超長預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)跳倉法施工

邵珠令 李永明 王 偉

中建八局第二建設(shè)有限公司 濟南 250013

1 工程概況

溫州永強機場新建航站樓工程B區(qū)9 m結(jié)構(gòu)層為旅客出發(fā)層，長240 m、寬120 m，未設(shè)置伸縮縫，屬于超長大面積混凝土結(jié)構(gòu)工程。施工采用后張有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)；預(yù)應(yīng)力區(qū)域混凝土強度等級為C40，框架梁截面尺寸1 200 mm×1 400 mm、次梁截面尺寸500 mm×1 200 mm、跨度為18 m，框架柱截面尺寸1 200 mm×1 200 mm或φ2 000 mm鋼柱、樓板厚160 mm。

2 方案優(yōu)化

原設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)的寬度方向設(shè)置4條通長后澆帶、長度方向設(shè)置2條通長后澆帶、后澆帶寬度為1 000 mm、后澆帶封閉時間不少于60 d、混凝土強度等級達到100%后方能進行預(yù)應(yīng)力張拉施工。采取跳倉法施工與采取后澆帶施工相比較，干燥收縮在框架內(nèi)引起最大柱頭彎矩及梁內(nèi)最大軸力基本相同，且可跳倉間隔澆筑，大大縮短施工工期。綜合考慮以上因素，決定采用跳倉法施工[1-3]。

3 跳倉法倉位劃分情況

跳倉法的原則為“隔一跳一”，即至少隔一倉塊跳倉或封倉施工，分倉縫適當錯開。跳倉法施工設(shè)計最重要的是跳倉間距的確定，中部分倉塊大小不宜大于40 m×40 m， 倉位外側(cè)鄰近自由端區(qū)域可按略大于40 m設(shè)置，跳倉順序應(yīng)滿足各區(qū)互不干擾原則進行跳倉施工。通過理論計算、分析，并結(jié)合本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計，明確了實際倉位大小尺寸，并確定補倉時間間隔不少于7 d，整個B區(qū)9 m結(jié)構(gòu)層區(qū)域劃分為3個施工區(qū)域，共計20個倉段，施工期間實際每個倉塊尺寸和位置如圖1所示。

根據(jù)跳倉法施工原理、混凝土受力分析及專家論證結(jié)果，本工程B區(qū)9 m層預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)平面分倉混凝土澆筑總共分6批次施工完成，澆筑順序為1→3→5、2→4→6，其中每批次施工順序按照圖1中數(shù)字下角從小至大的順序進行。

圖1 9 m結(jié)構(gòu)層平面分倉混凝土澆筑順序示意

4 施工技術(shù)措施

4.1 混凝土配合比優(yōu)化

1）在硅酸鹽水泥中摻入占膠凝材料用量30%～40%的粉煤灰，以減少內(nèi)部水化熱的產(chǎn)生及減少混凝土的干縮量；并嚴禁膠凝材料中添加礦粉，這樣從整體上對裂縫的產(chǎn)生和擴展起到了抑制的作用。

2）優(yōu)選級配5～25 mm區(qū)間的堅硬碎石充當粗骨料，并增大粗骨料用量。在滿足泵送要求的情況下，加大碎石骨料用量，減少混凝土水化熱，更好地保護混凝土的質(zhì)量。

3）水灰比控制在0.40左右，采取該措施的目的在于減少用水量，降低混凝土的收縮，宜摻加高效減水劑。

4）混凝土坍落度控制在16～20 cm，初凝時間控制在8 h左右，充分釋放水化熱。

5）混凝土入模溫度嚴格控制在25 ℃以下[4-6]。

4.2 施工縫處理措施

跳倉接縫處應(yīng)按分倉縫的要求設(shè)置和處理。分倉縫處采用密眼鋼絲網(wǎng)進行攔截、鋼絲網(wǎng)背部采取鋼筋二次加固處理；混凝土澆筑前，分倉縫鋼絲網(wǎng)安裝必須穩(wěn)固可靠，不得有變形和移位，并將其表面的浮漿、雜物、粉塵等清理干凈，用水濕潤后再澆筑混凝土。

分倉縫在封倉前，應(yīng)將分倉縫處的雜物、混凝土浮漿、松散混凝土塊清除干凈，并進行清洗濕潤 ，若在分倉縫周圍（已澆筑完的鋼絲網(wǎng)內(nèi)側(cè)的混凝土）存在孔洞、松散等不密實的混凝土部位，應(yīng)將鋼絲網(wǎng)和混凝土一起鑿除，直至密實為止，然后清洗干凈，澆水濕潤，以保證混凝土接縫處的施工質(zhì)量。

為抵抗分倉縫處溫度應(yīng)力集中與變形，造成此處出現(xiàn)有害裂縫，分倉縫處增設(shè)合理的構(gòu)造配筋，來提高混凝土結(jié)構(gòu)極限拉伸值；在分倉縫處縱向增設(shè)50%原設(shè)計縱向鋼筋，長度伸至施工縫兩側(cè)1.20Lae（圖2）。

4.3 混凝土澆筑與測溫監(jiān)控

1）混凝土嚴格按照跳倉法施工順序施工，相鄰兩施工段間隔時間須不少于7 d，以避免混凝土施工初期部分溫差懸殊及干縮作用。

圖2 分倉縫構(gòu)造做法示意

2）對于每一個施工倉位，混凝土應(yīng)一次性澆筑完成，不允許出現(xiàn)冷接縫。

3）梁混凝土澆筑采用斜面分層法，且每層澆筑厚度控制在500 mm以內(nèi)。澆筑時，要在下一層混凝土初凝前澆筑上一層混凝土，循序漸進，一次澆筑到位，并須將表面泌水及時排出。

4）每一振搗插點要掌握好時間，過短不易密實，過長會引起混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象。一般應(yīng)視混凝土表面呈水平、不再顯著沉降、不再出現(xiàn)氣泡及表面泛出灰漿為準（一般為15 ～30 s，在20 ～30 min后再對其進行二次復(fù)振）。振搗傾斜混凝土表面時，應(yīng)由低處逐漸向高處移動，以保證振搗密實。每次移動位置的距離應(yīng)不大于振動棒作用半徑的1.5倍（400 mm左右），且不得大于500 mm。

5）結(jié)構(gòu)混凝土施工階段采用智能測溫系統(tǒng)監(jiān)測現(xiàn)澆混凝土梁板不同厚度處的溫度變化情況，每2 h不間斷記錄測點溫度并繪制曲線，隨時監(jiān)測現(xiàn)澆構(gòu)件之內(nèi)外溫差與平均降溫速率，并根據(jù)監(jiān)測情況，隨時調(diào)整保溫措施及采取對應(yīng)處理措施。

6）當混凝土澆到板頂標高后，應(yīng)用2 m刮杠將混凝土表面找平，控制好板頂標高，然后用木抹子拍打、搓抹2遍，開始噴霧養(yǎng)護。混凝土終凝前1～2 h，采用提漿機收光2遍，邊收光邊覆蓋厚0.60 mm塑料薄膜，以防止水分蒸發(fā)，薄膜上再鋪一層草氈，灑水養(yǎng)護時間不少于14 d。

4.4 混凝土養(yǎng)護與溫度變形監(jiān)控

1）安排專人負責養(yǎng)護工作，混凝土終凝后2 h即開始養(yǎng)護，養(yǎng)護期不少于14 d，并應(yīng)經(jīng)常檢查塑料薄膜和草氈完整情況，保持草氈濕潤。

2）在保溫養(yǎng)護中，應(yīng)對混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率進行現(xiàn)場監(jiān)測，當實測結(jié)果不滿足溫控指標要求時，應(yīng)及時調(diào)整保溫養(yǎng)護方案。

3）混凝土澆筑完成后，立即采用測距儀實時監(jiān)控混凝土溫度變形，若出現(xiàn)變形過大等異常情況，亦須及時調(diào)整保溫養(yǎng)護方案。監(jiān)控時間不少于30 d。

4）混凝土養(yǎng)護期間，樓板上部嚴禁堆載[7]。

5 實施效果

溫州永強機場新建航站樓工程采用跳倉法施工，并通過合理的施工組織、恰當?shù)募夹g(shù)措施、嚴格的管理，提高了混凝土施工質(zhì)量，整個施工樓板未出現(xiàn)裂縫等其他質(zhì)量問題，同時提高了工效，降低了工程成本，縮短工期75 d以上。 實踐證明，在超長預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，跳倉法施工是取代后澆帶施工的有效技術(shù)舉措。