筑:

B1区:B1-1➱B1-2➱B1-3➱B1-4➱B1-5

B2区:B2-1➱B2-2➱B2-3➱B2-4➱B2-5

B3区:B3-1➱B3-2➱B3-3➱B3-4➱B3-5

底板以上的结构施工,根据底板浇筑顺序进行后续结构流水施工,流水分区情况同底板分仓。

4.2施工缝控制

跳仓施工缝处使用钢丝网收口。焊接直径B14@150钢筋成钢筋网片,钢筋网片上再绑扎不锈钢丝网。

施工缝表面粗糙,不需要凿毛,清洗后即可进行第2次砼浇筑,接缝处两次浇筑混凝土粘接紧密。

跳仓施工缝采取钢丝网阻隔,施工缝处表面粗糙,不需要凿毛,清洗后即可进行第2次砼浇筑,接缝处两次浇筑混凝土能粘接紧密。施工缝两边混凝土要振捣密实,每次浇筑完毕后施工缝处宽500mm的混凝土表面要用人工两遍收光。

4.3混凝土原材控制

混凝土材料控制与配合比设计的原则是在保证抗压强度满足要求的条件下,尽量提高抗拉强度,同时从减小水泥用量与用水量两个方面减小混凝土的温度收缩与干燥收缩。

水泥的品种与用量是影响混凝土力学性能与混凝土温度变形、自收缩变形、干燥收缩变形大小的重要因素。在选择水泥时应从水泥的标号、水泥熟料的矿物组成、水化热大小、水泥的细度等方面进行综合考虑,水泥铝酸三钙(C3A)宜小于8%,使用时水泥的温度不宜超过60℃。

选择粗骨料时应从粗骨料的品种、力学性能、级配、颗粒形状大小、含杂质量、含泥量、吸水率等方面考虑。理想粗骨料为5~40mm连续级配花岗岩碎石粗骨料,粗骨料的含泥小于0.5%,泥块含量小于0.2%。

选择细骨料时应主要从细骨料的平均粒径、细度模数、颗粒级配与砂率等角度考虑。理想砂为石英含量高、颗粒形状浑圆、洁净、具有平滑筛分线、细度模数在2.8~3.6之间、平均粒径为3.8mm、含泥量(或石粉量)小于1.5%、泥块含量小于0.5%的中粗砂。

粉煤灰掺到混凝土中后,能降低水化热,减少干缩,改善新拌混凝土的和易性,但早期强度较低。宜选用性能良好、各项指标符合国家标准的二级粉煤硝灰,CaO含量不超过10%。根据工程的需要确定粉煤灰掺量,楼板混凝土粉煤灰参量不宜大于20%。

减水剂建议采用符合国家标准的聚羧酸减水剂。C30~C35用量为0.8%,C40则控制1~1.2%。

4.4混凝土配合比设计

凝土材料与配合比要经试配合格,满足所需强度、施工性能后方可最终确定。主要工作包括:收集当地混凝土地材资料、混凝土地材质量现场检验、混凝土工作性能指标确定、混凝土试配检验。混凝土配合比试配过程中,主要参考当地经验数据。混凝土浇筑时要严格控制混凝土的坍落度,专人进行坍落度检测。

4.5混凝土浇筑

浇筑时尽量降低入模温度,宜选择清晨或夜间进行浇筑;混凝土振捣必须密实,不漏振、欠振、不过振。振点均匀布置。在施工缝处、预埋件处加强振捣。浇筑顺序严格遵从跳仓法原则,相邻仓间隔7天以上。

4.6混凝土养护

混凝土的养护编制混凝土养护专项方案,现场实施时由专人负责,主要采取毛毡覆盖,洒水养护,养护时间不少于14天。

5效果分析

经过项目全体人员共同努力,采用“跳仓法施工取消地下室后浇带”方案顺利在新华联国际中心B区地下结构进行实施,地下室二次结构比计划工期提前45天进行,节约总工期约45天,满足了业主单位的工期要求,且经质量检查,无结构裂缝及渗漏质量通病,解决了地下结构的施工难题,保证了合同工期的履约。

采用跳仓法进行地下结构施工,取消了基础底板混凝土中的膨胀剂,取消了底板的后浇带,节省了后浇带施工缝模板及临时保护和清理费用,外墙防水施工不需要再做技术处理,也节省了后浇带模板及支撑体系。

经测算,通过实践通过跳仓法施工节省各项人工费、材料费共计约97.94万元,另外节约工期45天,根据现场每天投入按6万元计算,节约270万元。

6结语

通过本工程采用“跳仓法”施工技术,即保证了工程的安全及质量,也减少了成本,缩短了工期,也有效的控制了有害裂缝的出现,实现了普通混凝土的高性能化。同时,也为类似工程采用“跳仓法”施工技术提供了依据和参考。

参考文献:

[1]王铁梦工程结构裂缝控制北京中国建筑工业出版社2007

[2]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002(2011版)

[3]大体积混凝土施工规范GB50496-2009

[4]块体基础大体积混凝土施工技术规程YBJ224-91

[5]通用硅酸盐水泥GB175-2007

[6]普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52-2006

[7]用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005

[8]聚羧酸系高性能减水剂JG/T223-2007

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