超大地下室裂縫控制跳倉(cāng)法研究與應(yīng)用

超大地下室裂縫控制“跳倉(cāng)法”研究與應(yīng)用

Summary：超大地下室的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、寬度都超過常規(guī)，混凝土的抗拉強(qiáng)度不大，早期降溫、干縮、變形的應(yīng)力，都會(huì)加劇地下室的極限拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生大量縫隙，加劇滲透水風(fēng)險(xiǎn)。為了科學(xué)防治地下室裂縫，推薦使用“跳倉(cāng)法”工藝，降低裂縫的危害性。本文研究中，重點(diǎn)討論“跳倉(cāng)法”在地下室裂縫中的應(yīng)用，僅供參考。Keys：超大地下室；裂縫控制；跳倉(cāng)法；研究應(yīng)用地下室結(jié)構(gòu)剪力墻，設(shè)計(jì)厚度一般為0.4m，寬度、長(zhǎng)度的比例小，截面與箱型結(jié)構(gòu)較為相似。超大地下室的寬度、長(zhǎng)度，明顯超過限定范圍，隨著結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的延長(zhǎng)，混凝土結(jié)構(gòu)的溫度收縮應(yīng)力會(huì)增長(zhǎng)。當(dāng)?shù)叵率业幕炷磷冃螒?yīng)力增加，會(huì)提升變形應(yīng)力，此時(shí)要使用“跳倉(cāng)法”進(jìn)行施工，科學(xué)防治地下室的裂縫。1、項(xiàng)目概況昭通市昭陽(yáng)區(qū)實(shí)行A社區(qū)安置工程，總建筑面積為25.9萬m2，,主建筑為筏形基礎(chǔ)，地下室為框架結(jié)構(gòu)。地下室底板，采用“跳倉(cāng)法”施工?；炷翝仓┕?，斜向2個(gè)倉(cāng)，鄰近倉(cāng)澆筑時(shí)間間隔大于1周。按照順序，完成地下室底板結(jié)構(gòu)的施工。為了避免混凝土收縮，導(dǎo)致底板出現(xiàn)表面干燥裂縫、貫穿性裂縫，準(zhǔn)確計(jì)算混凝土收縮應(yīng)力，防治內(nèi)外溫差、表面干燥所致裂縫。2、跳倉(cāng)法的技術(shù)研究2.1技術(shù)定義跳倉(cāng)法，是將建筑物平面結(jié)構(gòu)，劃分為多個(gè)分塊，先進(jìn)行1塊混凝土的澆筑，間隔1周后，再澆筑鄰近混凝土，從而釋放溫度應(yīng)力，依賴混凝土抗拉能力，有效抵抗溫度應(yīng)力，屬于新型溫度裂縫的控制方法。建筑縱向長(zhǎng)度大于規(guī)范值，橫向長(zhǎng)度短小時(shí)，遵循統(tǒng)一方向劃分建筑平面。2.2技術(shù)原理第一，利用混凝土長(zhǎng)度、溫度的應(yīng)力關(guān)系：混凝土長(zhǎng)度、溫度應(yīng)力，具備非線性關(guān)系，按照該原理，跳倉(cāng)法對(duì)超長(zhǎng)混凝土實(shí)行分塊處理，每塊混凝土對(duì)應(yīng)的溫度應(yīng)力，小于原混凝土的溫度應(yīng)力，分解原混凝土的溫度應(yīng)力，能夠降低溫度應(yīng)力數(shù)值。第二，利用溫度、溫度的應(yīng)力關(guān)系：澆筑混凝土之后，水化熱反應(yīng)下，混凝土溫度達(dá)到峰值。比如C20-C25的混凝土，溫度峰值為45℃；C25-C30的混凝土，溫度峰值為50℃。在1周降溫之后，溫度接近環(huán)境溫度。澆筑混凝土1周后，大部分降溫已完成，混凝土內(nèi)部溫度，基本和環(huán)境溫度相同。3、跳倉(cāng)法的使用3.1設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用針對(duì)超大地下室的裂縫處理，為了凸顯出施工管理效果，遵循工程管理要求，科學(xué)分析施工技術(shù)與工藝。超大地下室施工技術(shù)，和傳統(tǒng)施工技術(shù)的差別大，所以要優(yōu)化設(shè)計(jì)施工工藝。在結(jié)構(gòu)變截面，可以設(shè)置抗裂鋼筋網(wǎng)片，降低集中應(yīng)力，減小裂縫風(fēng)險(xiǎn)。通過大量實(shí)驗(yàn)可知，如果配筋率低于1%，當(dāng)配筋率持續(xù)加大時(shí)，能夠逐步減小縫隙的寬度。針對(duì)梁配筋的加強(qiáng)處理，超大方向的底板梁、頂板梁，除過遵循荷載進(jìn)行配筋計(jì)算，還要針對(duì)梁側(cè)縱向溫度鋼筋，加大配筋率，縮短配筋間距。針對(duì)腰筋接頭，要應(yīng)用焊接接頭法，腰筋錨入支座長(zhǎng)度，應(yīng)當(dāng)超過La。針對(duì)外墻配筋的加強(qiáng)處理，地下室外墻底部、頂部，可以設(shè)置暗梁。外墻、長(zhǎng)內(nèi)墻，應(yīng)當(dāng)增加縱筋率，縮短配筋間距。外側(cè)設(shè)置水平向縱筋。3.2材料技術(shù)的使用混凝土原材料，對(duì)溫度應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度的影響大?？刂苹炷敛牧?，有助于限制溫度裂縫，具體要點(diǎn)如下：第一，優(yōu)化配合比：為了降低混凝土水化熱、溫度收縮度。在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度、工作性能的同時(shí)，盡量減少水灰比，將水灰比控制在0.55以下。合理控制水泥用量、用水量，將用水量控制在170kg/m3。針對(duì)礦粉、粉煤灰等摻合料，應(yīng)當(dāng)確保膠凝材料占比小于40%，砂率為40%。通過試配法，可以明確最佳的坍落度、保水性、黏聚性。坍落度控制在120±20mm。第二，控制原材料：鈣礬石磊膨脹劑，存在高溫不穩(wěn)定、缺水不膨脹問題。通過施工養(yǎng)護(hù)措施，很難達(dá)到膨脹劑要求的養(yǎng)護(hù)條件。膨脹劑吸收混凝土內(nèi)的水，可以加大收縮效應(yīng)，從而產(chǎn)生裂縫。所以，混凝土摻合膨脹劑之后，會(huì)增加裂縫控制難度。在混凝土材料中，只需添加減水劑，無需添加其他外加劑。第三，原材料的技術(shù)要求：在處理超大地下室的裂縫時(shí)，通過應(yīng)用跳倉(cāng)法，可以獲得理想施工效果?？茖W(xué)分析原材料的性能與質(zhì)量，以滿足工程質(zhì)量的要求。3.3施工技術(shù)與管理方法的使用第一，溫度控制技術(shù)：在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)規(guī)避高溫、炎熱天氣。在該項(xiàng)目施工中，由于處于高溫天氣下，所以在夜晚進(jìn)行混凝土澆筑。在白天澆筑混凝土?xí)r，屬于土工布覆蓋，并且做好灑水養(yǎng)護(hù)，從而降低混凝土的入模溫度。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)，選擇太陽(yáng)布遮擋材料，以免增加入模溫度。第二，混凝土澆筑技術(shù)：在澆筑混凝土?xí)r，選擇斜坡分層澆筑法，合理控制澆筑間歇時(shí)間，控制在初凝之前?？茖W(xué)分析底板內(nèi)的混凝土施工，優(yōu)化調(diào)整混凝土技術(shù)，從而保障工程建設(shè)質(zhì)量。通常情況下，為了對(duì)施工裂縫進(jìn)行控制，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化設(shè)計(jì)縱比例，控制混凝土振搗棒的插入深度，約為50mm。第三，計(jì)算收縮應(yīng)力：首先，混凝土的溫度收縮應(yīng)力，和降溫幅度具備正向關(guān)系。注重混凝土內(nèi)部水化溫升的控制，能夠降低溫度收縮應(yīng)力。所以，合理控制用水量、膠凝材料使用量，能夠控制水化溫升、干縮的數(shù)值。其次，在前28d內(nèi)，混凝土具備明顯的松弛效應(yīng)，通過徐變松弛效應(yīng)，能夠使結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力疊加下降，所以跳倉(cāng)澆筑時(shí)間應(yīng)當(dāng)維持在1周。應(yīng)力徹底松弛之后，可以繼續(xù)疊加，落實(shí)保濕、保溫的養(yǎng)護(hù)處理，逐漸降低混凝土的溫度，通過徐變松弛效應(yīng)，可以降低內(nèi)外溫差、表面干燥形成的裂縫。自動(dòng)測(cè)溫系統(tǒng)、土工布的相互配合，能夠起到監(jiān)測(cè)、保濕、保溫效果。最后，在不添加膠凝材料的情況下，為了控制好混凝土的裂縫，必須加大混凝土抗拉強(qiáng)度。做好骨料含泥量的控制，注重骨料級(jí)配的優(yōu)化，落實(shí)振搗、收光處理。4、跳倉(cāng)法施工的注意事項(xiàng)第一，在地下室結(jié)構(gòu)施工中，由于牽扯到支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、混凝土結(jié)構(gòu)施工、土方開挖工程。施工人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮跳倉(cāng)法施工結(jié)構(gòu)、其他施工控制問題，從而實(shí)現(xiàn)分區(qū)開挖，快速形成底板的目標(biāo)，合理統(tǒng)籌各項(xiàng)資源。在分區(qū)挖土操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化設(shè)計(jì)臨時(shí)坡的坡度?；幼詈笠粚油练介_挖，應(yīng)當(dāng)參考區(qū)域變形、控制要求。第二，優(yōu)化設(shè)計(jì)混凝土的配合比，做好實(shí)驗(yàn)室分析，從而掌握混凝土收縮數(shù)據(jù)。第三，墻板剛度超過中板，墻體實(shí)行分段澆筑，合理控制收縮裂縫，維護(hù)墻體施工質(zhì)量。第四，針對(duì)地下結(jié)構(gòu)的澆筑施工，1層梁板結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)聯(lián)合外墻施工共同開展，維護(hù)混凝土澆筑質(zhì)量。第五，中板的傳力帶施工，應(yīng)當(dāng)參考地下2層防水要求，確保外墻剛度、傳力帶強(qiáng)度的匹配度。第六，中板只有120mm厚度，頂板的厚度達(dá)到了300mm，所以要關(guān)注頂模架的設(shè)計(jì)，以免無法拆除地下2層的模架。第七，針對(duì)跳倉(cāng)施工順序，則要關(guān)注換撐問題，支撐模架的流水要求。由于澆帶處支撐拆除早，中板后澆帶未澆筑，所以要設(shè)置傳力帶，以滿足基坑傳力要求。第八，分段跳倉(cāng)施工中，需要做好外防水、防水保護(hù)層的設(shè)置，防止混凝土長(zhǎng)期暴露，加大內(nèi)外部的溫度差，從而產(chǎn)生溫度裂縫。完成頂板施工后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)回土覆蓋，縮短暴露時(shí)間。5、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，在地下室施工中，合理應(yīng)用跳倉(cāng)施工法，能夠控制地下室裂縫。使用此種方法時(shí)，可以盡早釋放水化熱的溫度應(yīng)力，發(fā)揮出混凝土的徐變特點(diǎn)，收縮應(yīng)力松弛之后。混凝土形成整體后，盡管計(jì)算長(zhǎng)度變長(zhǎng)了，但是收縮力下降，很少會(huì)引發(fā)比較明顯的收縮應(yīng)力，因此跳倉(cāng)法的應(yīng)用價(jià)值顯著。Reference[1]薛勝楠,林剛,袁文志,李海平.跳倉(cāng)法控制結(jié)構(gòu)裂縫在施工中的應(yīng)用[A].《施工技術(shù)