“跳倉法”施工技術在大體積混凝土中的應用與推廣

何彬

(福建卓越建設工程開發有限公司，福建廈門 361010)

“跳倉法”施工技術在大體積混凝土中的應用與推廣

何彬

(福建卓越建設工程開發有限公司，福建廈門 361010)

主要分析了大體積混凝土裂縫產生的主要成因，闡述了“跳倉法”的施工原理，并通過工程案例的具體應用，探討了“跳倉法”施工技術的控制要點，達到了推廣“跳倉法”施工技術的目的。

大體積混凝土，裂縫，后澆帶，跳倉法

0 引言

隨著城市化建設的高速發展，一大批的超高層建筑物如雨后春筍般不斷涌現，建筑物空間功能也趨向多元化，大體積混凝土的施工技術得到了廣泛應用。在大體積混凝土工程施工中，裂縫質量缺陷問題最為突出。通過“跳倉法”施工技術的成功應用，改變后澆帶施工技術作為裂縫控制單一措施現狀。

1 大體積混凝土的定義

在工業與民用建筑混凝土結構中，大體積混凝土國際上目前尚無統一的定義。我國著名工程結構裂縫專家王鐵夢1997年出版的《工程結構裂縫控制》中這樣定義:在工業與民用建筑結構中，一般現澆的連續墻式結構、地下構筑物及設備基礎等是容易由溫度收縮應力引起裂縫的結構，通稱為“大體積混凝土結構”。

我國GB 50496—2009大體積混凝土施工規范也僅僅做出了一個概念性的文字定義:混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1 m的大體量混凝土，或預計因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。

2 大體積混凝土裂縫的成因及后澆帶施工困擾

受施工環境等因素的影響，混凝土表面會出現一定的拉應力。當混凝土表面的拉應力超過其本身的抗拉強度時，混凝土就容易開裂。大體積混凝土裂縫的成因，集中在以下兩方面:

1)由荷載引起的裂縫，主要體現在直接應力和次應力引起的裂縫。

2)由變形作用引起的裂縫，包括溫度、膨脹及不均勻沉降等因素引起的裂縫。

據統計，由于變形作用引起的裂縫(包括以變形作用為主導的裂縫)約占八成以上。國內外習慣上認為永久性伸縮縫是控制裂縫較為普遍的辦法，但其經常成為滲漏水的源泉。

20世紀50年代末期，從北京人民大會堂主體結構132 m取消永久性伸縮縫改為后澆帶施工技術，該技術逐步推廣應用，日趨成熟，成為了替代永久性伸縮縫的有效技術措施，已為現行規范所采納。近十幾年來，超長、超寬的大型建筑日益增多，需要設置的后澆帶部位也在增多，給施工帶來了極大的不便。后澆帶自身發生的混凝土裂縫現象也在不斷發生。后澆帶主要分為:溫度后澆帶和沉降后澆帶。溫度后澆帶在考慮施工可能的前提下，最宜60 d進行封閉，且不少于45 d;沉降后澆帶一般安排在主樓結構封頂后封閉，但易受工期影響而滯后。在裂縫控制技術的應用過程中，后澆帶施工技術帶來了許多施工困擾，例如:

a.留于基礎底板上的沉降后澆帶，貫穿結構施工的整個階段，有可能受到雨水的侵蝕且模板內不可避免落入大量垃圾雜物難以清理，勢必影響施工質量;

b.后澆帶貫通整個結構體系，涉及之處遇梁斷梁、遇板斷板(鋼筋不斷)，給施工帶來諸多不便，嚴重影響了整體施工進度，施工成本大大增加;

c.為保證新老混凝土的可靠粘結，后澆帶兩側混凝土必須先進行鑿毛，施工處理相當麻煩，往往由于人為處理不當和后澆帶澆筑時間差產生的干縮效應，使接縫處易出現兩條貫穿裂縫，導致漏水現象發生。

3 “跳倉法”的施工原理

“跳倉法”(又叫“無縫分塊放抗法”)是解決超長、超寬大體積混凝土結構不設縫的一種有效施工技術，以施工縫的應用取代永久性變形縫和后澆帶。

“跳倉法”的施工原理是基于“混凝土的開裂是一個涉及設計、施工、材料、環境及管理等的綜合性問題，必須采取‘抗’與‘放’相結合的綜合措施來預防”。“跳倉法”施工技術是通過采用“抗與放”的原則，來實現混凝土裂縫控制的目的。前期最大限度利用混凝土澆筑后7 d～10 d未完全凝固且性能尚未穩定前，釋放一大部分溫度收縮效應引起的約束應力。在受力較小處設置分倉施工縫，將大體積混凝土劃分成若干個區塊，按“品”狀進行跳倉澆筑，相鄰混凝土區塊的澆筑間隔時間控制在7 d～10 d，待先澆筑的混凝土經過短期的溫度收縮及應力釋放后，再進行倒“品”狀填倉澆筑混凝土，依靠混凝土的抗拉應變來承受后期的降溫及收縮作用，以能夠較好的控制混凝土開裂。

“先放”就是利用跳倉位移間距，釋放應力。“后抗”就是利用封倉時期，混凝土抗拉強度能力的增長，約束應變。

4 “跳倉法”施工技術應用及推廣

4.1 工程概況

某工程由2座塔樓(1號樓21層、2號樓26層)、5層裙房以及2層地下室組成，其中地下室占地面積25 958.32 m2。地下室結構形式為框剪結構，塔樓、裙房、地下室均采用樁筏基礎并連成整體。地下室基礎底板縱橫最長尺寸分別為154.65 m，192.80 m，底板底標高-10.23 m，常年最低水位-4.3 m。地下室底板、外墻、梁板均屬大體積混凝土。

本工程臨近海邊，地下水位較高，根據地勘報告顯示地下水對鋼筋有弱腐蝕性。同時，地下室混凝土澆筑體量巨大，工期要求緊。為保證工程整體施工進度，解決大體積混凝土抗裂、防滲等施工質量問題，通過專家會與監理、設計、建設等單位共同論證同意，取消沉降后澆帶和施工后澆帶，地下室底板、外墻及頂板均采用“跳倉法”施工，地下室底板和外墻的混凝土采用60 d齡期的強度指標。

4.2 “跳倉法”跳倉施工布置和澆筑順序

本工程跳倉最大分塊的平面縱向和橫向尺寸均嚴格控制在40 m以內。地下室頂板與基礎底板不必在同跨內，可各自分倉格。有關頂板布置分倉、澆筑順序等的情況可參照基礎底板，但需要更全面的考慮混凝土澆筑后的養護工作。以地下室底板為例，底板劃分17個倉位進行施工。在考慮施工材料準備、模板安裝、鋼筋綁扎、勞動力組織等影響因素的前提條件下，混凝土分倉間隔時間嚴格控制在7 d～10 d，按照圖1所示分兩階段(第二階段為第1天～第4天、第二階段為第9天～第13天)進行混凝土流水施工。

圖1 跳倉施工平面布置圖（單位：m）

跳倉接縫處按施工縫的設置要求與處理節點，如圖2，圖3所示。地下室底板與底板、底板與外墻之間施工縫的止水鋼板預埋，應設置于構件厚度方向的中間，依靠鋼筋支架進行固定，不得隨意變形和移位。跳倉先澆筑混凝土側應加設鋼筋網片(φ6@80 mm× 80 mm)并綁扎20目的鐵絲網與相鄰力鋼筋進行焊接，保持與止水鋼板垂直。為確保地下室防水質量，地下室底板與外墻的施工縫，應高出底板上表面不少于50 cm設置。

圖2 地下室基礎底板與底板施工縫（單位：mm）

圖3 地下室外墻與基礎底板施工縫（單位：mm）

在封倉前，施工縫處若有垃圾雜物、浮漿和不密實的混凝土，應及時清理干凈，并用清水沖洗濕潤，確保混凝土的施工質量。在跳倉間隔施工期間，可以在施工縫處通長布置寬度適宜的彩條布，既利于文明施工也有效避免雜物落入施工縫。

4.3 “跳倉法”施工技術的控制重點

1)模板及支架應根據施工過程中的各種狀況進行設計，并具有足夠的承載力和剛度。支架系統在安裝、使用和拆除過程中，必須采取防倒塌傾覆的措施，保證整體的穩定性。

2)封倉間隔時間宜為7 d～10 d，最短不宜少于7 d。

3)跳倉施工的供應能力應滿足連續澆筑的需要，嚴格制定防止出現“冷縫”的措施。

4)跳倉法施工的大體積混凝土，不得摻加膨脹劑類外加劑。由于膨脹劑只有在水中才能起作用，而施工現場很難達到使膨脹劑產生效果的養護條件。摻加膨脹劑類外加劑，存在“延遲膨脹”的風險和“過量膨脹”的危害。

5)地下室底板混凝土澆筑宜分層澆筑、分層振搗，每層錯開5 m左右，分層厚度控制在50 cm以內為宜。各澆筑層前后相互錯位，依次分層連續澆筑，上層澆筑應在下層初凝前完成，確保各澆筑層混凝土的結合及施工質量。

6)控制好混凝土的坍落度，同時要求混凝土攪拌站適當延長混凝土的初凝時間。

7)認真做好溫差控制及監測工作。混凝土入模溫度不宜大于32℃，混凝土澆筑體內相鄰兩側溫點的溫度差值不應大于25℃，內部降溫速率不宜大于2.0℃/d。

8)地下室底板及頂板混凝土表面的抹壓不少于3遍，同時要掌握好抹壓時間，以消除混凝土表面早期塑性收縮裂縫。

9)混凝土的早期塑性收縮較大，養護宜早不宜遲，養護時間不宜少于14 d。

10)適當延長拆模時間，拆模不少于7 d。混凝土澆筑后的初凝時期，切忌松模澆水，使結構表面急劇降溫，增加結構的溫度應力。工程實踐證明，早期松模澆水更容易引起開裂，特別是對強度較高的混凝土。

11)宜對建筑物進行長期的沉降觀測。

4.4 “跳倉法”施工技術推廣

2015年7月13日，由我國著名工程結構裂縫專家王鐵夢、廈門市建設局局長林樹枝、中建海峽建設發展有限公司鄭興等參加的廈門寶龍國際中心二期項目施工現場指導會，通過了該項目采用“跳倉法”施工技術的方案。該項目“跳倉法”施工技術的實施，也成為繼廈門梧村汽車站地下通道及商業街工程、廈門海峽交流中心二期B地塊工程、海峽國際社區C地塊(34號樓～35號樓)之后，又一個施工技術應用項目，并為該技術的推廣奠定了堅實的基礎。

5 結語

大體積混凝土裂縫是一個非常復雜的問題，它涉及到與工程結構相關的諸多方面，還需要繼續深入探索與研究。“跳倉法”作為一種有效的裂縫控制新技術和新措施，降低了施工成本，簡化了施工難度，提高了工程質量，綠色施工效果突出，我們應當在應用中，不斷總結經驗，使“跳倉法”技術進一步完善和廣泛推廣應用。

［1］ 王鐵夢.工程結構裂縫控制［M］.北京:中國建筑工業出版社，1997.

［2］ 王鐵夢.工程結構裂縫控制“抗與放”的設計原則及其在“跳倉法”施工中的應用［M］.北京:中國建筑工業出版社，2007.

［3］ 李國勝.多高層建筑基礎及地下室結構設計——附實例［M］.北京:中國建筑工業出版社，2011.

［4］ 薛 峰.超長結構裂縫控制及跳倉法施工原理概述［J］.科協論壇，2012(12):39-40.

［5］ 楊 斌.“跳倉法”施工技術在海外項目大體積混凝土工程中的應用［J］.安徽建筑，2014(4):55-56.

［6］ 徐 琳.談南京某項目混凝土跳倉法施工［J］.山西建筑，2014，40(18):113-114.

［7］ 李國勝.超長大體積混凝土結構設計與跳倉法施工指南［M］.北京:中國建筑工業出版社，2015.

On application of sequencemethod in large concrete

He Bin

(Fujian Zhuoyue Construction Engineering Development Co．，Ltd，Xiamen 361010，China)

The papermainly analyzes the main reasons for the cracks on large concrete，illustrates the construction principle for the sequence method，and explores the controlling points for the construction technique according to the application of engineering cases，so as to achieve the construction aims of the technique.

large concrete，crack，post-cast strip，sequencemethod

TU755

A

1009-6825(2015)29-0114-03

2015-08-09

何 彬(1985-)，男，助理工程師