淺談高層建筑鋼筋混凝土工程施工工藝

欒長(zhǎng)月

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)高層建筑發(fā)展迅速，設(shè)計(jì)思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來(lái)越復(fù)雜，這就給高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工提出更高的要求。采用框架結(jié)構(gòu)形式，可形成內(nèi)部大空問(wèn)，能進(jìn)行靈活的建筑平面布置，因此，框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用甚廣，特別是在高層建筑中，其優(yōu)勢(shì)更為明顯、突出。與此同時(shí)，對(duì)于高層建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題卻往往被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。現(xiàn)結(jié)合自己多年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程施工工藝進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土；施工工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TU208.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）07-0144-02

1 施工方案

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)混凝土施工有一次澆筑和二次澆筑兩種方案。一次澆筑的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)整體性好， 鋼筋安裝質(zhì)量易保證，施工速度快；缺點(diǎn)是支模難度大，支撐材料用量大。二次澆筑的優(yōu)點(diǎn)是澆筑第二層混凝土?xí)r的自重可充分利用第一層已達(dá)一定強(qiáng)度的混凝土承擔(dān)，支撐用量少；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的整體性略差，分層面處理較困難，施工速度慢。

2 模板支撐系統(tǒng)

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的自重及施工荷載較大，必須根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合理的模板支撐方案，以保證支撐系統(tǒng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。工程中常用以下幾種模板支撐體系：

2.1 一次性支模

轉(zhuǎn)換層底模的支撐往往需要從轉(zhuǎn)換層底一直撐到底層地面或地下室底板，需大量模板支撐材料，適用于施工現(xiàn)場(chǎng)可用的支撐材料較多，且轉(zhuǎn)換層位置較低的情況。

2.2 荷載傳遞法支模

將轉(zhuǎn)換梁（板）的自重和施工荷載通過(guò)支撐系統(tǒng)傳遞給若干層樓板。支撐樓板的數(shù)量應(yīng)通過(guò)計(jì)算來(lái)確定。必要時(shí)可同設(shè)計(jì)單位商量對(duì)樓板設(shè)計(jì)進(jìn)行更改，增加轉(zhuǎn)換層下面若干層樓板的厚度，提高樓板的承載力。另一種方案是充分利用轉(zhuǎn)換層支撐柱的傳力作用，將絕大部分荷載通過(guò)梁兩端柱面挑出的鋼牛腿或柱面插出的多排斜撐桿構(gòu)成的梁下斜撐支架體系傳遞給混凝土柱[1]；另一部分通過(guò)樓面設(shè)置的豎向支撐構(gòu)成的梁下排架體系傳遞給下面若干個(gè)樓層。

2.3 疊合澆筑法支模

應(yīng)用疊合梁原理將轉(zhuǎn)換梁（板）分2次或3次澆筑成型，支撐系統(tǒng)只需考慮承受第1次的混凝土自重和施工荷載，可減小其下部鋼管支撐的負(fù)荷，減少大量模板材料。施工時(shí)應(yīng)注意疊合面的處理，必要時(shí)在疊合面處采取特殊的構(gòu)造處理，以保證轉(zhuǎn)換層的整體承載力不降低，同時(shí)應(yīng)對(duì)疊層澆筑的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。

2.4 埋設(shè)型鋼法支模

在轉(zhuǎn)換梁中埋設(shè)型鋼或鋼桁架，并與模板連為一體，以承受全部大梁自重及施工荷載，大梁一次澆搗成型，可節(jié)省模板支撐材料，轉(zhuǎn)換梁可采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。這4種支模方法，疊合梁澆筑法為二次澆筑混凝土，其余均為一次澆筑混凝土。

搭設(shè)模板支撐時(shí)，要求上、下層支撐在同一位置，以保證荷載的正確傳遞，同時(shí)應(yīng)確定合理的拆除支撐的次序，使施工階段結(jié)構(gòu)受力達(dá)最小。高層建筑轉(zhuǎn)換層支撐系統(tǒng)具有其特殊性，除滿(mǎn)足一般的腳手架搭設(shè)規(guī)范要求外，還要重點(diǎn)考慮其節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有一定的抵抗彎矩或扭矩的能力[2]。同時(shí)，轉(zhuǎn)換層支撐系統(tǒng)除了滿(mǎn)足承受較大的施工荷載的強(qiáng)度要求外，還要在與支撐它的各層已成結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)條件中考察其受力特點(diǎn)，對(duì)于支撐架整體拉結(jié)桿也應(yīng)有較高要求。根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)設(shè)置必要的剪力撐，同時(shí)在薄弱部位還要增設(shè)水平加強(qiáng)桿，從而加強(qiáng)支撐架整體及局部的剛度，使支撐架形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。為使施工荷載傳遞均勻，以及方便支設(shè)木模，應(yīng)在轉(zhuǎn)換層大梁底模下搭設(shè)木枋作為大橫桿，讓支撐架的撐托扣住。實(shí)踐證明，木枋大橫桿傳力穩(wěn)定，也給施工帶來(lái)了方便。

3 冬期施工關(guān)鍵技術(shù)

冬季施工無(wú)疑給高層建筑鋼筋混凝土施工帶來(lái)一定的難度，因此本文選取冬季施工工藝為例，希望給讀者相應(yīng)的啟示。

3.1 土方工程

土方工程的施工，施工前做好準(zhǔn)備工作。并連續(xù)施工。施工時(shí)運(yùn)輸?shù)缆泛同F(xiàn)場(chǎng)要采取防滑措施；土方的開(kāi)挖，根據(jù)土層厚度不考慮開(kāi)挖難度。但當(dāng)基坑挖完的不能及時(shí)進(jìn)行下道工序是，應(yīng)在基坑底標(biāo)高以上預(yù)留土層，并覆蓋?？舆厳壨炼阎?，距離為堆土高加常溫時(shí)坑邊距離；土方的回填，土方回填時(shí)，每層虛鋪厚度比常溫時(shí)減少20%～25%，回填的土料中不得含有大于15cm的凍土塊，凍土含量不大于15%，用作回填的土料要覆蓋保溫。人工回填鋪土厚度不大于20cm。填好的土層下班時(shí)必須覆蓋保溫。

3.2 混凝土工程

混凝土施工優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425號(hào)，最少水泥用量不應(yīng)少于300Kg/m3，水灰比不應(yīng)大于0.6。拌和的骨料不得含有冰、雪、凍塊及其他易凍裂物質(zhì)；外加劑符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有產(chǎn)品合格證、說(shuō)明書(shū)，可不覆蓋的防凍劑（如防凍2號(hào)）設(shè)專(zhuān)人根據(jù)說(shuō)明書(shū)及氣溫正確摻加防凍劑保證配合比準(zhǔn)確；拌和的骨料不用加熱，拌和水溫不低于80℃，但水泥不應(yīng)用大于80℃以上水直接接觸。投料時(shí)應(yīng)先投入骨料和已加熱的水，然后再投入水泥，，攪拌時(shí)間不少3min。嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度在5℃以上；不得在遭凍的地基土上澆注混凝土。澆注混凝土?xí)r配專(zhuān)人負(fù)責(zé)測(cè)溫工作?；炷寥肽囟?、水溫、混凝土養(yǎng)護(hù)溫度每工作班最少測(cè)4次，按要求繪制測(cè)溫布置圖，記錄歸檔；負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)拆除模板后，混凝土表面溫度與環(huán)境溫度大于20℃時(shí)，應(yīng)采取保溫措施。拆模過(guò)程中混凝土有受凍現(xiàn)象，影響結(jié)構(gòu)安全時(shí)，立即暫停拆除，妥善處理。

3.3 鋼筋工程

冷拉、調(diào)直和冷彎時(shí)溫度不能低于15℃，以免鋼筋產(chǎn)生冷脆，必要時(shí)在鋼筋棚外加圍護(hù)，棚內(nèi)采取升溫措施；鋼筋焊接應(yīng)在社內(nèi)進(jìn)行，如必須在室外焊接，其室外環(huán)境溫度不能低于15℃且應(yīng)有防雷擋風(fēng)措施。焊后應(yīng)用爐渣或石棉覆蓋，使其緩慢冷卻，防止由溫度突然下降使鋼筋產(chǎn)生脆縮現(xiàn)象，嚴(yán)禁焊接頭立即碰到凍雪或雨水[3]；在負(fù)溫下對(duì)焊鋼筋，宜采用預(yù)熱閃光焊或閃光-預(yù)熱-閃光焊工藝，對(duì)焊時(shí)調(diào)伸長(zhǎng)度增加10%～20%，預(yù)熱留量、預(yù)熱次數(shù)、預(yù)熱間歇時(shí)間和預(yù)熱接觸壓力適當(dāng)增加。變壓器級(jí)數(shù)宜降低1～2級(jí)，并宜減慢燒化過(guò)程的中期速度，對(duì)Ⅵ級(jí)鋼筋宜采用焊后通電熱處理工藝；鋼筋負(fù)溫電弧焊宜采用分層控溫施焊。熱扎鋼筋的層間溫度宜控制在150～350℃之間。并宜采用回火焊道施焊即最后回火焊道的長(zhǎng)度比前層焊道的兩端各縮短4～6mm以消除或減少前層焊道及過(guò)熱區(qū)的碎硬組織，以改善接頭性能，焊接時(shí)嚴(yán)禁產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò)熱、咬肉和裂紋現(xiàn)象；電渣壓力焊按正常的施焊程序完成后。不要急于卸下夾具，等到焊接頭完全冷卻后才可敲掉焊渣，這樣利用停歇，回收焊劑，和接頭周?chē)竸┤刍蟮淖陨肀卮胧?，延續(xù)了接頭處的降溫，使之能夠保證接頭質(zhì)量；下雪天氣鋼筋宜采取護(hù)蓋措施，防止鋼筋表面結(jié)瘤，在混凝土澆注前應(yīng)清除鋼筋上的積雪、凍瘤，必要時(shí)用熱空氣加熱，綁扎后盡快進(jìn)行下道工序。

3.4 防水工程

冬期進(jìn)行屋面防水工程施工應(yīng)選擇無(wú)風(fēng)晴朗天氣進(jìn)行，并應(yīng)依據(jù)使用的材料控制其施工氣溫界限，以及利用日照條件提高屋面溫度。迎風(fēng)面宜設(shè)置活動(dòng)擋風(fēng)裝置；防水層施工應(yīng)先做好關(guān)鍵部位的附加層。熱熔法施工的卷材，施工卷材環(huán)境溫度不得低于-10℃。溶劑型防水層材料施工環(huán)境溫度不得低于-5℃。

3.5 裝飾工程

3.5.1 抹灰工程

砂漿應(yīng)在攪拌棚中集中加熱水，加防凍劑攪拌，并在運(yùn)輸中保溫，要隨用隨拌，增加運(yùn)輸人員，防止砂漿凍結(jié)。室內(nèi)抹灰前，先將門(mén)窗口、外墻腳手眼或倥侗封好，施工洞、運(yùn)料口、樓梯間處應(yīng)封閉保溫，保證室內(nèi)抹灰溫度不低于5℃，并保持7d。室外抹灰：當(dāng)抹灰基層表面有冰、霜、雪時(shí)，可采用與抹灰砂漿同濃度的防凍劑溶劑沖刷并消除邊面塵土。施工要求分層施工時(shí)底層不得受凍。抹灰砂漿在硬化初期采取防凍措施。

3.5.2 飾面工程

凍期外墻面磚施工前宜在2%鹽水浸泡2h曬干后方可使用。粘貼的水泥漿要求摻加防凍劑，溝縫的水泥漿加防凍劑和水不漏，施工時(shí)要調(diào)整上班時(shí)間，強(qiáng)度上升時(shí)上班，溫度下降前下班，對(duì)施工面的外架采取封閉保溫措施。溫度低于0℃時(shí)外墻停止施工。

3.5.3 油漆刷漿、玻璃工程

油漆應(yīng)在采暖條件下進(jìn)行施工，當(dāng)室外需要施工時(shí)，其最低溫度不應(yīng)低于5℃，遇有大風(fēng)、雨、雪時(shí)應(yīng)停止施工，刷調(diào)和漆時(shí)應(yīng)在其中加入調(diào)和漆重量2.5%的催干劑和5%的松香水，施工時(shí)應(yīng)排除煙氣和潮氣，防止失光和發(fā)粘不干，室外刷漿應(yīng)保持施工均衡，粉漿、美料漿宜采用熱水配制，隨用隨配并做好料漿保溫，料漿使用溫度宜保持15℃左右[4]。玻璃安裝時(shí)，應(yīng)將玻璃鑲嵌用合成橡膠等材料運(yùn)到采暖設(shè)備的室內(nèi)，操作地點(diǎn)環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃，外墻鋁合金、塑料框、大扇玻璃不宜在冬期安裝。

參考文獻(xiàn)

[1] 呂俊超.建筑模板工程施工仿真研究[D].蘭州交通大學(xué)，2012.

[2] 梁嘉彬.高原環(huán)境下冬季大體積混凝土防裂技術(shù)研究[D].蘭州交通大學(xué)，2012.

[3] 劉岳輝.預(yù)拌混凝土企業(yè)的混凝土工程項(xiàng)目質(zhì)量管理研究[D].電子科技大學(xué)，2012.

[4] 牛偉.自保溫免拆水泥復(fù)合模板的試驗(yàn)研究[D].北方工業(yè)大學(xué)，2013.