高層建筑厚板結構轉換層施工技術的工程實踐

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摘要：通過工程實例，從模板支撐工程、鋼筋工程、混凝土施工與養(yǎng)護等方面介紹高層建筑厚板結構轉換層的施工技術，以供參考。

關鍵詞：高層建筑；厚板結構；轉換層；施工技術 建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，該樓層上部與下部采用不同結構類型，并通過該樓層進行結構轉換，則該樓層稱為結構轉換層。當前，隨著我國經濟的發(fā)展和工程建設規(guī)模的不斷擴大，高層建筑逐步向多功能和綜合用途發(fā)展，為滿足建筑工程的要求，大部分高層建筑均設置了結構轉換層。但由于高層建筑結構轉換層的跨度和承受的豎向荷載均很大，致使它的截面尺寸高而大，鋼筋含量大并且排布密集、互相穿插，混凝土的連續(xù)澆搗施工強度大，樓層高且自重大，模板支撐要求高，在施工中難度比較大。下面通過工程實例，論述高層建筑厚板結構轉換層施工技術。 1工程概況 某綜合樓工程為框支剪力墻結構形式的高層建筑，3層以下為大空間商場，3層以上為剪力墻結構，第三層為厚板式結構轉換層，轉換層板厚為1.6m，其余板厚為400mm。轉換層下為鋼管勁性柱框架結構，在施工時，整個上部剪力墻結構的荷載均通過第三層1.6m厚的轉換層傳至底部框架結構。其中框支部分屬一級抗震等級，剪力墻部分屬二級抗震等級，設防烈度為七度。 2厚板結構轉換層施工 2.1模板支撐工程 2.1.1板底模板支撐的設計 （1）荷載取值 荷載折減系數K取0.9；用于強度驗算的荷載值為47.06kN/m2；用于撓度驗算的荷載值為43.91kN/m2。 （2）模板驗算（12mm厚竹膠合板模板，按3跨連續(xù)梁計算） M＝56946N•mm， σ＝2.37N/mm2≤fm＝20N/mm2。 （3）小楞驗算（小楞采用由φ48×3.5mm鋼管，按簡支梁計算） 抗彎強度驗算： M＝371875N•mm， σ＝73.2N/mm2≤fm＝205N/mm2； 撓度驗算： W＝0.28mm≤[W]＝1.1mm。 （4）大楞驗算（大楞采用由φ48×3.5mm鋼管，按3跨連續(xù)梁計算） 抗彎強度驗算： M＝743749N•mm， σ＝146.41N/mm2≤fm＝205N/mm2； 撓度驗算： W＝0.57mm≤[W]＝1.1mm。 （5）鋼管立柱驗算 N＝14.99kN， σ＝70.64kN/m2≤fm＝205N/mm2。 2.1.2模板支設的技術要求 四周外側模采用組合鋼模板，底模和內側模采用木膠合模板；模板支架采用鋼管與扣件搭設成的腳手架，立桿采用定尺鋼管通過排架支撐設計，中間不設接頭，間距不大于0.7m×0.7m，橫桿步距不大于1.8m，共3遍；所有立桿上下均分別加可調頂托和底座，水平方向拉桿設4道，并設剪刀撐；模板的次楞采用50mm×100mm木方立放，間距0.35m，主楞采用2φ48×3.5mm鋼管，間距0.7m；主楞必須在頂托上，不得放于支架橫桿上；轉換層的側向模板用14mm鋼筋在相應位置與暗梁主筋拉接，并與板內水平鋼筋焊牢。 在轉換層施工期間，1～3層的梁板支撐必須予以保留。在施工時，應在第一步0.8m厚混凝土強度達到設計要求后、第二步1m厚混凝土澆筑前，松開3層模板支撐頂端橫桿與立桿的扣件進行卸荷，然后再全部上緊，使第一步的混凝土板和模板支撐體系能共同承受上部荷載；當第二步混凝土強度達到設計要求后，即可將全部模板及支撐拆除。 2.2鋼筋工程 鋼筋接頭連接應采用直螺紋機械連接方法。鋼筋接頭在同一截面內不允許超過50%，梁跨內同一根鋼筋和柱、墻內同一層的同一根鋼筋不允許有兩個接頭。深入厚板中的主筋要滿足規(guī)范要求錨入轉換層內，箍筋先開口套入柱節(jié)點處，后用電焊封閉。轉換層上的插鐵按軸線拉線進行綁扎固定，后用引鐵焊牢。對于板中暗梁鋼筋至板內上下皮筋，在框支柱和剪力墻邊緣柱的范圍內向下延伸2.80m的彎頭鋼筋連接，均采用了剝肋滾壓直螺紋鋼筋連接技術，施工較為方便。 2.3混凝土施工與養(yǎng)護 2.3.1混凝土配合比設計 使用厚板結構轉換層C40混凝土。在保證混凝土強度的前提下，為降低水化熱，改善混凝土的和易性，防止混凝土收縮應變和裂縫產生，應采用“三摻”技術，即在水泥中摻加適量粉煤灰、膨脹劑及減水劑等。經多次試配后，確定混凝土配合比為：水泥︰砂︰石子︰水︰粉煤灰︰外加劑＝1︰2.06︰3.09︰0.53︰0.22︰0.023。 一般情況下，水泥選用525R普通硅酸鹽水泥；碎石選用5mm～25mm的小碎石，含泥量小于1%，針片狀含量小于15%；砂選用細度模數2.5以上中粗砂，含泥量小于2%，砂率控制在44%以內；水膠比控制在0.45以下；水灰比控制在0.48以下；混凝土的入泵坍落度控制在140mm～160mm；混凝土總含堿量不大于3kg/m3。 2.3.2混凝土的澆 筑混凝土澆筑前，應確保2層墻柱混凝土的強度滿足要求。在澆筑前，為保證混凝土進入梁底部，應先進行勘察，確定振動棒的插入地點、振搗范圍等，以確保其在澆筑振搗過程中能滿足振搗要求。在澆筑的過程中，轉換梁混凝土應分層下料、振搗，即每段混凝土由中間向兩邊對稱澆筑，厚板區(qū)域分3層澆筑，分層厚度為500mm。為保證新老混凝土接槎部位黏結良好，上、下層的間隔時間不應超過2h；澆筑時，混凝土的澆筑速度宜單層為5m/h，前后兩層澆筑的間隙時間應適當延長，且在澆筑的過程中，應有施工人員對上下的模板進行檢查，并用錘子錘擊四周側模板，以促進下部混凝土的密實度；振搗時，采用50型或其他類型插入式振搗器振搗，鋼筋密集區(qū)，即墻、柱、梁相交處，采用30型插入式振搗器；振搗時要做到快插、慢拔，每點振搗時間需20s～30s，振搗間距不大于50mm；振搗過程中，應確保梁、柱及墻相交部位等要振搗密實，以混凝土表面不再顯著下降、無氣泡、不泛漿為準；在第二層混凝土澆筑前，應先將第一層混凝土表面的浮灰、松散的混凝土碎塊、浮漿碎渣等雜物沖洗干凈。 2.3.3大體積混凝土裂縫的處理 由于厚板結構轉換層施工屬于大體積混凝土施工，因此，在施工過程中應注意裂縫的處理。如為減少水泥用量，降低水化熱，混凝土可采用60d強度；可在混凝土中適當添加WG-HEA緩凝型高效抗裂劑（水泥用量的8%～10%），以改善其和易性和可泵性；可在混凝土配合比設計滿足施工設計的要求下，降低砂率（42%～45%），以減少其收縮變形；可對混凝土增加二次振搗工藝，同時對混凝土收面采用“一平、二壓、一光、拉毛”的方法，加強混凝土收面的二次抹壓，并在終凝前再用鐵滾筒碾壓數遍，以閉合收縮裂縫。 2.3.4混凝土的養(yǎng)護 混凝土澆筑完畢后，即可對混凝土進行保溫、保濕養(yǎng)護。在養(yǎng)護時，由于混凝土前期的水化熱較大，為防止混凝土因內外溫差而導致開裂的現象，在厚板區(qū)域，先在上面鋪一層塑料薄膜，再鋪兩層麻袋；在400mm薄板區(qū)采用一層塑料薄膜覆蓋加以養(yǎng)護。養(yǎng)護時鋪蓋的塑料薄膜一定要嚴密，以薄膜內面有蒸汽形成的水珠為標準。同時，應減緩混凝土側模的拆模時間，澆水保濕養(yǎng)護14d，以防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫。 2.3.5混凝土測溫 混凝土測溫點應沿澆灌高度布置在底部、中部和表面，垂直測點間距為500mm，水平測點間距為5m；一組應設置3個測溫點。在測溫的過程中，考慮到澆筑高度，測溫管的插入深度可按實際需要和具體情況而定；測溫管一般采用鋼管制作而成，鋼管底部應用鋼板焊實，且考慮到混凝土的澆筑高度，埋設后的鋼管應高于澆筑面10cm。測溫時，從測溫管中插入溫度計，可測砼的內部溫度。在砼表面直接測量表面溫度，由此掌握砼的內部和表面的溫度?；炷翝仓瓿?h后開始測溫，測溫期為5d。第一天至第三天，每2h測一次；第四天至第五天，每4h測一次，并做好記錄。每次測溫結束后，測溫人員應提供一份信息報告給現場有關人員，以做到信息化管理。若情況有異時，應加強觀察。在測溫過程中如發(fā)現混凝土中心溫度與表面溫度之差超過25℃，則應及時加強保溫，如加厚保溫覆蓋等；在整個養(yǎng)護期間，應確?；炷恋谋砻鏈囟扰c環(huán)境溫度之差始終小于25℃。 3結語 轉換層結構要承受上部各層的全部荷載，在施工過程中應確保施工質量。針對高層建筑轉換層施工時鋼筋密集、澆筑的砼量大、跨度大且承受的豎向荷載大等難點，通過優(yōu)化混凝土配合比，注意對鋼筋密集部位的澆搗、控制溫度及養(yǎng)護等措施，以保證砼強度達到要求，并有效控制混凝土早期收縮裂縫和后期有害裂縫的產生，從而確保高層建筑厚板結構轉換層的穩(wěn)定可靠。 參考文獻： [1]蔡循君.轉換層施工技術在高層商住樓厚板中的應用[J].四川建材，2009（1）：218～220. [2]王李，劉凱.對高層商住樓厚板轉換層施工技術的研究[J].廣東科技，2009（4）：76～77. [3]沙志國，張偉寧.淺談轉換層監(jiān)控技術要點[J].今日科苑，2010（8）：59.