富水地层地下结构跳仓法施工技术的应用研究

何淳健 杭州市上城区建设工程质量安全监督站，杭州 310010

胡德军 雷华兴 顾勇会 浙江耀厦控股集团，杭州 310014

超长地下混凝土结构为避免引起使用期与施工期的收缩裂缝，通常设置永久伸缩缝与施工后浇带，工程实践表明，后浇带的永久性伸缩缝在防水材料老化后容易渗水。后浇带填充前，地下室始终处于漏水状态，严重影响施工开展，在富水地层设置后浇带还须长时间降水，后浇带处底板长期存在抗浮稳定安全隐患。后浇带在预防墙体与楼板收缩裂缝效果上并不理想，自身反而经常成为结构渗漏水的原因。工程实践中常有的后浇带开裂渗漏缺陷如图1。

图1 楼板及底板后浇带渗漏及开裂

设置后浇带造成的诸多缺陷，近年来工程技术人员在结构跳仓法施工技术上进行了一些有益探索。结构跳仓法是在大面积、超长混凝土工程施工中，采用“抗放兼施，以抗为主，先放后抗”的原则，设置合理的跳仓间距，将结构混凝土块体分为若干小块体间隔施工。“先放”即在跳仓施工阶段释放混凝土的早期应力，减少残余应变和裂缝；“后抗”即在封仓阶段采取各种措施，充分利用混凝土自身的抗拉强度抵抗下一阶段的温度收缩应力。封仓后及时采取防水施工、回填土等措施，减少混凝土结构在空气中的暴露时间，使混凝土自身收缩作用和温差作用对结构的影响减到最小，控制混凝土裂缝的产生，从而极大地实现方便施工、加快施工进度、减小施工成本、提高施工质量。

1 应用工程概况与特点

1.1 工程概况

杭州某商业金融业用房地下停车场项目，紧邻钱塘江，无上部结构，地下结构三层，总建筑面积31082 平方米，基坑呈“J”形，周长800 多米长。地下室剪力墙厚度350mm～450mm，底板厚度为700mm，地下一二层板厚150mm，顶板厚度250mm。工程±0.000 相当于黄海高程7.900，基坑周边自然地坪相对标高-0.600，基础底板垫层底标高为-13.60，承台垫层底标高为-14.00m，电梯井区承台垫层底标高为-16.00m，基坑开挖深度为13m～15.4m，开挖范围土层均为富水的砂性土。

基坑围护采用TRD 工法桩（内插H700 型钢），深度入7-1 全风化凝灰岩1 米，隔断了地下承压水层；设置三道水平支撑，采用钢支撑和钢筋混凝土支撑相结合，本工程基坑安全等级为一级；基坑开挖深度、基坑概况见图2。

图2 基坑支护剖面图

1.2 工程特点分析

（1）本工程为地下工程，无上部结构，室外环境对混凝土影响小，后浇带为纯粹的伸缩后浇带，宜采用跳仓法施工，通过控制混凝土原材料质量和精细的后期养护就能处理好混凝土的早期收缩问题。

（2）地下室底板设计为大片筏式，能有效减少混凝土的约束边界，对混凝土的收缩裂缝控制有利。

（3）本工程围护体系止水帷幕采用TRD 工法，切断了地下承压水层与基坑外联系，通过坑内深井降水能有效降低地下水位，再通过后期留置部分深井降水措施，能有效控制地下水浮力对结构的影响。

（4）有类似工程的成功案例可以借鉴。钱塘江对岸杭州世博中心，结构埋深及土层性质均与本工程类似，该工程地下二层结构分12 组块施工，成功应用了结构跳仓法技术。

（5）为保证工程准时顺利交付使用，工期压力较大，采用跳仓法施工，结构早日封闭，能尽早介入粉刷及安装工程，有效缩短施工工期。

从工程质量、工期、成本、技术等以上因素分析，本工程选择从底板开始采用跳仓法施工是可行和必要的。

2 结构跳仓施工工艺

本工程地下结构的混凝土强度等级为C35，抗拉强度设计值为ft＝1.57MPa，混凝土的弹性模量设计值为E0＝3.15×104（N/mm2），通过跳仓法距离的演算，结构板与墙板的跳仓间距留置40 米是合理的。

2.1 结构分仓划分情况

根据基坑条件、挖土顺序与挖土方向，本基坑分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个大区块，土方从Ⅰ区、Ⅲ区两头开挖往Ⅱ区退出，将结构施工分仓划分成17 块，每块的边长为40m 左右。

2.2 混凝土浇捣顺序

本工程区块土方基本同步进行，根据土方开挖先后到基底的时间，底板混凝土浇捣顺序为：Ⅰ区块内跳仓顺序：Ⅰ-1/Ⅰ-3 →Ⅰ-2/Ⅰ-4；Ⅲ区块内跳仓顺序：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，具体见分仓流水图3 和分仓浇捣图4。

图3 结构分仓平面图

图4 分仓浇捣图

2.3 细部构造

（1）分仓缝处施工构造

分仓施工缝采用快易收口网和钢板止水带组合设置（见图5）。收口网和止水钢板必须通过钢筋骨架以焊接的方式加以固定，不得有变形和移位。

补仓混凝土浇筑前，将接缝处混凝土表面剔凿，清楚混凝土表面松散石子、浮灰，浇水润湿，在施工缝处摊铺水泥砂浆作为结合层。已浇筑的墙体模板拆除后，对接缝处混凝土凿毛、清理、湿润，直射末班，浇筑墙体混凝土。为避免新旧墙体混凝土错台，接缝处支设模板超过施工缝30cm，用原位对螺栓将模板紧贴于已完成的混凝土墙面。对施工缝处的混凝土振捣密实，保证新旧混凝土的结合。底板、侧墙、楼板、顶板分仓施工缝做法如图6 所示。

（2）外墙附壁柱处的抗裂措施

在地下室外墙的附壁柱处，实为外墙截面突变，最易产生竖向裂缝，不少工程就在这些部位出现此类裂缝。为了控制裂缝，实践表明在附壁柱两侧采取附加钢筋措施是有效的。详见图7 所示。

图5 分仓缝快易收口网加固

图6 底板、楼板、墙板及顶板施工缝做法

图7 外墙附壁柱处的抗裂措施

3 混凝土温控技术

基础底板采用无线测温系统自动监测混凝土底板不同厚度处的温度变化情况，每隔一分钟不间断自动记录测点温度并绘制曲线，随时监测底板的内外温差与平均降温速率，并根据监测情况，随时调整底板的保温措施。

选择底板厚度最大处与普遍厚度截面进行温度测量，测温前把温度传感器按设定间隔距离，绑扎在长度合适的钢筋上，然后把绑有温度传感器的钢筋固定在底板钢筋内。