超长、超宽大跨度框架结构跳仓法施工技术

超长、超宽大跨度框架结构跳仓法施工技术

李智

中国二十冶集团有限公司

【摘 要】以武汉天马第6代低温多晶硅(LTPS)TFT-LCD及彩色滤光片（CF）生产线项目施工总包二标段M2模组厂房工程为例，该工程建成后用于电子产业，而如今电子领域飞速发展及产品更新换代较快，竞争激烈，如果能够缩短建设周期，尽快投产，抢占市场，对于电子产业的成败至关重要。故本工程施工特点为建设周期短，工期要求紧，常规方法无法满足需求。本文详细介绍了在此条件下超长、超宽大跨度框架结构采用的跳仓法施工技术，通过此技术措施，圆满地完成施工任务，该施工技术值得在同类工程施工中进行推广。

【关键词】超长  超宽  框架结构  跳仓法  后浇带  裂缝控制

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1  工程概述

1.1  项目概况

本工程位于武汉市东湖新技术开发区未来三路88号。本工程M2-模组厂房结构形式为框架结构，耐火等级为一级，抗震设防烈度为6度，建筑面积97017.1㎡，建筑平面尺寸201.6×180米，地上三层，层高分别为8.8米、7.8米、7～9.8米（屋面单方向找坡），建筑总高度27.6米，柱距为12×9.6米，主梁梁高1100～1500mm，梁宽为450～600mm，板厚200mm，底板及结构梁板混凝土等级均为C30。

1.2方案选择

原设计，底板及上部结构各层楼板采用后浇带施工，后浇带处均采用补偿收缩混凝土（即微膨胀混凝土），强度等级比两侧混凝土提高一级；又因后浇带混凝土在其两侧混凝土龄期45天后在施工，且后浇带混凝土的养护时间不得小于45天，无法满足工期要求。经研究，我方取消了后浇带施工，改为“跳仓法”施工，按“普通混凝土好好打”的原则，实现了预期目标。

2  跳仓法施工的原理

基于“混凝土的开裂是一个涉及设计、施工、材料、环境及管理等的综合性问题，必须采取‘抗’与‘放’相结合的综合措施来预防”。“跳仓施工方法”虽然叫“跳仓法”但同时注意的是‘抗’与‘放’两个方面。

“放”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，通过对现场施工进度、流水、场地的合理安排，先将超长结构划分为若干仓，相邻仓混凝土需要间隔7天后才能浇筑相连，通过跳仓间隔释放混凝土前期大部分温度变形与干燥收缩变形引起的约束应力。“放”的措施还包括初凝后多次细致的压光抹平，消除混凝土塑性阶段由大数量级的塑性收缩而产生的原始缺陷；浇筑后及时保温、保湿养护，让混凝土缓慢降温、缓慢干燥，从而利用混凝土的松弛性能，减小叠加应力。

“抗”的基本原则是在不增加胶凝材料用量的基础上，尽量提高混凝土的抗拉强度，主要从控制混凝土原材料性能、优化混凝土配合比入手，包括控制骨料粒径、级配与含泥量，尽量减小胶凝材料用量与用水量，控制混凝土入模温度与入模坍落度，以及混凝土“好好打”保证混凝土的均质密实等方面。“抗”的措施还包括加强构造配筋，尤其是板角处的放射筋与大梁中的腰筋。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”。从约束收缩公式分析中，可得混凝土结构中的变形应力并不是随结构长度或约束情况而线性变化的，其最大值最后总是趋近于某一极值，若混凝土的抗拉强度能尽量贴近这一值，则可极大地减小开裂。同时可看出最大应力总是与结构的降温幅度成正比（干燥收缩也等效为等量降温），故提高抗拉强度不能以增加水化热温升或干燥收缩为前提。

3  “跳仓法”施工设计

3.1“跳仓法”仓位划分及布署

在质量和工期的综合考虑下，本工程采用“跳仓法”施工技术，结合我国对“跳仓法”工艺有深入研究的著名专家王铁梦教授文献指导对本工程进行设计与施工，本工程将底板设置纵横向共8条分仓缝，平面划分为23个区域；各层楼板设置纵横向共7条分仓缝，平面划分为20个区域。（见图1，图2）“跳仓法”平面布置图。

图1底板仓位平面布置图

图2各层顶板仓位平面布置图

“跳仓法”的原则为“隔一跳一”，即至少隔一仓块跳仓或封仓施工，分仓缝适当错开。最大块尺寸不宜大于40m，个别仓块最大尺寸调整到47.2m。跳仓间隔施工的时间不宜小于7天，封仓间隔施工时间控制在7-10天。

3.2混凝土配合比设计

3.2.1混凝土配合比设计指标

（1）本工程采用“跳仓法”施工，C30配合比设计采用混凝土60天强度作为混凝土配合比强度设计指标。

（2）所配制的混凝土拌合物，到浇筑工作面的坍落度为120～160mm。

（3）粉煤灰掺量的总量控制在混凝土中胶凝材料总量的20%～40%，矿渣粉的掺量不超过胶凝材料用量的50%，粉煤灰和矿渣粉掺合料的总量不大于混凝土中胶凝材料用量的50%。

（4）水胶比0.4～0.45；每立方砼用水量不超过170KG。

（5）砂率为31%～42%。

（6）混凝土初凝时间不短于45min、终凝时间不长于10h。

（7）混凝土的入模温度≤32℃。

3.2.2原材料要求

（1）本工程水泥采用水化热较低品种的普通硅酸盐水泥。7天的水化热不超过270KJ/KG，3天的水化热不超过240KJ/KG；水泥用量约为220-300KG/m3。

（2）外加剂：优先选用聚羧酸减水剂。不宜掺加早强型减水剂。

（3）粉煤灰：Ⅱ级。

（4）砂采用中粗河砂，模数为2.3-3.0，含泥量≤1.5%，泥块含量≤0.5%。

（5）碎石采用选取粒径大、强高、级配好花岗岩石子，5-31.5mm连续级配，含泥量≤1%，泥块含量≤1%。

（6）拌合水的质量应符合国家现行标准《混凝土用水标准》的有关规定。

4  混凝土分仓缝构造与施工要求

4.1  分仓缝构造

跳仓接缝处应按分仓缝的要求设置和处理。本工程分仓缝处使用孔径5mm钢丝网收口，焊接Ф10@200钢筋成钢筋网片，钢筋网片上再绑扎钢丝网，钢丝网收口。（见图3）

图3  分仓缝处理示意图

4.2  分仓缝施工要求

（1）跳仓钢丝网分仓缝表面粗糙，不需要凿毛。封仓前，对分仓缝处的钢丝网、杂物、混凝土浮浆、松散混凝土块清除干净，并进行清洗湿润后即可进行第2次砼浇筑，接缝处两次浇筑混凝土粘接紧密。

（2）若在分仓缝周围（已浇筑完的钢丝网内侧的混凝土）存在孔洞、松散等不密实的混凝土部位，应将钢丝网和混凝土一起凿除，直至密实为止，然后清洗干净，浇水湿润，以保证混凝土接缝处的施工质量。

5  混凝土浇筑与养护

5.1混凝土浇筑

（1）混凝土的浇筑法为分层布料、分层振捣、斜坡推进法施工，本工程结构构件高度在1～2米范围内的，分层厚度400mm为一层，坡度控制在1：6～1：7。

（2）混凝土表面的水泥浆分散开，在初凝之前用木抹子进行2 次压实。

（3）每步错开不小于3m，振捣时布设3 道振捣点，分别设在混凝土的坡脚，坡道中间和表面。振捣必须充分，每个点振捣时间控制在10s 左右并及时排除泌水。

（4）浇筑面及时进行二次抹压处理，楼板表面严禁掸水扫毛工艺。

5.2混凝土养护

养护是混凝土“跳仓法”施工的关键环节。在养护过程中保持良好温度和防风条件，使混凝土在适宜的温度和湿度环境下养护，其主要目的是通过减少混凝土表面的热扩散，减少砼表面干缩，从而降低混凝土浇筑体的自约束应力，利用混凝土的抗拉强度，提高混凝土承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制砼裂缝的目的。

（1）混凝土二次抹压压光后，及时进行保温保湿覆盖。本工程混凝土施工时正处于夏季高温季节，混凝土养护以保湿为主的养护模式。夏季高温天气，混凝土表面进行二次抹压后，直接覆盖一层塑料薄膜，然后再进行连续喷雾养护。

（2）养护时间不少于14天，并经常检查塑料薄膜的完整情况，保持混凝土表面湿润。

6结束语

“跳仓法”施工技术是现代建筑以后必然要广泛采用的建筑施工方法，可以有效地减小或抵消混凝土结构的收缩应力及温度应力，对超长、超宽大跨度框架结构的裂缝控制效果显著。尤其体现在有防水要求的屋面及底板部位，若采用后浇带施工，后浇带需在主体结构砼浇筑45～60天后方可补浇砼闭合结构，因此极易污染，极难清理，常常发生渗漏，采用“跳仓法”施工技术，取消了若干条后浇带，使结构早日闭合，消除了渗漏隐患。

本工程结合现场实际情况进行合理的施工部署，正确地运用以上施工技术，有效的控制了结构裂缝问题，同时工期提前了约120天，也节约了工程成本（不使用补偿收缩砼，不掺纤维抗裂剂等）约178万，为类似工程予以借鉴和应用。

参考文献

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[2]舒亮.超长大体积混凝土结构跳仓法技术施工与应用[J].黑龙江科学,2023,14(22):112-114.

[3]刘展鹏,朱海瑞,纪晓宇.超长大体积混凝土结构跳仓法施工技术研究--以洛阳国际会议展览中心为例[J].江西建材:2023(04)231-232+235.

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