论文部分内容阅读
【摘要】杭州连堡丰城项目为地下超长混凝土工程，在设计中属于大体积混凝土结构，根据以往常规做法，混凝土结构通常采用设置后浇带来释放混凝土结构温度收缩产生的应力，减少混凝土开裂以及调节结构间不均匀沉降等。但由于后浇带自身的特点并不能很好的应用于地下工程，故本工程设计采用跳仓法，通过合理安排的施工组织设计，达到了缩短工期，提高工程防水质量的目的。
【关键词】地下工程;大体积混泥土;跳仓法
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.050
1、工程概况
连堡丰城项目为杭州市钱江新城2.0重点项目工程，工程位于杭州市钱江新城二期区域。项目总规模约330000㎡，工程主体全长约3.8km。连堡丰城结合地铁9号线四站三区间（御道站、御道站～五堡站区间、五堡站、五堡站～六堡站区间、六堡站、六堡站～七堡老街站区间、七堡老街站）建设，对与地铁9号线毗连的地下空间进行综合开发。地下一层包括人行公共通廊、配套开发、下沉广场、地铁站厅等;地下二层结合地铁工程布置，并辅以地下车库、设备用房等。
2、工程难点
连堡丰城项目主体工程全长3.8km，标准段宽度约为42m，其中仅六七区间长度就有1.1km。工程主体结构横断面呈T字型，基坑开挖采用明挖法施工，由于工程周边均为荒地，场地条件较好，故负一层采用放坡开挖，负二层采用地下连续墙+内支撑的围护形式。本工程为地下超大、超长混凝土结构，设计的难点之一就是如何解决施工过程中混凝土裂缝的问题。混凝土裂缝的产生主要是由于混凝土在浇筑后，随着强度不断增长，产生水化热，失去大量水分，导致混凝土收缩，发生变形。
3、施工方法比选
目前，我国工程施工中常用解决大体积混泥土温度裂缝问题的方法，主要是留设施工后浇带和采用跳仓法施工。
3.1后浇带
后浇带是一种临时施工缝，是防止大体积混凝土结构产生收缩裂缝的有效措施。后浇带的基本原理就是在结构施工中，间隔40m左右设置一道宽度为0.8～1.0m宽的混凝土后浇带，后浇带处钢筋连续不断开，混凝土暂不浇筑，后浇带两侧混凝土采用钢板网片封堵，在整体结构混凝土浇筑完成42天后[1]，再用比原结构高一个标号的微膨胀混凝土进行浇筑。
虽然后浇带在施工中应用广泛，但它也存在一系列质量及施工难题。首先，后浇带防水材料老化后经常会成为渗漏水的源头。其次，后浇带二次浇注前需对结合面进行清理，凿除后浇带两侧混凝土面上的浮浆及松散的混凝土，并将表面凿毛，后浇带处钢筋还应进行除锈等。所以后浇带清理及施工相对复杂，施工质量不宜保证。第三，后浇带必须等待主体结构施工完成后42天才能进行二次浇注，后浇带二次浇注前，底板始终处于漏水状态，基坑必须长时间降水，影响施工工期。
3.2跳仓法
跳仓法是我国著名裂缝控制专家王铁梦教授提出和推广的，王教授提出“抗与放”的设计原则，采用“抗”与“放”相结合的综合措施，来减少施工中超长、超厚、超薄大体积混凝土的开裂。
“放”的原理是基于现有混凝土结构中，胶凝材料水化热速率较快，1～3天达到峰值，随后迅速下降，经过7～14天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，将超长混凝土结构分为若干个仓，施工时每仓间隔施工，相邻仓混凝土浇筑时间需间隔7天。通过跳仓间隔浇筑混凝土，使混凝土前期大部分由温度和干缩引起的内力释放掉。同时，在混凝土初凝后，多次进行压光抹面，消除混凝土塑性阶段产生的收缩裂缝等。
“抗”的原理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，尽量减少胶凝材料和用水量，控制入模温度和坍落度等。整个过程“先放后抗”，最终“以抗为主”。
跳仓法的优点首先是施工相对简单。跳仓施工缝处采用快易收口钢丝网，施工缝表面粗糙，所以不需要凿毛，表面冲洗后即可进行二次浇筑。其次，跳仓施工将后浇带的两道施工缝变为一道施工缝，大大的减少了渗水概率，降低施工难度。第三，跳仓法施工，相邻混凝土浇筑接缝紧密，整体性好，取消二次浇筑，节省了人工和材料。第四，跳仓法施工相邻两区块浇筑的间隔时间大于7天即可，相比后浇带能极大的缩短工期。
跳仓法施工适用条件：
（1）温度变化幅度不大的地下空间结构;
（2）混凝土强度等级C30～C40;
（3）后浇带位置为温度后浇带时可采用跳仓法。后浇带位置为沉降后浇带时需根据具体情况决定是否采用跳仓法。
4、连堡丰城项目跳仓法关键技术研究
连堡丰城项目为地下空间结构，且项目范围内土层分布比较均匀，无明显变化或灾害地质情况。工程主体结构较长，宽度变化不大，体型均匀，采用筏板基础故适宜采用跳仓法施工。
实际施工中（以六七区间为例），将区间主体结构整体划分为三个大施工段，每段长约400m。然后将每个施工段按30～40m长度划分仓格，仓格分隔尽量设在形状规整、受力较小的位置。分仓后根据现场施工人员配置，选择合适的流水节拍与流水步距进行跳仓施工。
施工控制要点：
（1）混凝土的選择。顶板、底板、侧墙混凝土强度等级均为C40，并采用粉煤灰硅酸盐水泥，因其早期强度低、水化热小、干缩性小、抗裂性高，后期强度增长较快，所以可以利用其60天或90天的强度等级评定。这样可以减少混凝土中的水泥用量，降低水化热的产生，降温速度易于控制，减少养护费用。
（2）混凝土的配合比。本工程为地下工程，混凝土既要满足强度要求，也要重点考虑裂缝的控制，尽可能降低水化热，减少裂缝的产生。混泥土中粉煤灰的掺量为胶凝材料总量的20%～40%;水胶比控制在0.40～0.45;用水量宜为155～170kg/m3，同时采用高效减水剂;坍落度控制在160mm;砂率控制在31%～42%[2]。
（3）施工缝的做法。本工程纵向施工缝及环向施工缝均采用镀锌钢板止水带。施工缝处采用直径6mm钢筋方格骨架，配密目钢纱网封堵混凝土（见下图）。在顶、底板设置镀锌钢板止水带时要盆式安装[1]， 止水带应连续贯通，以达到良好的止水效果。
（4）混凝土的施工。底板施工时宜采用斜面分层推进法，坡度为1：6～1：7，厚度500mm为一层，分层振捣，一次浇筑成型。侧墙施工时，侧墙底部应留500mm高与底板结构一起浇筑，即在墙底500mm高处留设纵向施工缝。纵向施工缝同样预埋镀锌钢板止水带。
（5）混凝土的养护。混凝土养护需安排专人负责，保温、保湿养护时间不少于14天，养护过程中要经常检查塑料薄膜的完整性，保证混凝土表面湿润。当混凝土表面温度与环境最大温度差小于20℃时，塑料薄膜可分层拆除。养护期间还应当对混凝土内外温差和降温速率进行监测，当不符合规范要求时应立即调整养护措施，以保证养护效果。
结语：
目前，连堡丰城项目主体工程已全部封顶，经过施工单位测算，与留置后浇带相比跳仓法施工平均缩短工期约3个月。同时，经过主体工程验收，防水效果显著提高，达到了令人满意的效果。故此，跳仓法施工值得在地下工程施工领域广泛推广。
参考文献：
[1]《地下工程防水技术规范》GB50108-2008.
[2]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011.
【关键词】地下工程;大体积混泥土;跳仓法
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.050
1、工程概况
连堡丰城项目为杭州市钱江新城2.0重点项目工程，工程位于杭州市钱江新城二期区域。项目总规模约330000㎡，工程主体全长约3.8km。连堡丰城结合地铁9号线四站三区间（御道站、御道站～五堡站区间、五堡站、五堡站～六堡站区间、六堡站、六堡站～七堡老街站区间、七堡老街站）建设，对与地铁9号线毗连的地下空间进行综合开发。地下一层包括人行公共通廊、配套开发、下沉广场、地铁站厅等;地下二层结合地铁工程布置，并辅以地下车库、设备用房等。
2、工程难点
连堡丰城项目主体工程全长3.8km，标准段宽度约为42m，其中仅六七区间长度就有1.1km。工程主体结构横断面呈T字型，基坑开挖采用明挖法施工，由于工程周边均为荒地，场地条件较好，故负一层采用放坡开挖，负二层采用地下连续墙+内支撑的围护形式。本工程为地下超大、超长混凝土结构，设计的难点之一就是如何解决施工过程中混凝土裂缝的问题。混凝土裂缝的产生主要是由于混凝土在浇筑后，随着强度不断增长，产生水化热，失去大量水分，导致混凝土收缩，发生变形。
3、施工方法比选
目前，我国工程施工中常用解决大体积混泥土温度裂缝问题的方法，主要是留设施工后浇带和采用跳仓法施工。
3.1后浇带
后浇带是一种临时施工缝，是防止大体积混凝土结构产生收缩裂缝的有效措施。后浇带的基本原理就是在结构施工中，间隔40m左右设置一道宽度为0.8～1.0m宽的混凝土后浇带，后浇带处钢筋连续不断开，混凝土暂不浇筑，后浇带两侧混凝土采用钢板网片封堵，在整体结构混凝土浇筑完成42天后[1]，再用比原结构高一个标号的微膨胀混凝土进行浇筑。
虽然后浇带在施工中应用广泛，但它也存在一系列质量及施工难题。首先，后浇带防水材料老化后经常会成为渗漏水的源头。其次，后浇带二次浇注前需对结合面进行清理，凿除后浇带两侧混凝土面上的浮浆及松散的混凝土，并将表面凿毛，后浇带处钢筋还应进行除锈等。所以后浇带清理及施工相对复杂，施工质量不宜保证。第三，后浇带必须等待主体结构施工完成后42天才能进行二次浇注，后浇带二次浇注前，底板始终处于漏水状态，基坑必须长时间降水，影响施工工期。
3.2跳仓法
跳仓法是我国著名裂缝控制专家王铁梦教授提出和推广的，王教授提出“抗与放”的设计原则，采用“抗”与“放”相结合的综合措施，来减少施工中超长、超厚、超薄大体积混凝土的开裂。
“放”的原理是基于现有混凝土结构中，胶凝材料水化热速率较快，1～3天达到峰值，随后迅速下降，经过7～14天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，将超长混凝土结构分为若干个仓，施工时每仓间隔施工，相邻仓混凝土浇筑时间需间隔7天。通过跳仓间隔浇筑混凝土，使混凝土前期大部分由温度和干缩引起的内力释放掉。同时，在混凝土初凝后，多次进行压光抹面，消除混凝土塑性阶段产生的收缩裂缝等。
“抗”的原理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，尽量减少胶凝材料和用水量，控制入模温度和坍落度等。整个过程“先放后抗”，最终“以抗为主”。
跳仓法的优点首先是施工相对简单。跳仓施工缝处采用快易收口钢丝网，施工缝表面粗糙，所以不需要凿毛，表面冲洗后即可进行二次浇筑。其次，跳仓施工将后浇带的两道施工缝变为一道施工缝，大大的减少了渗水概率，降低施工难度。第三，跳仓法施工，相邻混凝土浇筑接缝紧密，整体性好，取消二次浇筑，节省了人工和材料。第四，跳仓法施工相邻两区块浇筑的间隔时间大于7天即可，相比后浇带能极大的缩短工期。
跳仓法施工适用条件：
（1）温度变化幅度不大的地下空间结构;
（2）混凝土强度等级C30～C40;
（3）后浇带位置为温度后浇带时可采用跳仓法。后浇带位置为沉降后浇带时需根据具体情况决定是否采用跳仓法。
4、连堡丰城项目跳仓法关键技术研究
连堡丰城项目为地下空间结构，且项目范围内土层分布比较均匀，无明显变化或灾害地质情况。工程主体结构较长，宽度变化不大，体型均匀，采用筏板基础故适宜采用跳仓法施工。
实际施工中（以六七区间为例），将区间主体结构整体划分为三个大施工段，每段长约400m。然后将每个施工段按30～40m长度划分仓格，仓格分隔尽量设在形状规整、受力较小的位置。分仓后根据现场施工人员配置，选择合适的流水节拍与流水步距进行跳仓施工。
施工控制要点：
（1）混凝土的選择。顶板、底板、侧墙混凝土强度等级均为C40，并采用粉煤灰硅酸盐水泥，因其早期强度低、水化热小、干缩性小、抗裂性高，后期强度增长较快，所以可以利用其60天或90天的强度等级评定。这样可以减少混凝土中的水泥用量，降低水化热的产生，降温速度易于控制，减少养护费用。
（2）混凝土的配合比。本工程为地下工程，混凝土既要满足强度要求，也要重点考虑裂缝的控制，尽可能降低水化热，减少裂缝的产生。混泥土中粉煤灰的掺量为胶凝材料总量的20%～40%;水胶比控制在0.40～0.45;用水量宜为155～170kg/m3，同时采用高效减水剂;坍落度控制在160mm;砂率控制在31%～42%[2]。
（3）施工缝的做法。本工程纵向施工缝及环向施工缝均采用镀锌钢板止水带。施工缝处采用直径6mm钢筋方格骨架，配密目钢纱网封堵混凝土（见下图）。在顶、底板设置镀锌钢板止水带时要盆式安装[1]， 止水带应连续贯通，以达到良好的止水效果。
（4）混凝土的施工。底板施工时宜采用斜面分层推进法，坡度为1：6～1：7，厚度500mm为一层，分层振捣，一次浇筑成型。侧墙施工时，侧墙底部应留500mm高与底板结构一起浇筑，即在墙底500mm高处留设纵向施工缝。纵向施工缝同样预埋镀锌钢板止水带。
（5）混凝土的养护。混凝土养护需安排专人负责，保温、保湿养护时间不少于14天，养护过程中要经常检查塑料薄膜的完整性，保证混凝土表面湿润。当混凝土表面温度与环境最大温度差小于20℃时，塑料薄膜可分层拆除。养护期间还应当对混凝土内外温差和降温速率进行监测，当不符合规范要求时应立即调整养护措施，以保证养护效果。
结语：
目前，连堡丰城项目主体工程已全部封顶，经过施工单位测算，与留置后浇带相比跳仓法施工平均缩短工期约3个月。同时，经过主体工程验收，防水效果显著提高，达到了令人满意的效果。故此，跳仓法施工值得在地下工程施工领域广泛推广。
参考文献：
[1]《地下工程防水技术规范》GB50108-2008.
[2]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011.