某高層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)和質(zhì)量控制探討

力 勝

高層住宅的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是一個(gè)住宅建筑物中不同結(jié)構(gòu)形式相連接的關(guān)節(jié)點(diǎn),它既是下部結(jié)構(gòu)的封頂,又是上部結(jié)構(gòu)的“空中基礎(chǔ)”,在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)體系中起著至關(guān)重要的連接紐帶作用。為此,本文結(jié)合我局在渝經(jīng)濟(jì)適用房項(xiàng)目“渝鐵?九龍?jiān)贰鞭D(zhuǎn)換層施工技術(shù)及質(zhì)量控制問(wèn)題與同行們進(jìn)行交流與探討。

1 工程概述

渝鐵?九龍?jiān)方?jīng)濟(jì)適用房項(xiàng)目建設(shè)用地面積3 691 m2,總建筑面積16 668.81 m2。為1幢高層住宅,地下2層,其中-2層為消防水池及配電房,-1層為車庫(kù)及物管用房,本工程建筑高度70.20 m,結(jié)構(gòu)形式為框支剪力墻結(jié)構(gòu)。工程等級(jí)為一級(jí),該工程-1層(-0.3 m)為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,層高為4.5 m,轉(zhuǎn)換層大梁最大截面尺寸b×h=600×2 050,轉(zhuǎn)換層樓板厚度為180 mm,轉(zhuǎn)換層為長(zhǎng)方形,重要主次梁為品字形,面積為1 089 m2,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45。鋼筋最大直徑為32,梁的箍筋直徑采用了18。根據(jù)施工進(jìn)度安排,轉(zhuǎn)換層的施工正處于炎熱夏季,最高溫度42℃,最低溫度28℃,每天平均溫差達(dá)14℃。

2 施工方案的選擇

本項(xiàng)目轉(zhuǎn)換層采用一次性支模澆筑混凝土成型的施工方法,施工速度快,混凝土整體性好,但需置備大量的模板支撐材料,材料的租賃費(fèi)或一次購(gòu)置費(fèi)太多,而且在施工時(shí)要求支撐架立柱每層上下嚴(yán)格對(duì)齊,施工難度太大。由于轉(zhuǎn)換層主次梁斷面大,且主次梁多為深梁,混凝土澆筑量大,要求梁板混凝土連續(xù)澆筑,保證混凝土在澆筑過(guò)程中的連續(xù)性和密實(shí)性,確保支撐系統(tǒng)的承載力、穩(wěn)定性、安全可靠性,控制好梁板混凝土水化過(guò)程中內(nèi)外溫差不大于25℃,減小了溫度應(yīng)力過(guò)大對(duì)控制裂縫的不利影響,較好地解決了轉(zhuǎn)換層施工的材料投入及溫度裂縫控制等難題。

通過(guò)計(jì)算分析比較,并征得建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位同意,我們決定采用轉(zhuǎn)換層柱、梁、板混凝土連續(xù)澆筑,不得留設(shè)施工縫的施工方案,整個(gè)轉(zhuǎn)換層支撐架采用滿堂整體腳手架方式,用縱橫方向的橫桿將框架梁、大梁、次梁、模板支撐架連接貫通,以增加整個(gè)支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性,-2層所搭設(shè)的梁、模板、腳手架不能拆除,并在-2層采取局部加固辦法,用于承受轉(zhuǎn)換層傳到-2層梁、板上的荷載。

3 施工順序

施工方案確定后,我們對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行了嚴(yán)格的排序,根據(jù)本工程的具體情況和鋼管腳手架的特點(diǎn),先轉(zhuǎn)換層下部框支柱混凝土澆筑至梁底,轉(zhuǎn)換層搭設(shè)工序?yàn)橄菿ZL,KL,再DL,后XL,CL,最后再搭設(shè)板支撐架,即先按要求搭設(shè)完梁下的支撐架,再在梁與梁間板下按要求搭設(shè)板的支撐架。在搭設(shè)板支撐架時(shí),必須用鋼管將梁、板支撐架牢固相連,以確保梁、板支撐架的整體穩(wěn)定性。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)自重及施工荷載大,支模難度大。2)轉(zhuǎn)換板混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高,且混凝土施工期間正處8月～9月高溫期間,水化熱控制及收縮,溫度裂縫控制難度大。3)采用較大直徑HRB400級(jí)鋼筋且板筋層數(shù)較多,板筋與梁筋交錯(cuò)布置,鋼筋連接及鋼筋綁扎難度大。針對(duì)這三方面的困難,我們對(duì)模板支設(shè)、混凝土澆筑及鋼筋綁扎等施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制,確保了質(zhì)量和速度。

5 模板支設(shè)及質(zhì)量控制

1)模板支架方案:梁高H=2 250,2 050,1 700,1 600的大梁,支撐立桿按間距為500(梁長(zhǎng)方向)×650(梁寬方向)進(jìn)行搭設(shè),大、小橫桿步距為1 200 mm;梁高 H=1 200 mm的大梁,支撐豎桿按間距為700(梁長(zhǎng)方向)×900(梁寬方向)進(jìn)行搭設(shè),橫桿步距為1 200 mm;梁高為500,600,700的梁,支撐豎桿按800(梁長(zhǎng)方向)×1 000(梁寬方向)搭設(shè),大、小橫桿步距為 1 200 mm?，F(xiàn)澆板支撐按1 200×1 200進(jìn)行搭設(shè),大、小橫桿步距為1 200。2)模板支設(shè)質(zhì)量保證措施。為確保支模質(zhì)量,在施工中我們采取多種措施:a.模板支撐前彈好軸線及柱、墻邊線、洞口位置,在鋼筋或鋼管上定好標(biāo)高,柱、墻底部焊好鋼筋限位,并經(jīng)技術(shù)復(fù)核無(wú)誤,做好記錄,按翻樣圖進(jìn)行施工。b.墻、柱、梁模板支撐前刷好脫模劑,板模可在鋪設(shè)完成后刷脫模劑。c.平臺(tái)板模板楞木選用50 mm×100 mm的方木,間距控制在400 mm左右,方木兩側(cè)平面刨光軋平,使其端面一致,確保平臺(tái)平整度。方木設(shè)置時(shí),接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。d.墻板模板拼縫處垂直圍檁按居中布置,以防止該部位炸模及漏漿;梁模橫向圍檁設(shè)置視梁高度而定,但必須保證其梁斷面尺寸并與排架支撐連接牢固。e.每個(gè)樓層支模先撐柱、墻、梁模板,后撐平板。拼縫及接縫必須嚴(yán)密,平臺(tái)模板鋪設(shè)不到模板模數(shù)時(shí),采用夾板鑲嵌嚴(yán)密,防止漏漿。f.處理好柱、墻與梁,墻、梁與板部位及節(jié)點(diǎn)的搭接接頭,一定要嚴(yán)密、平齊,以保證其混凝土表面平整,線角清晰。g.預(yù)留洞模必須設(shè)好對(duì)角撐和必要數(shù)量的水平撐,避免預(yù)留洞的位移及變形。h.墻、柱模的垂直度用線錘或經(jīng)緯儀來(lái)控制,外墻大角垂直度利用設(shè)置的預(yù)留孔用鉛垂儀來(lái)控制。i.樓梯支撐時(shí),除保證其樓梯段尺寸,樓梯梁面標(biāo)高不出差錯(cuò)外,要防止梯段底模板進(jìn)墻。整個(gè)樓層支撐完畢后,對(duì)模板的標(biāo)高、軸線、垂直度、平整度、截面尺寸、預(yù)留洞、預(yù)埋件等一次全面復(fù)核,并作好記錄。j.模板的設(shè)置做到嚴(yán)格控制方木、橫桿、立桿的間距,按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐,立桿下必須設(shè)置墊板。k.對(duì)-1層模板進(jìn)行加固,按規(guī)范要求設(shè)置橫桿、立桿、剪刀撐、掃地桿等,以利荷載的傳遞,尤其是轉(zhuǎn)換梁部分。l.按要求設(shè)置周邊立桿部分支撐于人防頂板或基底,基底支撐必須牢固。

6 大體積混凝土的施工及其質(zhì)量控制

1)混凝土中心實(shí)際溫升計(jì)算方法比較。本工程采用兩種方法計(jì)算混凝土中心部位的溫升,方法一是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推導(dǎo)水化熱總量;方法二的水化熱總量則直接根據(jù)水泥類型和強(qiáng)度等級(jí)查表而得,但考慮了更多的與澆筑溫度、塊體厚度和齡期有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。用兩種方法分別計(jì)算混凝土澆筑后第3天的混凝土,結(jié)果非常接近(均為39℃左右)。若混凝土澆筑溫度為 25℃,則預(yù)測(cè)混凝土中心最高溫度為64℃,實(shí)際工程中各測(cè)點(diǎn)最高溫度為60.5℃～65℃。

2)測(cè)溫措施?；炷脸跄蠹撮_(kāi)始測(cè)溫,即在混凝土中預(yù)埋直徑48 mm鋼管,每個(gè)測(cè)點(diǎn)分上、中、下三根鋼管埋設(shè),三根鋼管呈三角形布置,相互間距100 mm,管口用木塞塞住。將溫度指示儀的測(cè)溫探頭用鐵絲網(wǎng)罩住,放入鋼管中分別測(cè)量上、中、下三點(diǎn)的溫度。由于表面溫度的數(shù)值不易準(zhǔn)確測(cè)量,可以取上下點(diǎn)與中心點(diǎn)的差值來(lái)近似地反映表面與中心點(diǎn)的溫差值。

3)溫差控制的尺度。通過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn),將表面溫度與中心點(diǎn)溫度的差值控制在25℃以下,甚至溫差短時(shí)間達(dá)到30℃也未出現(xiàn)裂縫,因此有關(guān)規(guī)范規(guī)定的25℃是一個(gè)比較適宜的控制差值。

4)在梁板側(cè)面和底面的鋼模板面加鋪兩層塑料薄膜,再鋪一層18 mm厚覆塑面夾板。梁板表面采取先鋪兩層濕麻袋,再鋪兩層塑料薄膜和一層濕麻袋的保溫方法。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中通過(guò)保溫的麻袋保持混凝土表面濕潤(rùn)。

5)關(guān)于是否設(shè)置水平施工縫的問(wèn)題。轉(zhuǎn)換層厚板平面面積較大,混凝土分層澆筑時(shí)不易清理水平施工縫,最好一次澆筑。本工程對(duì)超過(guò) 1 500 m2的1.8 m厚的轉(zhuǎn)換板和最大尺寸為2.0 m×2.2 m的轉(zhuǎn)換大梁混凝土實(shí)施了一次澆筑,效果較好。

7 鋼筋施工及其質(zhì)量控制

鋼筋綁扎順序:南北向框架梁下部第一排鋼筋→東西向框架梁下部第一排鋼筋→南北向框架梁下部第二排鋼筋→東西向框架梁下部第二排鋼筋→南北向框架梁上部第二排鋼筋→東西向框架梁上部第二排鋼筋→南北向框架梁上部第一排鋼筋→東西向框架梁上部第一排鋼筋→板下部東西向鋼筋→板下部南北向鋼筋→板上層?xùn)|西向鋼筋→板上層南北向鋼筋→上部結(jié)構(gòu)插筋→澆筑第二層混凝土。采用這種綁扎順序,保證了施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

本項(xiàng)目鋼筋連接采用閃光對(duì)焊、搭接焊、機(jī)械連接,在施工過(guò)程中,為確保質(zhì)量,鋼筋連接采用閃光對(duì)焊現(xiàn)場(chǎng)幫條焊連接,對(duì)于φ28Ⅲ級(jí)鋼筋閃光對(duì)焊,選定專人施焊,焊前利用短鋼筋頭進(jìn)行多次工藝試驗(yàn),焊接質(zhì)量穩(wěn)定后進(jìn)行正式施工。電弧焊選E5003型焊條。鋼筋撐腳按設(shè)計(jì)要求采用φ25“Z”字形Ⅲ級(jí)鋼筋撐腳@500 mm×500 mm,墊塊采用30 mm厚花崗巖塊@500 mm×500 mm。綁扎要求同一方向同一層的梁、板鋼筋要在同一空間高度位置,以保證梁板有效高度。

8 結(jié)語(yǔ)

該轉(zhuǎn)換層于2009年 8月20日開(kāi)始施工,于2009年9月30日施工完畢,由于施工前準(zhǔn)備工作充足,施工前做好詳細(xì)的技術(shù)方案,施工、設(shè)計(jì)結(jié)合,將模板支撐架落在-2層樓板上,搭設(shè)1層(局部2層)腳手架,轉(zhuǎn)換層施工支撐及模板施工十分順利,為保證后續(xù)鋼筋及混凝土施工創(chuàng)造了條件,節(jié)省工期10 d左右,目前工程已經(jīng)竣工,轉(zhuǎn)換層混凝土至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何有害裂縫等質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)。

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