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【摘要】随着城市的快速发展，建筑结构的形式日趋大型化、复杂化，大体积混凝土在工程中的应用日趋平凡。本文以上海嘉定地区一商务办公楼为例，介绍了跳仓法在大体积混凝土施工中的应用。
【关键词】大体积混凝土；跳仓法；分仓设计
0.引言
在历史的不断发展过程当中，建筑学扮演了一个重要的角色，不同的建筑风格，施工方法都随着时代的变迁在不断的发展。在建筑技术方面，以跳仓法为主要技术的施工方法在近年来被更多的使用。本文主要阐述了结构设计的技术保证下，跳仓法的设计条件运作原理、分仓结构设计、对于材料的选择以及施工中需注意的关键技术措施。
1.项目概况
本工程为一位于上海嘉定地区的商务办公楼，本工程共有二幢二层商业楼，一幢一层垃圾房和一幢一层配电站，高层办公楼1栋，地块地下一层（局部二层），各单体建筑地下部分相互连通，功能主要为停车库和管理用房，地下建筑面积10625.74m2，地上部分：地上建筑面积28071.26m2。基础底板板面标高为-5.300，基坑开挖深度为-5.950m（办公楼下局部开挖深度为6.450m）。基础底板大面积混凝土，考虑施工周期及后期使用方便等问题，不设置施工后浇带，采用跳仓法施工。
2.跳仓法技术原理
跳仓法是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，它是将建筑物地基或大面积砼平面机构划分成若干个区域，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。
3.后浇带与跳仓法的优缺点比较
3.1后浇带施工的问题
温度后浇带应在其两侧混凝土龄期达到60天后方可封闭后浇带，在这样长的时间里，后浇带中将无法避免的存在各种杂质，例如掉落进去的各种杂物垃圾等等，由于现场中的施工条件会使得清理工作十分艰难，但是在整体工程中如果不进行清理，那会影响下一个环节的施工。在实施工程之前，需要将两侧的混凝土凿毛，施工过程复杂困难，就场地实际情况研究而言，新老混凝土的粘粘性难度难以保持，由于在实施过程中会有时间上的差异，这就会使底板混凝土的干缩大部分已与后浇带贯充前完成。就此原因在后浇带混凝土的干缩情况下，就会使新老混凝土之间的粘连产生问题，使连接处产生裂缝隐患，这就说明浇代内混凝土外掺的膨胀剂没有起到补偿收缩作用。这些施工过程中出现的底板裂缝问题，会导致整体工程实施中存在安全隐患，出现贯穿性裂缝、引起漏水情况，这样的工程实例不胜枚举。
在软土地基中，尤其是本工程所在的上海地区，地下水位较高，一般在-0.5～-1.5m，后浇带填充前，地下室处于漏水状态，严重影响施工。
3.2跳仓法施工的优点
因为各个仓段之间互不干扰，分开施工，可以减少材料收缩变形所产生的张收缩，避免因施工过程中张力远大于材料的抗拉能力而产生的裂缝。且有效缩短了工期并提高了施工质量，同时降低了施工难度。
为后续施工提供更好的作业面，确保基坑施工安全。减少因后浇带而增加的工序产生的影响，能按正常施工要求进行施工，进度得到保证。
4.分仓结构设计
4.1仓格分割方案
本工程根据具体工程规模情况沿纵向和横向两个方向进行分仓，纵横两方向仓格间距均小于40m，共分为9个仓格，详见图一。
4.2设计要点
为避免高强度混凝土水化热及收缩偏大，徐变偏小，应力松弛效应偏小，控制裂缝在图一调仓平面布置示意图
0.200mm以内，基础底板及地下室外墙板的混凝土强度等级为C35，抗渗等级为P6.
本工程的基础形式采用的是桩筏基础，各主楼与纯地下车库在地下部分结构均连成一整体，应对地基变形验算采取较高要求，主楼与纯地下车库相邻两柱之间不均匀沉降量小于2L/1000，L为相邻柱基的中心距离。考虑到办公楼、商业楼及纯地下室之间的荷载效应差异较大，为减小不均匀沉降的影响，本工程采用两种不同桩型。办公楼下采用预应力高强混凝土管桩PHC 500AB 100-44，桩端持力层为⑧2-1层，单桩竖向承载力设计值为2000KN；商业楼及地下车库采用先张法预应力混凝土空心方桩KFZ-AB300（130）-13+12c，桩端持力层为⑤4层，单桩竖向承载力设计值为600KN。在正常使用极限状态作用的准永久组合下，最大计算理论沉降量为50mm。相邻柱之间的沉降最大差值为10mm，小于0.0021（16mm），可以不设置沉降后浇带，采用跳仓办法进行施工。
5.对混凝土材料和配比的确定
跳仓法施工混凝土除应满足设计要求的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性以外，还应符合合理使用材料、减少水泥用量、降低混凝土绝热温的要求。
因此，本工程的混凝土材料除了应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）的规定，还要满足以下几点：
①粗骨料方面，采用质地坚硬，连续级配，不含杂质，粒径为5～25mm的碎石，吸水率不应大于1.5%。同时，粗骨料的清洁程度对抗拉强度影响显著，与抗压不同，含泥量对抗拉强度极为敏感，必须严格控制含泥量和粉料含量。
②细骨料方面，采用中砂，级配良好，其细度模数在2.3-3.0，其含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%。
③水泥方面，选用中热或地热的水泥品种，配制混凝土配合比时尽量减少水泥的用量，宜控制在220kg/m3-300kg/m3，选用保水性好、泌水小、干缩小的水泥。不得使用过期或受潮结块的水泥，不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。
④坍落度方面，应控制在120±20mm。防水混凝土拌和物在运输到达现场后，必须进行二次搅拌，当坍落度损失不能满足施工要求时，直接退回。
⑤外加剂方面，地下室底板、顶板、墙板掺加改SY-T复合纤维增韧剂，掺量为混凝土胶凝材料的10%。抗压强度：7d≥20.0MPa、28d≥40.0MPa，纤维性能：抗拉强度≥270MPa，弹性模量≥3000MPa。
6.跳仓法施工关键技术措施
地下工程采取跳仓法施工，施工缝（分仓缝）的构造对地下工程的防水是十分重要的。混凝土浇灌前的施工缝止水钢板设置必须稳定可靠，不得随意变形和移位。
墙体水平施工缝和分仓面垂直分仓缝处均设置止水钢板。墙体水平施工缝应留在高出底板不小于300mm的墙体上，在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2N/mm2。同时，必须对施工缝进行如下的处理。
6.1在已硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前，应清除垃圾、水泥薄膜、表面上松动砂石和软弱混凝土层，同时还应加以凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，一般不宜少于24h，残留在混凝土表面的积水应予清除。
6.2注意施工缝位置附近回弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏。钢筋上的油污、水泥砂漿及浮锈等杂物也应清除。
6.3从施工缝处开始继续浇筑时，要避免直接靠近缝边下料。机械振捣前，宜向缝边逐渐推进，距80～100cm处停止振捣，但应加强对施工缝接缝的捣实工作，使其紧密结合。
7.结语
在设计大规模的地下建筑时，在对结构进行设计时，就需考虑混凝土的等级，以及严格控制結构的整体及相邻柱基的沉降差，使得跳仓法可以大体积混凝土施工过程使用，从而起到节约时间、有效减少和避免裂缝的发生，为工程的按时甚至提前完成夯实了基础，并获得了相应的经济及社会效益。
【关键词】大体积混凝土；跳仓法；分仓设计
0.引言
在历史的不断发展过程当中，建筑学扮演了一个重要的角色，不同的建筑风格，施工方法都随着时代的变迁在不断的发展。在建筑技术方面，以跳仓法为主要技术的施工方法在近年来被更多的使用。本文主要阐述了结构设计的技术保证下，跳仓法的设计条件运作原理、分仓结构设计、对于材料的选择以及施工中需注意的关键技术措施。
1.项目概况
本工程为一位于上海嘉定地区的商务办公楼，本工程共有二幢二层商业楼，一幢一层垃圾房和一幢一层配电站，高层办公楼1栋，地块地下一层（局部二层），各单体建筑地下部分相互连通，功能主要为停车库和管理用房，地下建筑面积10625.74m2，地上部分：地上建筑面积28071.26m2。基础底板板面标高为-5.300，基坑开挖深度为-5.950m（办公楼下局部开挖深度为6.450m）。基础底板大面积混凝土，考虑施工周期及后期使用方便等问题，不设置施工后浇带，采用跳仓法施工。
2.跳仓法技术原理
跳仓法是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，它是将建筑物地基或大面积砼平面机构划分成若干个区域，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。
3.后浇带与跳仓法的优缺点比较
3.1后浇带施工的问题
温度后浇带应在其两侧混凝土龄期达到60天后方可封闭后浇带，在这样长的时间里，后浇带中将无法避免的存在各种杂质，例如掉落进去的各种杂物垃圾等等，由于现场中的施工条件会使得清理工作十分艰难，但是在整体工程中如果不进行清理，那会影响下一个环节的施工。在实施工程之前，需要将两侧的混凝土凿毛，施工过程复杂困难，就场地实际情况研究而言，新老混凝土的粘粘性难度难以保持，由于在实施过程中会有时间上的差异，这就会使底板混凝土的干缩大部分已与后浇带贯充前完成。就此原因在后浇带混凝土的干缩情况下，就会使新老混凝土之间的粘连产生问题，使连接处产生裂缝隐患，这就说明浇代内混凝土外掺的膨胀剂没有起到补偿收缩作用。这些施工过程中出现的底板裂缝问题，会导致整体工程实施中存在安全隐患，出现贯穿性裂缝、引起漏水情况，这样的工程实例不胜枚举。
在软土地基中，尤其是本工程所在的上海地区，地下水位较高，一般在-0.5～-1.5m，后浇带填充前，地下室处于漏水状态，严重影响施工。
3.2跳仓法施工的优点
因为各个仓段之间互不干扰，分开施工，可以减少材料收缩变形所产生的张收缩，避免因施工过程中张力远大于材料的抗拉能力而产生的裂缝。且有效缩短了工期并提高了施工质量，同时降低了施工难度。
为后续施工提供更好的作业面，确保基坑施工安全。减少因后浇带而增加的工序产生的影响，能按正常施工要求进行施工，进度得到保证。
4.分仓结构设计
4.1仓格分割方案
本工程根据具体工程规模情况沿纵向和横向两个方向进行分仓，纵横两方向仓格间距均小于40m，共分为9个仓格，详见图一。
4.2设计要点
为避免高强度混凝土水化热及收缩偏大，徐变偏小，应力松弛效应偏小，控制裂缝在图一调仓平面布置示意图
0.200mm以内，基础底板及地下室外墙板的混凝土强度等级为C35，抗渗等级为P6.
本工程的基础形式采用的是桩筏基础，各主楼与纯地下车库在地下部分结构均连成一整体，应对地基变形验算采取较高要求，主楼与纯地下车库相邻两柱之间不均匀沉降量小于2L/1000，L为相邻柱基的中心距离。考虑到办公楼、商业楼及纯地下室之间的荷载效应差异较大，为减小不均匀沉降的影响，本工程采用两种不同桩型。办公楼下采用预应力高强混凝土管桩PHC 500AB 100-44，桩端持力层为⑧2-1层，单桩竖向承载力设计值为2000KN；商业楼及地下车库采用先张法预应力混凝土空心方桩KFZ-AB300（130）-13+12c，桩端持力层为⑤4层，单桩竖向承载力设计值为600KN。在正常使用极限状态作用的准永久组合下，最大计算理论沉降量为50mm。相邻柱之间的沉降最大差值为10mm，小于0.0021（16mm），可以不设置沉降后浇带，采用跳仓办法进行施工。
5.对混凝土材料和配比的确定
跳仓法施工混凝土除应满足设计要求的强度等级、耐久性、抗渗性、体积稳定性以外，还应符合合理使用材料、减少水泥用量、降低混凝土绝热温的要求。
因此，本工程的混凝土材料除了应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）的规定，还要满足以下几点：
①粗骨料方面，采用质地坚硬，连续级配，不含杂质，粒径为5～25mm的碎石，吸水率不应大于1.5%。同时，粗骨料的清洁程度对抗拉强度影响显著，与抗压不同，含泥量对抗拉强度极为敏感，必须严格控制含泥量和粉料含量。
②细骨料方面，采用中砂，级配良好，其细度模数在2.3-3.0，其含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%。
③水泥方面，选用中热或地热的水泥品种，配制混凝土配合比时尽量减少水泥的用量，宜控制在220kg/m3-300kg/m3，选用保水性好、泌水小、干缩小的水泥。不得使用过期或受潮结块的水泥，不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。
④坍落度方面，应控制在120±20mm。防水混凝土拌和物在运输到达现场后，必须进行二次搅拌，当坍落度损失不能满足施工要求时，直接退回。
⑤外加剂方面，地下室底板、顶板、墙板掺加改SY-T复合纤维增韧剂，掺量为混凝土胶凝材料的10%。抗压强度：7d≥20.0MPa、28d≥40.0MPa，纤维性能：抗拉强度≥270MPa，弹性模量≥3000MPa。
6.跳仓法施工关键技术措施
地下工程采取跳仓法施工，施工缝（分仓缝）的构造对地下工程的防水是十分重要的。混凝土浇灌前的施工缝止水钢板设置必须稳定可靠，不得随意变形和移位。
墙体水平施工缝和分仓面垂直分仓缝处均设置止水钢板。墙体水平施工缝应留在高出底板不小于300mm的墙体上，在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2N/mm2。同时，必须对施工缝进行如下的处理。
6.1在已硬化的混凝土表面上继续浇筑混凝土前，应清除垃圾、水泥薄膜、表面上松动砂石和软弱混凝土层，同时还应加以凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，一般不宜少于24h，残留在混凝土表面的积水应予清除。
6.2注意施工缝位置附近回弯钢筋时，要做到钢筋周围的混凝土不受松动和损坏。钢筋上的油污、水泥砂漿及浮锈等杂物也应清除。
6.3从施工缝处开始继续浇筑时，要避免直接靠近缝边下料。机械振捣前，宜向缝边逐渐推进，距80～100cm处停止振捣，但应加强对施工缝接缝的捣实工作，使其紧密结合。
7.结语
在设计大规模的地下建筑时，在对结构进行设计时，就需考虑混凝土的等级，以及严格控制結构的整体及相邻柱基的沉降差，使得跳仓法可以大体积混凝土施工过程使用，从而起到节约时间、有效减少和避免裂缝的发生，为工程的按时甚至提前完成夯实了基础，并获得了相应的经济及社会效益。