“跳仓法”施工技术将被推广!

蹲厕唱领悟 2020-05-06 17:19:28 浏览量:683

四川省工程建设地方标准《四川省超长大体积混凝土结构跳仓法施工技术标准》编制组成立暨第一次工作会议在中建四局三公司四川分公司召开,该标准的编制将给跳仓法施工技术的推广应用提供有力支撑。现场多位专家表示,集多种优势的“跳仓法”施工技术将逐渐取代传统的留置后浇带施工工艺。



“跳仓法”施工现场实例

“跳仓法”即超长大体积混凝土结构跳仓法施工技术:


是指在大体积混凝土结构施工中,在早期温度收缩应力较大的阶段,将超长的混凝土块体分为若干小块体间隔施工,经过短期的应力释放,在后期收缩应力较小的阶段再将若干小块体连成整体,依靠混凝土抗拉强度抵抗下一阶段的温度收缩应力的施工方法。



“跳仓法”施工顺序示例


“跳仓法”施工工艺简单,以上图示例为例:


根据基础筏板面积大小沿长度和宽度方向各分为不大于40m的区格,沿各自方向分别编号。具体施工顺序是:先浇筑第一批即1-1~1-6,相隔不小于7d后再浇筑第二批即2-1~2-6。


“跳仓法”充分利用了混凝土在5到10天期间性能尚未稳定和没有彻底凝固前容易将内应力释放出来的“抗与放”特性原理,按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的原则施工,其模式和跳棋一样,即隔一段浇一段。相邻两段间隔时间不少于7天,以避免混凝土施工初期部分激烈温差及干燥作用,这样就不用留后浇带了。


“跳仓法”施工与传统的“后浇带”施工工艺对比优势显著:


1)简化施工工序、可加快施工进度。

2)减少施工缝、有利于控制裂缝提升工程质量。

3)节约材料、绿色环保。


“跳仓法”施工需注意以下几个问题:


1)由于基础底板属于大体积混凝土,其混凝土设计强度等级宜为C25~C40,可采用60d或90d龄期的强度指标作为其混凝土设计强度。

2)地下室外墙也可采用跳仓施工法,其区格长度不宜大于40m,也可沿外墙30~40m设一条800mm施工后浇带,带的两侧采用钢筋网或钢板网,后浇带可在顶板浇筑混凝土时同步浇筑,且不少于7d。


“跳仓法施工技术”未能普及的深度思考读《从设置“永久伸缩缝”到“取消后浇带”》有感!

摘要:

最近有幸拜读了杨嗣信老教授写得一篇《从设置“永久伸缩缝”到“取消后浇带”》的文章,心里颇有些想法。笔者在十年前也已开始将“跳仓法施工技术”充分应用于自己所主管的多项工程上,效果良好!但笔者每次在亲自推广应用的过程中也是阻力重重,只能以个人声誉和风险担当才能勉强推行下去。这也让我屡次体会了杨老曾说过的一段朴实的话 “创新是有风险的,只有抛弃了个人自私的想法才能敢于创新。在公与私的斗争中,在对新事物的认识中,在大家的默契合作中,我们通过创新提高工程质量,提高个人素质。”


首先,我们一起重温一下杨老这篇文章


从设置“永久伸缩缝”到“取消后浇带” 


近三十年来, 全国范围内的建筑施工都采取设置后浇带的方法来解决建筑物的温度、收缩和因沉降导致的混凝土裂缝问题。后浇带可分为两种,一种是施工后浇带又叫“伸缩后浇带”,是为控制超长混凝土在结构施工阶段中的裂缝;另一种是沉降后浇带,是为控制主楼( 高层) 与裙房( 多层) 或地下车库之间的差异沉降而可能产生的结构构件附加内力与裂缝设置的,两者是完全不同的。


由于这两种后浇带性质完全不同, 因此解决的方法也各有不同。取消施工后浇带的主要措施是采用跳仓施工法,施工后浇带主要是由于建筑物结构超长, 基础又是厚大的大体积混凝土, 为控制混凝土中胶凝材料( 水泥) 水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝的产生, 所以在混凝土施工顺序上采取了跳仓施工法。其方法是将超长的混凝土整体块体划分为若干小块体并进行间隔施工, 经过短期的应力释放( 即适当收缩后), 再将若干小块体连成整体, 依靠混凝土自身产生的抗拉强度来抵抗下一阶段混凝土收缩的温度收缩应力( 即混凝土的温度、收缩变形受到约束时, 混凝土内部所产生的应力), 而沉降后浇带目前只能有条件的取消或提前进行封闭, 并要与设计单位密切配合进行设计计算,同时采取一些必要的措施。现将这两类后浇带的处理意见分叙于下。


一、关于施工后浇带改为跳仓施工法的问题


从上世纪五十年代到八十年代初, 为解决超长建筑物的伸缩和相邻建筑高度不等的沉降问题都设置了“永久伸缩缝”, 不仅给施工带来了困难, 而且造成了渗漏隐患。由于将整体建筑立面切成若干小块, 立面整体性不好, 因此也不受建筑师的欢迎。人民大会堂曾成功地采用了施工后浇带, 但未能全面推广应用, 一直到1980 年北京长城饭店工程( 由美国设计的一幢8 万m2 的五星级酒店), 其中采用施工后浇带代替了永久伸缩缝, 使立面更加完整美观, 自此北京和全国逐步开始推广施工后浇带, 又称“伸缩后浇带”。与此同时,沉降后浇带也开始广泛应用, 这项技术一直沿用至今,应该说这是一项重大的创新技术, 并很快得到了推广应用。


为解决这条永久伸缩缝, 其实在上世纪七十年代, 上海宝钢就已经成功地研究采用了跳仓施工法, 取消了这条“缝”,这项技术虽问世已近四十年,在全国却还远远没有推广,只是在少数地区少数工程中应用,既没有规范、规程,甚至在最近出版的现行专业规范中(除混凝土结构施工规范曾露一面外)基本未提及,在设计规范中更是未见只字片语,因此给这项“新”技术的推广带来了极大的困难。


二十一世纪初,在上海宝钢副总工程师王铁梦的直接指导和帮助下,北京市开始接触这项新技术,经过近十年努力,北京已在36 项工程推广应用这项新技术,但只占全北京市全部工程的极少部分。众所周知,这条不到一米宽的后浇带给施工增添了很多麻烦,在施工中这条后浇带长期得不到封闭,特别在地下部分从底板开始地下二层、一层……一直到地上这条带迟迟不能封闭。遇到雨期,地面和楼层的雨水一直冲到地下室底板,地下室变成了水池。另外后浇带在浇筑前还必须彻底清理干净,钢筋密集、一米多厚的底板,工人很难进入,清理工作困难,既费时间又费劳动力,工作条件恶劣。由于封闭后浇带时上层楼面已封闭,因此后浇带浇筑时混凝土运输困难,混凝土布料杆和混凝土泵送车都无法使用。由于浇筑后浇带的混凝土量少,浇筑时间又较长,对预拌混凝土供应也造成一定的困难,同时也影响现场正常的施工顺序。更严重的是,在后浇带两侧支承楼板的模板支架长期不能拆除,影响正常周转,增加了成本,同时也影响机电设备和二次结构施工的提前进入,无法进行立体交叉作业,对进度不利。特别是沉降后浇带半年甚至一年内不得封闭,对工程进度的影响更为严重。另外,后浇带混凝土在封闭后进行养护极为困难,混凝土中通常都掺加了膨胀剂,由于无法进行蓄水、养护不到位,往往造成混凝土严重开裂,一条缝变成了两条缝,后浇从进度、质量、环保、安全、管理等方面给施工单位带来极大困难,经济上的损失更大,所以取消后浇带是一项重大的改革。尽管仅仅是一条“带”的变革,却具有重大的历史意义和显著的经济效益和社会效益。实践证明,科技进步与发展生产力的关系是何等密切!


取消施工后浇带,采用跳仓施工法的工艺十分简单,施工方便,根据基础筏板面积大小沿长度和宽度方向各分为不大于40m 的区格,沿各自方向分别编号。具体施工顺序是:先浇筑第一批即1-1~1-6,相隔7d 后再浇筑第二批即2-1~2-6(见图1)。





跳仓施工法中需注意以下几个问题:


1)由于基础底板属于大体积混凝土,其混凝土设计强度等级宜为C25~C40,可采用60d 或90d 龄期的强度指标作为其混凝土设计强度。

2)地下室外墙也可采用跳仓施工法,其区格长度不宜大于40m,也可沿外墙30~40m 设一条800mm施工后浇带,带的两侧采用钢筋网或钢板网,后浇带可在顶板浇筑混凝土时同步浇筑,且不少于7d。

3)地下室顶板及地上楼板也可采用跳仓施工法,平面的纵向和横向分为各不宜大于40m 的区格,沿各自方向编号,各层及基础底板(包括墙体)不必在同跨内,可各自分区格(即其施工缝不必上下对齐)。

4)采用跳仓施工法时,必须严格遵守、满足有关的规范要求。

5)楼板也可以采用跳仓施工法,与基础底板施工方法相同,出于楼板厚度较薄的考虑,浇筑间隔时间可相应缩短一些,其实过去分段流水作业中已有这方面的经验。


二、关于沉降后浇带的问题


沉降后浇带近十年来也有很大突破,目前正在继续研究。过去对沉降后浇带的封闭时间,必须等高层部分结构封顶后或封顶后再观察一段时间,然后再由设计决定是否封闭,这给施工带来极大困难。沉降后浇带长期(甚至一年)不封闭,一场大雨能从顶层一直淋到地下室底板;模板因不能拆除,长期积压不得周转,可以说沉降后浇带比施工后浇带难度还大。近十年来,沉降后浇带也已经有不同程度的创新,以北京为例,在设计人员的密切配合下,有的工程提前封闭沉降后浇带,有的工程甚至取消了沉降后浇带。实践证明,采取这种措施的工程后期效果非常理想,未发生异常情况,尤其是北方地区地基条件比较好,完全有条件取消或提前封闭沉降后浇带,即使在南方大量采用了桩基,也完全可以做到取消沉降后浇带或提前封闭,但必须要有设计方配合。通过综合比较近几年来的工程实践,针对沉降后浇带提出如下意见:主楼与裙房或地下车库连成整体的基础(这类设计今后越来越多),当设计满足下列规定时,可考虑取消沉降后浇带。

1)主楼(高层部分)、裙房或地下车库的基础均采用了桩基,并经过计算最终相邻跨的差异沉降值在规范规定的范围内(1 / 500)。

2)主楼、裙房或地下车库的基础埋置深度较深,且基础底的土质承载力高、压缩模量大,基础底的附加压力小于土的原生压力,各自的基础沉降量很小,差异沉降值远小于规范允许值。

3)主楼基础采用桩基或复合地基,裙房或地下车库采用满堂天然地基,经计算最终相邻的差异沉降值在规范规定的范围内。

 4)主楼基础采用桩基或复合地基,裙房或地下车库采用了独立柱基抗水板的天然地基,经计算最终相邻跨的差异沉降值在规范规定的范围内。

众所周知,设置沉降后浇带的目的是为控制相邻建筑高度不等的基础、主楼与裙房或地下车库之间的差异而可能产生的结构构件附加内力和裂缝。工程实践证明,在基础设计时减少主楼建筑沉降量和裙房或地下车库的沉降量不致过小,采取上述措施可不设置沉降后浇带,不符合上述措施条件的工程可在施工过程中加强对沉降后浇带两侧的沉降观察(监测),观其两侧的差异沉降值。如果差异沉降值趋于稳定并在规范规定的范围内,则可会同设计商议采取提前封闭沉降后浇带的措施。在北京不少工程采用过这种方法,效果较好。


在笔者看来,这是一篇有极高社会价值和经济价值的公益性务实文章!然而,《工程智库》公众号发布此文一个月以来至今(2018-1-12)竟然只有3966人的阅读量。其实,这也就从另外一个侧面解释了为什么“跳仓法施工技术”未能普及的原因了!为什么会这样?笔者有以下几点思考分析(不过多展开):


思考一:为什么少有人推动?


这种新技术的推动和新材料的推动不一样,没有巨象的、直接的经济受益企业,只是减轻了最底层的施工工人师傅们的工作难度而已。而这个群体又正好是没有发言权的,况且这个群体不可能从理论上理解分析吸收这项新技术。工程项目上有发言权的推动者往往不一定具备像杨老那样专业精神、敬业精神和无私品德!同时,这项新技术本身就缺乏巨象的、完善具体的现行规范支撑,万一出现什么问题还要承担本不存在的额外责任!


思考二:谁是最佳第一推动者?


针对每一个具体过程项目而言,推广一个在规范上找不到完全支撑的技术,首先要有一个第一推动者!那么,谁是最佳第一推动者?设计单位总工?施工单位总工?监理公司总监?建设单位总工?根据笔者的亲身经历来看,建设单位总工是最佳第一推动者。施工单位总工往往理论素质不太够、人微言轻;设计单位总工本身是设计规范的遵守者,他会理解和接收这个技术,但担当推动主体不合适;监理公司总监理论素质和经验往往也不一定够,只是一个监督者角色。实际上,这项技术实施的最大受益方是甲方,因为可以显著地降低成本和缩短工期,建设单位总工担当第一推动者义不容辞。

思考三:什么样项目才有可能推动成功?


关于技术条件问题,杨老在前文中已阐述得非常清楚,无需重述!根据笔者推动成功几个项目的亲身经历来看,应具备以下几个方面的人文因素:第一,有一个真正有素质的甲方总工!因为只有无私的思考方式才能引导我们走向真正的成功。记得我在2008年首次担任甲方总工在某超大型项目上推动应用此技术时,由于当时项目上各参建主体方人员均不理解而整体反对,我只有以个人声誉给公司最高领导立下军令状!我是基于对技术真理的崇高尊重!第二,应有一个明事理、有素质的土建施工方!如果出现有其它原因(如养护不到位、混凝土配合比不合理等)导致的混凝土裂缝,不明事理、无素质的土建施工方会把责任归结于这个新技术的应用!因为,如前文所述,此项新技术毕竟没有完全的规范支撑,谁也断不了这个糊涂冤案! 


引用稻盛和夫的一段原话作为结束语:

较之于玩乐,劳动更能让人快乐;简单劳动也能专研改进,体会其中的兴味;不是被迫的、被动的工作,而是自己作为工作的行为主体发挥作用。人在工作中成长。为了提升心性、丰富心灵,需要全身心投入到工作之中。这样做,自己的人生就会更加美好、更加丰富!


来源:建筑工程鲁班联盟、筑龙施工

作者:向进军,转载请注明作者


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2020-05-10 回复