何淳健 杭州市上城區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,杭州 310010
胡德軍 雷華興 顧勇會(huì) 浙江耀廈控股集團(tuán),杭州 310014
超長地下混凝土結(jié)構(gòu)為避免引起使用期與施工期的收縮裂縫,通常設(shè)置永久伸縮縫與施工后澆帶,工程實(shí)踐表明,后澆帶的永久性伸縮縫在防水材料老化后容易滲水。后澆帶填充前,地下室始終處于漏水狀態(tài),嚴(yán)重影響施工開展,在富水地層設(shè)置后澆帶還須長時(shí)間降水,后澆帶處底板長期存在抗浮穩(wěn)定安全隱患。后澆帶在預(yù)防墻體與樓板收縮裂縫效果上并不理想,自身反而經(jīng)常成為結(jié)構(gòu)滲漏水的原因。工程實(shí)踐中常有的后澆帶開裂滲漏缺陷如圖1。
圖1 樓板及底板后澆帶滲漏及開裂
設(shè)置后澆帶造成的諸多缺陷,近年來工程技術(shù)人員在結(jié)構(gòu)跳倉法施工技術(shù)上進(jìn)行了一些有益探索。結(jié)構(gòu)跳倉法是在大面積、超長混凝土工程施工中,采用“抗放兼施,以抗為主,先放后抗”的原則,設(shè)置合理的跳倉間距,將結(jié)構(gòu)混凝土塊體分為若干小塊體間隔施工?!跋确拧奔丛谔鴤}施工階段釋放混凝土的早期應(yīng)力,減少殘余應(yīng)變和裂縫;“后抗”即在封倉階段采取各種措施,充分利用混凝土自身的抗拉強(qiáng)度抵抗下一階段的溫度收縮應(yīng)力。封倉后及時(shí)采取防水施工、回填土等措施,減少混凝土結(jié)構(gòu)在空氣中的暴露時(shí)間,使混凝土自身收縮作用和溫差作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響減到最小,控制混凝土裂縫的產(chǎn)生,從而極大地實(shí)現(xiàn)方便施工、加快施工進(jìn)度、減小施工成本、提高施工質(zhì)量。
杭州某商業(yè)金融業(yè)用房地下停車場項(xiàng)目,緊鄰錢塘江,無上部結(jié)構(gòu),地下結(jié)構(gòu)三層,總建筑面積31082 平方米,基坑呈“J”形,周長800 多米長。地下室剪力墻厚度350mm~450mm,底板厚度為700mm,地下一二層板厚150mm,頂板厚度250mm。工程±0.000 相當(dāng)于黃海高程7.900,基坑周邊自然地坪相對(duì)標(biāo)高-0.600,基礎(chǔ)底板墊層底標(biāo)高為-13.60,承臺(tái)墊層底標(biāo)高為-14.00m,電梯井區(qū)承臺(tái)墊層底標(biāo)高為-16.00m,基坑開挖深度為13m~15.4m,開挖范圍土層均為富水的砂性土。
基坑圍護(hù)采用TRD 工法樁(內(nèi)插H700 型鋼),深度入7-1 全風(fēng)化凝灰?guī)r1 米,隔斷了地下承壓水層;設(shè)置三道水平支撐,采用鋼支撐和鋼筋混凝土支撐相結(jié)合,本工程基坑安全等級(jí)為一級(jí);基坑開挖深度、基坑概況見圖2。
圖2 基坑支護(hù)剖面圖
(1)本工程為地下工程,無上部結(jié)構(gòu),室外環(huán)境對(duì)混凝土影響小,后澆帶為純粹的伸縮后澆帶,宜采用跳倉法施工,通過控制混凝土原材料質(zhì)量和精細(xì)的后期養(yǎng)護(hù)就能處理好混凝土的早期收縮問題。
(2)地下室底板設(shè)計(jì)為大片筏式,能有效減少混凝土的約束邊界,對(duì)混凝土的收縮裂縫控制有利。
(3)本工程圍護(hù)體系止水帷幕采用TRD 工法,切斷了地下承壓水層與基坑外聯(lián)系,通過坑內(nèi)深井降水能有效降低地下水位,再通過后期留置部分深井降水措施,能有效控制地下水浮力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
(4)有類似工程的成功案例可以借鑒。錢塘江對(duì)岸杭州世博中心,結(jié)構(gòu)埋深及土層性質(zhì)均與本工程類似,該工程地下二層結(jié)構(gòu)分12 組塊施工,成功應(yīng)用了結(jié)構(gòu)跳倉法技術(shù)。
(5)為保證工程準(zhǔn)時(shí)順利交付使用,工期壓力較大,采用跳倉法施工,結(jié)構(gòu)早日封閉,能盡早介入粉刷及安裝工程,有效縮短施工工期。
從工程質(zhì)量、工期、成本、技術(shù)等以上因素分析,本工程選擇從底板開始采用跳倉法施工是可行和必要的。
本工程地下結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為ft=1.57MPa,混凝土的彈性模量設(shè)計(jì)值為E0=3.15×104(N/mm2),通過跳倉法距離的演算,結(jié)構(gòu)板與墻板的跳倉間距留置40 米是合理的。
根據(jù)基坑條件、挖土順序與挖土方向,本基坑分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)大區(qū)塊,土方從Ⅰ區(qū)、Ⅲ區(qū)兩頭開挖往Ⅱ區(qū)退出,將結(jié)構(gòu)施工分倉劃分成17 塊,每塊的邊長為40m 左右。
本工程區(qū)塊土方基本同步進(jìn)行,根據(jù)土方開挖先后到基底的時(shí)間,底板混凝土澆搗順序?yàn)椋孩駞^(qū)塊內(nèi)跳倉順序:Ⅰ-1/Ⅰ-3 →Ⅰ-2/Ⅰ-4;Ⅲ區(qū)塊內(nèi)跳倉順序:Ⅲ-1/Ⅲ-5/Ⅲ-4 →Ⅲ-2/Ⅲ-3/Ⅲ-6;Ⅱ-2/Ⅱ-3/Ⅱ-6 →Ⅱ-1/Ⅰ-5/Ⅱ-4/Ⅱ-5,具體見分倉流水圖3 和分倉澆搗圖4。
圖3 結(jié)構(gòu)分倉平面圖
圖4 分倉澆搗圖
(1)分倉縫處施工構(gòu)造
分倉施工縫采用快易收口網(wǎng)和鋼板止水帶組合設(shè)置(見圖5)。收口網(wǎng)和止水鋼板必須通過鋼筋骨架以焊接的方式加以固定,不得有變形和移位。
補(bǔ)倉混凝土澆筑前,將接縫處混凝土表面剔鑿,清楚混凝土表面松散石子、浮灰,澆水潤濕,在施工縫處攤鋪水泥砂漿作為結(jié)合層。已澆筑的墻體模板拆除后,對(duì)接縫處混凝土鑿毛、清理、濕潤,直射末班,澆筑墻體混凝土。為避免新舊墻體混凝土錯(cuò)臺(tái),接縫處支設(shè)模板超過施工縫30cm,用原位對(duì)螺栓將模板緊貼于已完成的混凝土墻面。對(duì)施工縫處的混凝土振搗密實(shí),保證新舊混凝土的結(jié)合。底板、側(cè)墻、樓板、頂板分倉施工縫做法如圖6 所示。
(2)外墻附壁柱處的抗裂措施
在地下室外墻的附壁柱處,實(shí)為外墻截面突變,最易產(chǎn)生豎向裂縫,不少工程就在這些部位出現(xiàn)此類裂縫。為了控制裂縫,實(shí)踐表明在附壁柱兩側(cè)采取附加鋼筋措施是有效的。詳見圖7 所示。
圖5 分倉縫快易收口網(wǎng)加固
圖6 底板、樓板、墻板及頂板施工縫做法
圖7 外墻附壁柱處的抗裂措施
基礎(chǔ)底板采用無線測溫系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測混凝土底板不同厚度處的溫度變化情況,每隔一分鐘不間斷自動(dòng)記錄測點(diǎn)溫度并繪制曲線,隨時(shí)監(jiān)測底板的內(nèi)外溫差與平均降溫速率,并根據(jù)監(jiān)測情況,隨時(shí)調(diào)整底板的保溫措施。
選擇底板厚度最大處與普遍厚度截面進(jìn)行溫度測量,測溫前把溫度傳感器按設(shè)定間隔距離,綁扎在長度合適的鋼筋上,然后把綁有溫度傳感器的鋼筋固定在底板鋼筋內(nèi)。