地下室超长外墙留设应力释放缝的跳仓法施工分析
时间：2023-03-23 16:35:04 来源：千叶帆 本文已影响人
王凡，张鹤，曹庆鑫
（中建宏达建筑有限公司，北京 100043）
普陀区真如社区W060802单元F04-01地块工程为山姆会员店建设项目，作为高端付费会员制商店，社会关注大，对工程质量要求高。工期仅为15个月，工期紧、任务重。地下室外墙东西长约265 m，南北长162.8 m，墙厚400 mm/500 mm，高10.2 m，设计强度为C35/C40抗渗等级P8的混凝土。地下室外墙严禁出现渗漏情况，为此经过研讨，决定采用超长地下室外墙留设应力释放缝施工技术，利用混凝土结构裂缝控制中的“抗”与“放”，避免混凝土结构产生有害裂缝，同时通过合理控制各道工序的持续时间，优化施工组织结构，加快施工速度，提高结构质量的新技术。
跳仓法是在7~10 d后，通过“抗放兼施，先放后抗，以抗为主”的原则，解决了7~10 d混凝土温度热应力释放的问题。在混凝土基本稳定后，在邻近区域进行混凝土浇筑，以实现“抗”的效应，减少后期开裂[1]。该方法将地下室外墙立面划分为多个分区，按“分区规划、分区施工、分层浇筑、整体成型”的施工原则，采取留设应力释放缝的方法将地下室外墙每25 m设置一段（见图1），在两段墙体之间留设一条800 mm宽的混凝土带7 d后浇筑（见图2）。应力释放缝的留设是根据“放”的原则，以减少约束之间的相互制约，释放或减小结构的收缩应力。
3.1 低水化热水泥中掺入适量的粉煤灰
将20%~40%的优质Ⅱ级粉煤灰掺入硅酸盐水泥中，以降低其内部水化热，减小干燥收缩，从而全面防止裂纹的发生和蔓延。所用预拌混凝土生产单位的水泥使用温度不应大于60℃，水泥3 d水化热不宜大于240 kJ/kg，抗渗混凝土中水泥的铝酸三钙含量不宜大于8%，7 d水化热不宜大于270 kJ/kg[2]。
3.2 增加砂砾集料量
集料表面粗糙度与水泥黏合性能良好，在相同比例下，其强度高于卵石混凝土，能明显减少水化热，且收缩变形小，因此裂缝也较少。在满足工程抽水需求时，应增加碎石集料量以降低混凝土的水化热。集料宜采用天然或机制中粗砂，级配良好，细度模数在2.3~3.0，含泥量（质量比）≤3%，泥块含量（质量比）≤1%，不得含有冰、雪、冻块及其他已冻裂物质[3]。
图1 地下室超长外墙留设后浇带跳仓划分图
图2 地下室外墙跳仓浇筑立面示意图（单位：mm）
3.3 减少水泥用量
水泥用量控制在220~250 kg/m3，可以有效地降低混凝土的耗水量和减小混凝土的收缩。
3.4 膨胀剂的掺入量
选用聚羧酸高效缓凝型减水剂，不可掺加早强型减水剂，外墙混凝土中掺加防水型外加剂。通过对收缩混凝土在硬化过程中的微量膨胀进行补偿，使其在硬化过程中产生较小的预压应力，以补偿温度和收缩张应力，以达到抑制收缩开裂的目的[4]。
3.5 混凝土的具体要求
1）混凝土拌和物应具有良好的和易性。
2）商品混凝土初凝时间一般为8~12 h（气温高时为4~6 h，气温低时会适当延长），终凝时间为12~16 h（高温时5~7 h，气温低时会适当延长）。
3）根据DB11/T 1029—2013《混凝土矿物掺合料应用技术规程》，以及结构浇筑部位、施工方式和混凝土性能特点，限制泵送混凝土施工时不同工程部位的坍落度，柱、墙结构混凝土的坍落度控制在180~200 mm。
4）控制混凝土的绝热温升不大于70℃[5]。
3.6 施工缝的施工方法
钢板止水带应采用10 mm直径短钢筋焊接牢固，钢板连接位置应满焊，迎水面向外；
止水钢板两侧使用双层钢丝网收口。焊接φ14 mm@200 mm钢筋成钢筋网片，钢筋网片上再绑扎双层钢丝网，施工缝处理如图3所示。
图3 墙板施工缝处理示意图（单位：mm）
1）双层钢丝网背撑支架必须与骨架垂直。
2）相接网片应以骨架来结合，钢丝网片搭接应有10 mm以上的搭接口，支撑固定好，边缘应超过支撑100 mm以上。
3）为防止底部混凝土漏浆，在浇筑混凝土前，于钢丝网底口处提前浇筑厚度约为50 mm的水泥砂浆（同混凝土成分）。
4）预浇筑的混凝土坍落度应为140~160 mm。
5）振捣时振捣棒与钢丝网模板的距离应大于500 mm，以减少钢丝网片受的冲击荷载，并保证模板后面混凝土振捣密实，避免产生蜂窝麻面等质量问题[6]。
6）振捣时聚集到混凝土表面的过剩水应尽快排除，防止过剩水沿钢丝网模板流下而将表面冲平。
3.7 混凝土运输
混凝土运输采用混凝土罐车，罐车间隔时间宜为10~15 min，要求搅拌站保证混凝土罐车的连续性。
3.8 混凝土浇筑
1）搅拌运输车的台数和混凝土泵应根据混凝土方量的大小以及预计的浇筑时间确定。多台混凝土泵同时浇筑时，选定的位置使其各自承担的浇筑量接近，尽量做到同时浇筑完毕。
2）混凝土浇筑前，针对各个部位的浇筑特点，技术负责人进行详细交底，管理人员跟班作业，检查和监督振捣作业。
3）外墙应力释放缝周边的混凝土应放慢浇筑速度，待分层振捣密实后，继续向上浇筑混凝土。
4）地下室外墙混凝土的浇筑从每区一侧向另一侧均匀推进，浇筑点不成堆浇筑，分层放坡浇筑，每次浇筑高度不宜超过500 mm。
5）不漏振、欠振、不过振。振点布置均匀，振动棒要快插慢拔。在施工缝、预埋件处，加强振捣，但不可过振。振捣时防止振动模板，尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。
6）混凝土下落的自由倾落高度不得超过2 m，避免离析现象。
7）在混凝土浇筑前，应先将模板浇水湿透，如果没有浇水或浇水不够，则模板吸水量大，干燥模板会过多地吸收混凝土中拌合物中的水分，引发混凝土的塑性收缩，产生裂缝。
8）及时清除混凝土表面泌水。
3.9 混凝土强化养护
1）混凝土浇筑后应在裸露混凝土表面采用塑料布等防水材料覆盖，以防止风干脱水。
2）延长混凝土的养护时间，水化反应释放热量会使内部温升较高。提前撤销养护措施会使裸露在空气中的未成熟混凝土的抗拉应力小于内外温差产生的温度应力，从而导致温度裂缝的产生，混凝土浇水养护，养护时间不得少于14 d。
3）地下室外墙混凝土凝固后用扳手松动模板的对拉螺杆，使墙体模板与混凝土面略微有一点缝隙，同时于顶部浇水注入模板内。养护期要随时观察混凝土表面，发现问题进行处理。
4）在满足上述条件下，天气炎热导致水分蒸发加快时，采用毛毡湿润以保证混凝土表面湿度。
5）保温养护时间不少于14 d。
6）在保温养护过程中应对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测，当实测结果不满足温控指标的要求时，应调整保温养护措施。
1）工期优势，留设应力释放缝的跳仓法施工，应力释放缝待两侧混凝土浇筑完成7 d后浇筑，大大节省地下室外墙施工工期，使地下室四周回填可以提前施工。
2）质量优势，留设应力释放缝的跳仓法施工，降低了收缩裂缝的出现概率，降低了地下室渗漏风险。
对留设应力释放缝的跳仓法施工进行深入研究和分析，通过对普陀区真如社区W060802单元F04-01地块工程山姆会员店建设项目具体应用，通过合理的跳仓分区、留设应力释放缝、优化混凝土浇筑方法、精心的施工组织，缩短了工期、保证了质量，整个地下室外墙拆除后观感良好，降低了成本，达到良好的施工效果。在实际操作中，应更加重视跳仓法的施工工艺，并注意其具体实施措施和方案的科学性，相关人员应继续针对该项技术措施进行深入研究和优化创新，使得该技术得到更广泛的应用。
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