淺談高層建筑施工中主體工程施工技術(shù)

蘇國同

摘要：本文分析了高層建筑主體工程施工技術(shù)中，模板、鋼筋、混凝土施工的過程，并在工程施工中的施工工期、施工安全、施工技術(shù)等方面進行了闡述。

關(guān)鍵詞：高層施工；技術(shù)；主體工程；混凝土

一、工程實況

1．工程簡介

本工程為高層建筑,抗震烈度為六度,耐火等級為一級,建筑類別為一類,設(shè)計使用年限為50年,結(jié)構(gòu)安全等級為二級。屋面防水等級為Ⅱ級( 15年)。建筑面積約為20 000 m2,地下一層,地上十九層。建筑高度為59. 10 m。層高2. 9 m,地下室為車庫,一層為商場,二層及二層以上均為一室一廳一衛(wèi)住房。

2．工程結(jié)構(gòu)概況

工程為鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。工程抗震設(shè)防烈度為六度,抗震類別為丙類,根據(jù)工程地質(zhì)報告場地土類別為二類,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級,高層建筑級別為A級?？蚣芸拐鸬燃墳樗募?剪力墻抗震等級為三級。結(jié)構(gòu)安全等級為二級,結(jié)構(gòu)使用年限為50 a。

二、模板工程

1．模板的選用

根據(jù)該工程結(jié)構(gòu)特點及工程規(guī)模,所有構(gòu)件按清水構(gòu)件要求制作,模板拼縫處采用膠帶紙封閉或泡沫膠帶塞縫,防止漏漿。

2．地上模板工程

①方柱

采用定型16厚木膠合板模板,定位周轉(zhuǎn)、對截面大于600×600的大柱中間必須加Φ12對拉螺桿,沿高度方向@ 500。見圖1。

地上剪力墻:采用整體模板,鋼管及穿墻螺桿緊固,穿墻螺桿采用竹套管,用膨脹水泥砂漿灌實。模板支模圖同地下室外墻,只將止水螺桿改為普通穿墻螺桿。

工程采用的是16厚膠合木板,剪力墻支模如圖2所示。

③樓蓋

梁板模采用12厚膠合板,穿梁螺桿采用竹套管,拆模后,用膨脹水砂漿灌實。

④大梁。

對高度大于600的梁,在梁中設(shè)置Φ12的對拉螺桿,對拉螺桿的水平或豎向間距按500~700mm設(shè)置,支模按規(guī)定將梁板起拱,按跨度的3‰起拱。其中支模系統(tǒng)的立桿水平間距為1 000 mm×1 000 mm,大橫桿豎向間距為1. 2 ~1. 5 m,根據(jù)實際情況架設(shè)剪刀撐。為了提高模板和周轉(zhuǎn)使用,待混凝土強度達到設(shè)計強度的75%以上時拆除全部支模和模板,但對于≥8 m跨梁混凝土強度,可在跨度中設(shè)置暫不拆的頂托,混凝土強度達到75%時可將其余支撐系統(tǒng)拆除,懸挑梁處混凝土強度達到100%時方可拆除。

3．模板的拆除

拆模時應(yīng)盡量減少模板的損耗。拆模時應(yīng)根據(jù)模板及支架系統(tǒng)的構(gòu)造,由原來安裝模板的工人,按安裝相反的順序拆模。

混凝土強度要達到設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)之才能拆模,以確保構(gòu)件的質(zhì)量。模板的底模要比側(cè)模后拆,這是因為底模承重?？缍却蟮臉?gòu)件要比跨度小的構(gòu)件晚拆模。從受力情況看,受壓構(gòu)件可以早一些拆模,受拉、受彎構(gòu)件要晚一些拆模。模板的拆除順序按柱樓板梁側(cè)模梁底模進行。模板拆除時,不應(yīng)對樓層形成沖擊荷載,拆除的模板和支架宜分散堆放并及時清運。

①柱模板的拆除

柱模板先拆除柱箍,豎楞及對拉螺桿,后拆除柱模,拆模時不得用撬棍撬傷模板,如拉不下模板,可伴用木槌敲模板,使模板與混凝土分離。

②樓板模板的拆除

樓板模板的拆除先放低支架(降低調(diào)節(jié)螺栓),再拆除模板。

③側(cè)邊模板的拆除

側(cè)模拆除時的混凝土強度應(yīng)能保證其表面及棱角不受損傷。

④底模的拆除

底模我國現(xiàn)行規(guī)范的拆模要求,主要從跨度和混凝土強度來考慮的,并參考構(gòu)件的用途。要求與構(gòu)件同等條件下養(yǎng)護的試件達到下表的規(guī)定強度時,方可拆模。

三、鋼筋工程

1．鋼筋的運輸

鋼筋原料用汽車運至工地,垂直運輸采用塔吊。

2．鋼筋的加工

加工場地:由于現(xiàn)場,施工場地狹窄,Φ12以下所有鋼筋在場外工廠加工;Φ12以上在現(xiàn)場加工制作。

加工方法:梁柱鋼筋接長在車間采用閃光對焊,盤圓鋼筋用調(diào)直機調(diào)直,采用切斷機下料,彎曲機成型。

半成品標(biāo)志堆放:每種規(guī)格的鋼筋、半成品均綁扎標(biāo)志牌,并成捆堆放。

3．現(xiàn)場鋼筋連接

①鋼筋綁扎順序

柱筋綁扎順序:接豎筋→分箍筋→布箍筋→綁扎(滿扎)。

梁筋綁扎順序:布主筋→套箍筋→綁扎。

板底鋼筋綁扎順序:模板上分劃間距→布直徑較大鋼筋→布另一向鋼筋→綁扎(周邊滿扎、中間小梅花綁扎)。

②鋼筋的焊接

豎向鋼筋Ф12及以上連接采用電渣壓力焊。水平方向的梁板鋼筋連接采用閃光對焊,板的鋼筋可采用電弧焊連接。

電焊壓力焊操作要點:電渣壓力焊是利用電流通過渣地產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化,然后施加壓力使鋼筋焊合。電渣壓力焊可采用直接引弧,然后,繼續(xù)緩慢提幾毫米,使電弧穩(wěn)定燃燒之后,隨著鋼筋的熔化,鋼筋逐漸插入渣池中,此時電弧熄滅轉(zhuǎn)為電渣過程,焊接電流通過渣池而產(chǎn)生大量的電阻熱,使鋼筋端部繼續(xù)熔化。鋼筋端部熔化到一定程度熔化后,在切斷電源的同時迅速進行頂壓,持燒幾秒鐘,方可松開操縱桿以免接頭偏斜或接合不良。

③鋼筋保護層厚度控制

建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋的混凝土保護層厚度如表1所示,在本工程中,還加入了墊塊等方式控制鋼筋保護層厚度。

表1鋼筋保護層厚度

柱：柱筋上綁扎水泥砂漿墊塊。

梁：采用50 mm×50 mm×30 mm預(yù)制砂漿墊塊,厚度根據(jù)設(shè)計要求確定。

板底筋：用50 mm×50 mm×20 mm預(yù)制砂漿墊塊,按1 m方格距布置,厚度根據(jù)設(shè)計要求確定。

板面筋:用鋼筋支撐來控制鋼筋保護層。

剪力墻鋼筋:采用墻厚短鋼筋桁架。

底板鋼筋:保護層采用墊塊,上下層鋼筋之間采用鋼筋支架保證間距,如圖3所示。

四、混凝土工程

1．混凝土運輸

現(xiàn)場施工所需零星混凝土、墊層混凝土的水平運輸采用塔吊或手推車運至澆筑地點。結(jié)構(gòu)混凝土采用混凝土輸送泵進行混凝土運輸。

2．混凝土進場驗收

混凝土進場應(yīng)注意嚴(yán)格控制塌落度值,混凝土進入攪拌機時塌落度不得少于150 mm。廠家考慮混凝土塌落度為較大,由于運輸中塌落度損失,到達現(xiàn)場時混凝土塌落度不得少于180 mm,在混凝土進入混凝土泵時塌落度不得低于150 mm,避免堵泵?；炷了涠炔蛔銜r不得隨意加水以增加混凝土塌落度,混凝土運輸車應(yīng)配備水泥漿,其水灰比與混凝土相同,當(dāng)塌落度不足時可加入同水灰比水泥漿,增大混凝土塌落度,保證泵送要求。

混凝土水灰比在現(xiàn)場設(shè)置實驗室進行快速測定(一般1 h可得出結(jié)果),混凝土水灰比的準(zhǔn)確對混凝土強度十分重要。

3．混凝土澆筑

①泵管的安裝要嚴(yán)密,防止漏漿,盡量少設(shè)彎頭,備用溜槽和塔吊。

②泵管敷設(shè)按混凝土澆筑方向確定,由專人統(tǒng)一指揮,專人巡視,防止堵管,一旦堵管,快卸快裝。

③混凝土從一側(cè)開始澆筑,分層布料,階梯式前進,每層混凝土振搗要密實,不得漏振,也不得過振。

④底板和樓板澆筑達到設(shè)計標(biāo)高后,用木尺刮平,混凝土收漿后,在混凝土終凝前要用木抹多次抹壓,防止表面出現(xiàn)收縮裂縫。

4．混凝土澆搗

①每層混凝土澆搗分兩次,即豎向結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)分開澆搗,第一次澆搗柱、剪力墻至梁板底,第二次澆搗梁板。

②剪力墻混凝土采用分層澆搗,每層為500高。

③標(biāo)準(zhǔn)層梁板與柱、墻一次整澆,但應(yīng)在柱和墻澆筑完畢后停歇1~1.5 h,使混凝土獲得初步沉實后,再繼續(xù)澆筑梁和板。

④豎向構(gòu)件超過3 m時,混凝土澆搗必須采用串筒。

⑤混凝土澆搗方向自南向北,路線見圖4。

⑥振搗采用人工布料,人工振搗梁、柱采用插入式振動器振搗,板采用插入式和平板式振搗器振動相結(jié)合,并進行二次振搗,以提高混凝土的密實度和抗裂性能。

5．施工縫的留設(shè)與處理

①施工縫的留設(shè)。

根據(jù)設(shè)計要求留設(shè)。主體結(jié)構(gòu)水平施工縫留在樓面和樓板梁下100 mm處。

②施工縫的處理。

封模前將接槎處表面的水泥浮漿、松動石子或軟弱混凝土及焊渣清除,用水沖洗干凈;繼續(xù)澆筑前澆水濕潤,并鋪一層20mm厚的水泥砂漿,再繼續(xù)澆筑混凝土,仔細(xì)振搗加強養(yǎng)護。

6．混凝土的養(yǎng)護

混凝土澆筑完畢后12 h以內(nèi)需加以覆蓋,并噴水養(yǎng)護。普通混凝土養(yǎng)護不得少于7 d。每日澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于足夠的濕潤狀態(tài);氣溫小于5℃時不得澆水?；炷翆︷B(yǎng)護有較高要求。用水量僅為150 kg/m3左右,不能靠自養(yǎng)養(yǎng)護混凝土,而必須依靠外部明水養(yǎng)護,混凝土才不至于開裂。柱、墻混凝土澆筑24 h后拆模(地下室外墻模板拆除時間應(yīng)在混凝土澆搗3 d以后),拆模后立即包塑料薄膜并澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不小于14 d。塑料薄膜應(yīng)包裹嚴(yán)密,派專人澆水。樓板面混凝土表面平整完畢后,梁板混凝土表面用塑料薄膜覆蓋,薄膜端頭壓住木枋。

五、結(jié)束語

高層建筑所采用的結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)類型和施工方法與多層建筑有很多共同之處,但高層建筑不僅要承受較大的水平荷載,而且高層越高相應(yīng)的荷載越大,因此高層建筑所采用的結(jié)構(gòu)材料,結(jié)構(gòu)類型和施工方法又有一些特別之處。總之，16層(50 m以下)的高層建筑,根據(jù)施工條件,可以有多種施工體系的選擇;超過50 m的高層建筑,基本采用現(xiàn)澆為主的剪力墻和筒體體系。以本工程為例的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑主題施工仍然是解決好模板、鋼筋、混凝土方面的施工技術(shù)問題。

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。