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21m 高架候车层“跳仓法”施工技术分析

2012-03-23李敏

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:施工措施问题

李敏

摘要:“跳仓法”施工近年在大型公共和民用建筑中的超长、超宽、超厚混凝土结构中得到了广泛应用,笔者通过实践认为,必须清晰了解“跳仓法”施工的原理及应解决的主要技术问题,并在施工中严格落实各阶段要点难点的针对性措施,才能保证取得良好的施工效果。

关键词:跳仓法; 施工;问题;措施

Abstract: the "jump warehouse method" construction in recent years in large-scale public and civil architecture in long, exceed wide, super thick concrete structure to a wide range of applications, the author of the practice that must be clearly understand "jump warehouse method" of the construction of the principle and the main technical problems must be solved, and in construction shall strictly implement the difficulty of each stage points corresponding measures, to ensure good result of construction.

Keywords: jump warehouse method; The construction; Problem; measures

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一.前言

近年来,“跳仓法”施工在大型公共、民用建筑中的超長、超宽、超厚的混凝土结构中得到越来越广泛的应用,在加强结构整体性能,加快施工进度以及节能、节材、降低成本等方面取得了显著的经济和社会效益。笔者曾参与广州新客站21m 高架候车层“跳仓法”施工全过程,见证了高架候车层施工的成功。

二、工程概况

1、结构概况

新广州站车站建筑外墙面南北长448m,东西进深398m,565827㎡。无站台柱雨棚覆盖面南北向长580m,东西向宽475m。建筑最高点距地面52m,檐口最低点据地面22.9m。见剖面示意图。东西落客平台位于站房东西两侧,基础采用桩基础形式。上部结构情况如下:

高架候车层结构顶标高为(20.85m),结构平面位置见详高架候车层结构平面布置图。高架候车层混凝土结构建筑面积约为5万平方米,结构采用大跨度预应力梁结构,结构梁的截面高度高,跨度大,最大梁截面达到1500×3200,梁最大跨度达到32—48米,柱采用钢骨柱及钢筋混凝土柱结构,结构层板的厚度为150-220mm ,砼现浇板面。

三、施工部署

由于21m高架候车层施工工期紧迫,原设计单位设计的21M高架候车层后浇带施工做法无法实现建设指挥部规定的施工工期,因此,建议取消后浇带,采用“跳仓法”施工技术完成21M高架候车层混凝土结构的施工。

高架层分仓设置

“跳仓法”分仓设置原则:结合21M高架候车层结构设计的实际情况,避开高应力区域设置,分仓长度不超过50M。

2、“跳仓法”施工计划

“跳仓法”分仓板块最大尺寸不超过50m。施工安排如下:

第一阶段:完成D轴~1/G轴各仓施工,砼浇筑施工日期从2009年8月1日开始;

第二阶段:完成B轴~D轴各仓施工,砼浇筑施工日期从2009年10月3日开始以轨道梁施工完成日期为准。

“跳仓法”施工节奏为7d,具体分仓填仓施工顺序如下:

四、分仓施工缝处加强设计构造钢筋设置

通过与设计单位协商,对分仓施工缝处设置加强的构造钢筋,以控制施工缝处收缩裂缝。

五、分仓施工缝处理构造措施

1、施工缝常见质量问题

这是施工缝引发的主要和较常见的施工质量问题, 引起的原因有以下几点:

( 1) 混凝土面没有凿毛, 残渣没有冲洗干净, 使新旧混凝土结合不牢。

( 2) 在支模和绑扎钢筋过程中, 锯末、铁钉等杂物掉入缝内没有及时清除掉, 浇筑上层混凝土后, 在新旧混凝土之间形成夹层。

( 3) 浇筑上层混凝土时, 没有先在施工缝处铺一层水泥砂浆, 上下层混凝土不能牢固黏结。

( 4) 施工缝没有安装止水带。

( 5) 下料方法不当, 使骨料集中于施工缝处。

( 6) 混凝土结构钢筋过密, 振捣困难, 混凝土不密实。

( 7) 没有采用补偿收缩混凝土, 造成接茬部位产生收缩裂缝。

2、预防施工缝在施工过程中出现问题的措施

21M高架层设置施工缝应该严格按照规范规定, 认真对待, 避免位置不当或处理不好而引发质量事故, 以确保结构安全及使用寿命, 主要从以下几方面入手:

2.1 严格控制施工缝的留设位置

施工缝的位置应设置在结构受剪力较小和便于施工的部位, 21M高架候车层混凝土分仓施工缝是根据上述原则,通过应力计算和现场实际施工条件所得,详细位置见分仓示意图。 在施工过程中,应严格按照分仓施工缝设计的位置留设,不得随意改动,施工顺序也必须严格按照“跳仓法“施工计划中所安排的先后顺序组织施工。

2.2 施工缝的形式

施工缝的接缝形式有凸凹缝、高低缝、平缝、设止水带缝等多种。由于本工程设计使用年限为100年,属耐久性混凝土。根据我公司很多的施工实例, 发现采用400mm宽、2mm厚的钢板作为施工缝处的止水带其防水效果很好。所以21M高架候车层施工缝全部采用钢板止水带施工。

2.3 施工缝的处理

在施工缝处继续浇筑混凝土时, 应符合下列规定:

( 1) 已浇筑的混凝土, 其抗压强度不应小于1.2 MPa。

( 2) 在已硬化的混凝土表面上, 应清除水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层, 并加以充分湿润和冲洗干净, 且不得积水。即要做到: 去掉乳皮, 微露粗砂, 表面粗糙。

( 3) 浇筑前, 在施工缝处宜先铺上10 mm~15 mm 厚的水泥砂浆结合层, 其配合比与混凝土内的砂浆成分相同。

( 4) 混凝土应细致振捣密实, 以保证新旧混凝土的紧密结合。

( 5) 高度大于2 m 的梁体, 宜用串筒或振动溜管下料。

六、“跳仓法”混凝土浇筑控制措施

1、仓段内混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑,不得留施工缝。

2、大体积混凝土施工采取分层浇筑混凝土时,水平施工缝的处理应符合下列规定:1)、清除浇筑表面的浮浆、软弱混凝土层及松动的石子,并均匀露出粗骨料;2)、在上层混凝土浇筑前,应用压力水冲洗混凝土表面的污物,充分湿润,但不得有水;3)、对非泵送及低流动度混凝土,在浇筑上层混凝土时,应采取接浆措施。

3、混凝土的拌制、运输必须满足连续浇筑施工以及尽量降低混凝土出罐温度等方面的要求。

七、“跳仓法”施工混凝土原材料及配合比控制措施

原材料质量和配合比设计直接影响混凝土的性能和强度,是裂缝形成和控制不可忽略的因素。主要加强预防措施如下:

1.优选原材料,优化配合比设计。

( 1)水泥:矿渣水泥发热量比普通水泥低,但早期收缩要大。宜采用普通硅酸盐水泥,适量加粉煤灰。所用水泥7d 水化热不应超过350kJ kg,3d 水化热不宜超过300kJ kg。在保证强度及各项指标的前提下尽量减少水泥用量,控制在300kg m3 以内。

(2)粗、细集料:细集料采用质地坚硬、级配良好的中砂,细度模数2.4~2.8,含泥量不大于3%; 粗骨料采用自然连续级配的机碎石,含泥量不大于1%,针片状颗粒含量不大于15%。

( 3) 粉煤灰:采用Ⅰ、Ⅱ级,掺量宜为水泥用量的25%~30%,可提高混凝土抗渗性和抗化学侵蚀性能,降低水化热,减少混凝土早期裂缝。

( 4)加水量和坍落度: 严格控制加水量和坍落度,水胶比保持在0.4~0.5,掺加高效减水剂,水量宜控制在160~165kg m3,不宜超过170kg m3。

(5)外加剂:采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定且能满足混凝

土耐久性能的产品。

2.严格监控混凝土拌合和运输控制措施的执行。

(1) 混凝土原材料严格按照施工配合比要求计量,最大允许偏差应符合(按质量计)下列要求:胶凝材料(水泥、掺合料)和外加剂±1%;骨料±2%;拌合用水±1%。

(2)搅拌前用直接法测定粗细骨料的含水率, 以校核拌合工厂自动检测系统,准确测定因天气原因引起的粗细骨料含水量变化,以便及时调整施工配合比。

( 3)搅拌时先投入细骨料和水泥矿物掺合料,搅拌均匀后再加水和复合外加剂,充分搅拌后再投入粗骨料,搅拌时间应较普通混凝土稍长,控制在约120s。

( 4)在炎热季节进行搅拌施工时,采取在堆料场搭设遮阳棚、低温水拌和搅拌混凝土,并专门建有冷却塔。对胶凝材料(水泥、粉煤灰)储料罐,可通过提前预留散热时间、对罐体喷洒冷水等措施降低其入机湿度。

(5)减少砂石料中的含泥量和粉尘,通过在皮带上加装洗料系统可有效解决这一问题。

( 6)运输、浇筑过程中禁止随意加水,以免导致混凝土性能的变化,增加裂缝控制难度。运输过程中对运输设施采取保温隔热措施,防止局部温升过高。

( 7)尽量缩短混凝土的运输时间,从搅拌机出盘到浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土各项性能为限,罐车到浇筑现场时要求罐车高速旋转20~30s。

八、“跳仓法”施工砼养护措施

1、混凝土二次抹压

2、混凝土需要及时而充分的湿养护

九、砼裂缝封堵预案

21M高架候车层所处的外部环境正常,在采取其他的相应措施,并加强保护层厚度的管理,钢筋混凝土的裂缝允许宽度可以达到0.3~0.4mm,超出0.4mm的裂缝必须处理,根据裂缝产生的原因及裂缝发展的不同状况有针对性的制订裂缝封堵预案。

混凝土裂缝的处理预案有

(1)开槽法修补裂缝

该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,采用环氧树脂:10,聚硫橡胶:3,水泥:12.5,砂:28。首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。

(2)低压注浆法修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

(3)表面覆盖法修补裂缝

这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。

十 结語

工程实践证明,“跳仓法” 施工在很多工程的超长、超宽或超厚混凝土结构中都得到了成功的应用, “跳仓法”施工是一项综合技术,必须总结出各阶段控制要点难点并有针对性地采取相应措施,并在施工过程中严格执行,才能使“跳仓法”施工发挥其在节能、节材、加强结构性能、加快施工进度、降低成本等方面的优势,取得显著的经济和社会效益。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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