高層綜合樓厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)分析探討

摘要:本文結(jié)合轉(zhuǎn)換層施工實(shí)例，并根據(jù)疊合施工原理，從模板支撐、設(shè)鋼筋網(wǎng)、改善混凝土品質(zhì)、施工縫處理、有效解決厚板施工荷載傳遞和抗裂問(wèn)題等方面詳細(xì)闡述了高層綜合樓厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)，以達(dá)到控制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層整體施工質(zhì)量的效果的目的，可供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;模板支撐;大體積混凝土;監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào):TU756.4+4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1008-0422(2009)11-0107-02

1引言

高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)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，混凝土的連續(xù)澆搗施工強(qiáng)度大，施工過(guò)程比較復(fù)雜，有一定的難度。基于以往高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工實(shí)踐，本文以厚板轉(zhuǎn)換層施工為例，分析闡述鋼筋混凝土厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)要點(diǎn)。

2工程概況

湖南湘鄉(xiāng)某工程項(xiàng)目是一座多功能的綜合性大廈，地下1層，地上18層，大屋面總高度為58.5m，總建筑面積為30375m2，第4層為1.8m厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，將其上部5～18層的剪力墻結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換成框架結(jié)構(gòu)體系，見(jiàn)圖1。轉(zhuǎn)換層厚板的平面尺寸為1318m2，鋼筋重達(dá)850t，混凝土總量為2430m3，強(qiáng)度等級(jí)C40。

3轉(zhuǎn)換層施工方案分析與比較

厚板轉(zhuǎn)換層自重及施工荷載為51.3kN/m2。采用常規(guī)的支模體系，單靠下層樓板承受如此大的荷載勢(shì)必會(huì)破壞下層結(jié)構(gòu)，而采用分層卸載的方法則必須從地下室底板起搭設(shè)4層支撐架，靠各層樓面的變形協(xié)調(diào)來(lái)傳遞擴(kuò)散荷載，這樣既不經(jīng)濟(jì)，也不能保證結(jié)構(gòu)樓板不產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。

經(jīng)過(guò)分析比較和計(jì)算，確定采用疊合梁的原理轉(zhuǎn)換厚板，即將轉(zhuǎn)換板混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑0.8m厚，待其強(qiáng)度增長(zhǎng)達(dá)到90%后再澆筑第二層1.0m厚混凝土，利用第一層先澆板承受第二層后澆板的施工荷載，轉(zhuǎn)換板的鋼筋相應(yīng)分兩層綁扎。

4厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

4.1模板支撐工程

模板支架采用扣件式鋼管腳手架，鋼管采用外徑48mm、壁厚3.5mm的焊接鋼管。立桿用3.6m的整根鋼管，中間不設(shè)接頭，間距為0.5m×0.5m，立桿下滿鋪2.5cm厚木板，水平方向拉桿設(shè)4道，并設(shè)剪刀撐。頂端橫桿與立桿的扣件下加設(shè)1個(gè)扣件，以增大抗滑移能力。頂端橫桿上放10cm×10cm木檁條，間距為40cm。模板采用竹節(jié)板。轉(zhuǎn)換層的側(cè)模用 14鋼筋在相應(yīng)位置與暗梁主筋拉接，橫縱間距見(jiàn)圖2、圖3，外部與模板背楞固定。經(jīng)驗(yàn)算，上述模板支撐體系滿足第一步0.8m厚混凝土的施工要求。

在轉(zhuǎn)換層施工期間，1～3層的梁板支撐均不拆除，在第一步0.8m厚混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在第二步1.0m厚混凝土澆筑前，松開三層模板支撐頂端橫桿與立桿的扣件進(jìn)行卸荷，然后再全部上緊，以使第一步0.8m厚混凝土板和模板支撐體系共同承受上部荷載。在第二步1.0m厚混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆除全部模板及支撐。

4.2鋼筋工程

鋼筋綁扎分兩次完成，先綁扎下層0.8m范圍內(nèi) 32@110和 20@200兩層鋼筋，待混凝土澆筑完并處理好上表面后再綁扎上部1.0m范圍內(nèi)鋼筋。轉(zhuǎn)換厚板1.8m高整板各層鋼筋網(wǎng)片的固定，使用鋼筋作立桿焊接形成間距1m的架立網(wǎng)，作為各層鋼筋的支撐體系。在0.95m高位置增設(shè) 20@100雙向鋼筋網(wǎng)，以提高混凝土抗裂性，避免溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力引起混凝土開裂。

4.3混凝土工程

4.3.1混凝土配合比

轉(zhuǎn)換層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，提前進(jìn)行試配，采用“三摻”技術(shù)，調(diào)整混凝土配合比。水泥:砂:石子:水:粉煤灰:外加劑=1:2.06:3.09:0.53:0.22:0.023，選用普通硅酸鹽水泥;摻加適量粉煤灰以減少水泥用量，降低水泥水化熱，可控制混凝土溫度裂縫的出現(xiàn)，統(tǒng)籌改善混凝土的流動(dòng)性和可泵性;摻加適量UEA膨脹劑，以補(bǔ)償混凝土的收縮?？煽刂苹炷潦湛s裂縫的出現(xiàn);摻加適量緩凝早強(qiáng)減水劑，以提高混凝土早期強(qiáng)度，可控制混凝土初凝時(shí)間?；炷恋乃z比控制在0.45以下，砂率控制在44%以內(nèi)，水灰比控制在0.48以下，混凝土的入泵坍落度控制在140～160mm，混凝土總含堿量不大于3kg/m3。

4.3.2混凝土施工縫的處理

為使轉(zhuǎn)換板的整板的承載性能不因混凝土分兩次澆筑而下降，必須在兩澆筑層結(jié)合面采取特殊處理措施，來(lái)保證兩層混凝土板協(xié)同工作。

預(yù)留坑槽:在先澆層板上表面留設(shè)間距1m呈梅花形布置的混凝土坑槽，槽深為100mm，平面邊長(zhǎng)300mm，通過(guò)預(yù)埋木盒來(lái)實(shí)現(xiàn)。

混凝土表面處理:對(duì)先澆層板混凝土上表面。在混凝土初凝前涂刷一道高效緩凝劑即界面劑，混凝土終凝后立即用水沖洗即可露出表面石子，下次混凝土澆筑前再充分水潤(rùn)。

4.3.3混凝土的澆筑

采用泵送商品混凝土，使用插入式振搗器分層搗實(shí)混凝土。通過(guò)檢測(cè)第一步0.8m厚混凝土澆筑時(shí)留置的同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度，判定混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，以確定第二步1.0m厚混凝土的澆筑日期。

4.3.4混凝土測(cè)溫

測(cè)溫點(diǎn)布置必須具有代表性和可比性，沿澆灌高度，應(yīng)布置在底部、中部和表面，垂直測(cè)點(diǎn)間距為500mm，水平測(cè)點(diǎn)間距為5m。當(dāng)使用熱電偶溫度計(jì)時(shí)，其插入深度可按實(shí)際需要和具體情況而定，一般不少于熱電偶體徑的6～10倍，測(cè)溫點(diǎn)的布置距邊角和表面應(yīng)大于50mm，并對(duì)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)施動(dòng)態(tài)控制。

4.3.5混凝土養(yǎng)護(hù)

由于轉(zhuǎn)換層在春季施工，所以采用蓄水法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)3h。隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水高度為100mm。板側(cè)面掛草袋(或麻袋)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，使其保持濕潤(rùn)。根據(jù)在轉(zhuǎn)換厚板不同深度各相關(guān)部位埋設(shè)的測(cè)溫點(diǎn)，所顯示的混凝土內(nèi)部溫度變化情況，及時(shí)采取措施，調(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)水溫。混凝土中心溫度與表面溫度之差。表面溫度與環(huán)境溫度之差均小于25℃。當(dāng)中心溫度與表面溫度之差超過(guò)25℃時(shí)，可提高養(yǎng)護(hù)水溫;表面溫度與環(huán)境溫度超過(guò)25℃時(shí)，可適當(dāng)降低養(yǎng)護(hù)水溫，反之亦然。

5結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工檢測(cè)與效果分析

測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)顯示，轉(zhuǎn)換層混凝土施工期間，第一次澆筑時(shí)間為2006年3月1日至3月3日、第二次澆筑時(shí)間為2006年3月19日至3月21日。環(huán)境溫度為12℃～26℃，混凝土入模溫度為19℃～23.1℃，混凝土中心最高溫度為60.7℃～63.5℃。低于預(yù)控極限75℃;最大溫升為36℃～40℃，低于預(yù)控極限值45℃;內(nèi)表溫差最大值為24℃～24.5℃，表外溫差最大值為23.8℃～24.6℃，遠(yuǎn)低于預(yù)控極限值30℃，溫差得到有效控制，同時(shí)實(shí)踐證明混凝土配合比設(shè)計(jì)達(dá)到了低水化熱溫升的預(yù)期目的。

混凝土28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告顯示，試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的120%～140%，均值126%，試驗(yàn)結(jié)果表明，按設(shè)計(jì)配合比配制的混凝土強(qiáng)度完全滿足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量穩(wěn)定。

該厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑2個(gè)月后(收縮基本已完成)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)全面檢查1～4層樓板(包括轉(zhuǎn)換層)未發(fā)現(xiàn)可見(jiàn)裂縫。

6結(jié)語(yǔ)

施工實(shí)踐證明，采用疊合梁法原理將轉(zhuǎn)換板混凝土分兩次澆筑，很好地解決了厚板的施工荷載傳遞問(wèn)題，同時(shí)將第一次與第二次澆筑的施工縫做成梅花形布置坑槽，解決了混凝土疊合面的抗剪承載力問(wèn)題，取得了良好的施工效果和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2002.北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[2] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.JGJ 3-2002.北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]遲陪云.大體積混凝土裂縫的起因及防治措施.混凝土.2001，12.

[4] 富文權(quán).混凝土工程裂縫分析與控制.中國(guó)鐵道出版社，2002.

[5]唐興榮，何若全.高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].蘇州城建環(huán)保學(xué)院學(xué)報(bào)，2001(4).