超大面积楼板跳仓法施工及工程应用

陆群

【摘 要】上海浦东国际机场卫星厅项目楼板采用预应力钢筋混凝土框架结构,楼层面积巨大.为避免超大面积楼盖结构混凝土开裂,对设置后浇带施工和采用跳仓法施工的两种方案进行了对比分析,最后选择了跳仓法方案.结合工程特点,介绍了大面积楼盖结构跳仓法施工的分块方法及浇筑顺序.经有限元对比验证,优选跳仓法施工不仅能满足抗拉及抗裂条件,而且降低了施工成本,加快了施工进度. 【期刊名称】《建筑施工》 【年(卷),期】2017(039)004 【总页数】3页(P492-494)

【关键词】超大面积楼盖结构;跳仓法;后浇带施工;混凝土裂缝控制 【作 者】陆群

【作者单位】上海建工集团股份有限公司 上海 200080 【正文语种】中 文 【中图分类】TU756.4+4

1 工程概况

上海浦东国际机场三期共包含航站楼综合体、2条下穿通道、旅客捷运系统、停车库等近20项工程，其中卫星厅为三期扩建的主体工程。卫星厅总建筑面积622000m2，卫星厅由相连的S1和S2组成，形成工字形的整体构型（图1），

采用国内出发到达混流、国际分流的基本剖面布局，为基地航空公司的枢纽化运作提供方便。建成后将成为目前世界上最大单体卫星厅。 图1 上海浦东国际机场卫星厅

上海浦东国际机场卫星厅楼层楼板为预应力钢筋混凝土框架结构，呈T字形布置。混凝土梁、板强度等级均为C40，混凝土柱强度等级为C60，结构柱典型截面尺寸为1000mm×1000mm、700mm×700mm等。主梁典型截面尺寸为

600mm×1100mm，次梁典型截面尺寸为300mm×800mm，混凝土板厚120、150mm等。

由于其超大规模，楼层面积巨大，为了释放混凝土硬化过程的收缩应力和温度变化引起的收缩，避免楼板开裂，设计采用后浇带的方法形成整体，后浇带宽1000mm，采用C45微膨胀混凝土，在两侧混凝土块浇筑完成后60d封闭。 2 超大面积楼盖结构施工方案选择

对于超大面积的楼盖结构，通常采用2种方法施工。一种是设置后浇带施工，另一种是采用跳仓法施工。2种方法的比较如下[1-3]：

1）后浇带作为一种临时施工缝，取消了永久伸缩缝，并可以有效防止超长建筑产生变形裂缝。通常在结构的板和墙体施工中，每40m左右设置1条宽0.8～1.0m的混凝土施工缝，此处的钢筋连续不断，混凝土采用钢板网片封堵。后浇带法的优点是楼盖结构形成整体，裂缝控制有效。但后浇带法也存在着明显的缺点：一是停歇工期过长，影响工程总体施工进展；二是结合面和清理垃圾等的处理难度和施工难度较大，处理不当，则对结构的整体性、抗震性、抗渗性都存在不利因素；三是工程量大，成本增加；四是在后浇带完成并达到强度前，其范围内的排架支撑不能拆除，影响此区域的施工作业及其他相邻作业面的施工；五是后浇带处理不当，自身容易发生混凝土裂缝现象，如果应用于底板和屋盖，则有漏水的隐患。 2）跳仓法施工工艺则是一种解决超大、超长、超宽混凝土裂缝问题的有效途径，

并且施工方便，便于实施。其工艺原理是把建筑结构分成若干段或块采用间隔施工。对应于楼盖结构，即把楼盖结构分成边长尺寸在40m以内的若干块，间隔施工，一般相邻块间隔不少于7d。其优点，一是在不设缝情况下解决超长、超宽、超厚的大体积混凝土裂缝控制和防渗问题；二是以分仓缝取代后浇施工缝和永久变形缝，降低了施工的成本；三是简化了施工，加快了施工进度。 3 卫星厅楼盖结构后浇带法和跳仓法施工的安排

通过上述对后浇带法和跳仓法的分析，上海浦东国际机场卫星厅楼盖结构选择跳仓法施工，分区如图2所示。由于S1和S2对称布置，取S1的6m层为例，后浇带法设置的分缝如图3所示，跳仓法则在设置后浇带位置略作调整，按照边长40m左右的要求和各位置的作业条件，将楼盖结构进行分块，并按照间隔浇筑，且间隔时间不少于7d的要求，按1-1、2-1、5-14、9-1、10-3、11-1→1-2、2-2、3-2、5-13、5-15、5-16、8-2、11-2→1-3、5-2、5-8、5-11、5-17、7-2、10-2、11-3→3-1、5-1、5-7、5-9、6-2→4-1、5-6、5-10、5-12、5-18、7-1、8-1→4-2、5-3、5-5、6-1、10-1的顺序进行浇筑。 图2 卫星厅S1和S2及其分区

图3 S1的6 m层后浇带分缝或跳仓分块及其施工工序安排 4 卫星厅楼盖结构后浇带和跳仓法的有限元对比 4.1 分析模型和计算假定

由于本工程S1与S2结构对称及分块形式相同，故选取S1进行收缩应力计算。同时由于一层楼板呈对称布置，仅取A5、A6、A7区3个分区进行计算分析。A5区平面呈三角形布置，楼面浇筑尺寸长度约为234m，两边弧长约为165m；A6、A7区为2个结构分块，区域间设置200mm沉降缝，楼面浇筑尺寸长度约为162m，宽度约为26m。

为了防止混凝土浇筑后在预应力张拉之前因收缩出现结构裂缝，并对比分析不设置

后浇带、设置后浇带2种混凝土浇筑方法的区别，针对浇筑后混凝土收缩产生的应力，通过采用有限元法，运用MIDAS软件（梁、柱用梁单元模拟，楼面板用板单元模拟）进行全过程的分析计算。

计算假定如下[4-5]：混凝土材料收缩函数、徐变函数、弹性模量、抗拉强度随龄期变化规律按GB50010—2010《混凝土结构设计规范》取用；混凝土浇筑后20d内，底模尚未拆除，因此不考虑结构自重及施工荷载的影响；混凝土浇筑后20d内，梁体预应力尚未张拉，因此不考虑结构预应力的影响；由于板厚较薄，因此不考虑混凝土水化热温升作用；板梁结构施工时，柱已达到强度设计值，不考虑柱收缩及徐变因素；忽略楼梯以及楼板洞口影响；忽略钢筋对提高混凝土极限拉伸的影响。采用欧洲规范CEB-FIP1990混凝土抗压强度发展函数来模拟混凝土抗压强度，混凝土收缩应变曲线亦采用CEB-FIP1990规范的有关规定。 A5～A7区混凝土浇筑分块方案及后浇带布置如图4、图5所示。 图4 A5～A7区混凝土浇筑分块方案 图5 A5～A7区后浇带布置

4.2 跳仓法方案与设置后浇带方案的应力比较

A5～A7区设置后浇带的混凝土浇筑分块方案，其第365天的板x向拉应力最大值为4.10mPa，板y向拉应力最大值为3.73mPa；而采用跳仓法施工（不设置后浇带）的混凝土浇筑分块方案，其第365天的板x向拉应力最大值为4.91mPa，板y向拉应力最大值为4.50mPa。

设置后浇带的混凝土浇筑分块方案应力大于2.5mPa的分布范围比不设置后浇带的混凝土浇筑分块方案小，设置后浇带对减小最大应力峰值并没有显著效果，但是可以减小最大应力分布范围。 4.3 计算结果及建议

由于未考虑钢筋以及预应力对混凝土开裂的抵抗影响，计算结果偏于安全。各分块

混凝土浇筑20d后，考虑到混凝土收缩徐变应力的影响。A5～A7区设置后浇带的混凝土浇筑分块方案，板梁收缩徐变应力均未超过20d龄期的抗拉强度2.28mPa，抗裂安全系数k＞1.15，满足抗裂条件。采用跳仓法施工（不设置后浇带）的混凝土浇筑分块方案，板梁收缩徐变应力也均满足20d龄期的抗拉强度和抗裂条件。因此，2种方法都能满足要求，但综合考虑工期、成本、施工质量等因素，优选跳仓法施工[6]。 5 结语

根据上述分析，在浦东机场卫星厅项目楼盖结构中采用了跳仓法施工工艺进行施工，施工便捷快速，施工质量优良，达到了预期的目标。同时需要指出的是，在跳仓法施工的过程中，为避免出现混凝土早期塑性收缩裂缝，混凝土坍落度不宜过大，水胶比不宜过低，浇筑速度不宜过快，严格控制骨料质量，加大骨料粒径，增加骨料含量，严格控制含泥量及针片状矿物含量；应尽早覆盖塑料薄膜，喷水或喷雾保湿养护以防表面失水干燥和剧烈降温。 参考文献

【相关文献】

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