大体积混凝土分块跳仓浇捣控制温度裂缝

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[摘要]  本文针对宁波市一体育馆大型地下室现浇混凝土结构不留伸缩缝，不留沉降缝和后浇带，采用分块跳仓浇捣等施工工艺控制混凝土温度裂缝的工程实例，充分说明结构长度与温度应力的非线型关系，为超长大型地下混凝土结构裂缝控制提供一种新思路。

[关键词]  大体积混凝土结构，分块跳仓浇捣，温度裂缝，超长大型结构，“抗与放”结合的原则   随着科技水平的不断提高，目前超长大型地下混凝土结构越来越多，国内外一般采用设置伸缩缝和后浇带等设计和施工方法，这些方法虽说可以解决混凝土结构的沉降和伸缩的需要，但他们都有一个明显的不足，就是伸缩缝和后浇带的处理难度和施工难度较大，延长了施工工期，同时对结构的整体性、抗震性、抗渗性都存在不利因素。 在宁波北仑大型体育馆基础工程中，设计要求底板、侧墙和顶板不设伸缩缝、沉降缝和后浇带，采用分块跳仓浇捣为主的技术措施，辅助其他的裂缝控制技术，抗放结合，有效的控制了混凝土温度应力产生的裂缝。   1、工程概况 本工程为宁波北仑新区体艺中心工程，总建筑面积约29700平方米，建筑占地面积约11200平方米，建筑平面由五段圆弧组成，长轴为145米，短轴为110米。 本工程基础采用了整体大底板结构，工程桩采用PCφ600预应力钢筋混凝土管桩，底板厚度为1000mm，外侧壁厚度为500mm，顶板厚度150mm。基础顶板及以下结构混凝土强度等级为C30、S6抗渗。底板混凝土方量大，约为13000m3，剪力墙周长有420米左右，设计要求整块地下室基础不设伸缩缝和后浇带。 2 、施工方法的确定 本工程结构构件截面尺寸大，混凝土方量多，由于荷载引起的裂缝的可能性较小。国内外的实践证明：大体积混凝土释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用，由此产生的温度和收缩应力，是导致混凝土出现裂缝的主要因素。从而影响基础的整体性、防水性和耐久性，成为结构物的隐患。 2.1  施工方法的选择 按我国设计规范规定，地下连续钢筋混凝土结构的伸缩缝间距不得超过30m，当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响[1]。 根据常规经验，对超大尺寸的混凝土构件一般设置伸缩缝或后浇带，进行分块分层浇捣。本工程开始曾设想采用后浇带方案：根据基础结构的特点，纵横向预留两条1m宽的后浇带，将基础分为四块施工，待四块混凝土浇灌完毕养护40天后，再用膨胀混凝土浇捣后浇带。然而，在实际施工操作过程中，后浇带往往带来一系列问题。主要有以下三点： 1）留于基础底板上的后浇带，将历经整个结构施工的全过程，直至结构封顶，需要几个月的时间，在这样长的时间里，后浇带中将不可避免地落进各种各样的垃圾杂物，由于底板钢筋较粗且密，清理工作非常艰难，若不清理干净，势必影响工程质量； 2）后浇带贯穿整个地下、地上结构，所到之处遇梁断梁，遇板断板，给施工带来很多不便，影响施工进度； 3）在后浇带灌充混凝土前，需要将两侧混凝土凿毛，施工非常困难，新老混凝土粘结强度低，连接处容易产生裂缝，引起渗漏水。 根据以上分析，参考了许多同类型基础的施工经验，本工程基础决定采用“分块跳仓浇捣”的方法进行施工。 2.2 分块、分仓的方法和跳仓施工的间隔时间 根据研究表明[2]，基础工程的温度收缩应力和结构的长度呈非线性关系，长度是控制裂缝因素之一而不是唯一的裂缝因素，所以调节其他有关因素仍然可以做到取消后浇带而不产生有害裂缝。 根据实验，分块间距就是裂缝间距，平均分块跳仓间距[L]的公式为：