建筑工程中超大板式轉(zhuǎn)換層分層的施工技術(shù)

楊松

建筑工程中超大板式轉(zhuǎn)換層分層的施工技術(shù)

楊松

超大板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工相當(dāng)于一個(gè)超大混凝土結(jié)構(gòu)的施工，本文以某商住項(xiàng)目為實(shí)例，詳細(xì)地介紹了在超大板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工過程中的技術(shù)要點(diǎn)，并相繼介紹了平面分段、底層支撐上層、垂直分層以及鋼筋一次綁扎成型施工方案，目的是為了解決混凝土散熱防裂、模板支撐系統(tǒng)以及巨型鋼筋籠的綁扎固定等難題。

目前的城市建筑，因?yàn)橥恋刭Y源有限并且相對(duì)昂貴，相關(guān)的建筑工程師也正在努力地適應(yīng)市場與業(yè)主的各方面要求，引領(lǐng)城市建筑向功能更加綜合多變、體積更加高大的方向轉(zhuǎn)變。因?yàn)槊恳蛔ㄖ煌瑯菍佣加兄煌氖褂霉δ?，這就要求建筑結(jié)構(gòu)也更加多元化，而不同樓層結(jié)構(gòu)的變化是通過轉(zhuǎn)換層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槭褂霉δ懿煌?，為了能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，經(jīng)常使用到的結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換板以及轉(zhuǎn)換梁。轉(zhuǎn)換板通常因?yàn)闀?huì)承受較大的載荷，板體的厚度相對(duì)較大，這就導(dǎo)致支模系統(tǒng)受力情況復(fù)雜。本文詳盡的分析介紹了建筑工程中超大板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的相關(guān)施工技術(shù)。

一、工程概況

以某商住項(xiàng)目為實(shí)例，該工程處于市中心地帶，地下結(jié)構(gòu)為四層，地上的裙樓結(jié)構(gòu)為2層，塔樓結(jié)構(gòu)為30層，具體總建筑面積為98000m2。轉(zhuǎn)換層設(shè)置在裙樓的頂部，具體距地面高度為10m，厚度為3m,面積為2740m2，形狀呈v字型，轉(zhuǎn)換層的構(gòu)成為57根C60混凝土柱，塔樓結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆框架剪力墻。項(xiàng)目的具體參數(shù)為：距離地面10m處進(jìn)行板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)置，該板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層面積為2740m2，厚度為3m。

二、施工工藝原理

1.模板的支撐體系為定型門式腳手架，該支撐體系確定的過程必須經(jīng)過精確的計(jì)算，保證其更為安全、合理、施工便捷。2.鋼筋安裝綁扎一定要按順序進(jìn)行，豎向剪力筋以及轉(zhuǎn)換層頂部、底部以及中間的鋼筋網(wǎng)的綁扎工作需要一步到位，建筑結(jié)構(gòu)上部的塔樓結(jié)構(gòu)預(yù)留插筋需要在底部混凝土澆筑完成后再進(jìn)行安裝。3.厚度為3m的轉(zhuǎn)換層在進(jìn)行澆筑的時(shí)候需要分層進(jìn)行，具體分為上部1.8m以及底部1.2m，其中1.2m厚度的混凝土澆筑時(shí)需要增加配置剪力筋以及負(fù)彎矩鋼筋，上部1.8m的混凝土以下部1.2m的混凝土為支撐基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度增加到80%需要7d的時(shí)間，這段時(shí)間也有助于混凝土的散熱。4.底部1.2m厚混凝土具體會(huì)被分成2塊：A1、A2，上部1.8m厚混凝土具體會(huì)被分成3塊：A1、A4、A5，整體一共分5塊混凝土進(jìn)行澆筑，見下圖。澆筑的順序?yàn)锳1、A2、A3、A4、A5。目的是為了緩解結(jié)束程度，減少混凝土蓄熱量，避免積聚更多的水化熱，減小一定的溫度應(yīng)力，對(duì)樓塔上部結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)換層的流體施工更加有利。5.所有相鄰的混凝土之間的施工縫要進(jìn)行剪力鍵的預(yù)留，旨在增加整體性。6.為了能夠使混凝土內(nèi)外溫差有一定幅度的降低，混凝土側(cè)向的模板必須在澆筑完成14d后才能進(jìn)行拆除；混凝土澆筑完成后頂部需要覆蓋塑料膜，并且覆蓋草袋，目的是為了保持混凝土表面濕潤。

轉(zhuǎn)換層分層分段立面示意（單位：mm）

三、施工方案確定

1.具體施工原則。保證轉(zhuǎn)換層施工適量，保證模板之間施工更加穩(wěn)定、更加安全。2.厚度大的整板混凝土的澆筑方式具體有三種：（1）一次性整體澆筑。這種澆筑方式，混凝土的澆筑時(shí)間較長，澆筑量相對(duì)較大，在進(jìn)行澆筑的過程中，需要的混凝土工人較多，模板支撐量巨大，混凝土的溫度應(yīng)力相對(duì)較大，所以具有更改開裂的風(fēng)險(xiǎn)。（2）分層澆筑。這種澆筑方式，通常先將混凝土分成兩層，澆筑的時(shí)候分2次進(jìn)行澆筑，憑借下層混凝土作為上層混凝土重量的支撐，模板支撐量相對(duì)較少，但是一次性澆筑仍然需要較長的時(shí)間，澆筑量還是相對(duì)較大，澆筑完成后，需要對(duì)水平施工縫進(jìn)行處理，并且需要在下層混凝土的頂部增加配置負(fù)彎矩鋼筋，澆筑過程應(yīng)該特別注意溫度應(yīng)力。（3）分層且分段澆筑。這種澆筑方式需要進(jìn)行水平分段以及垂直分層，憑借下層作為上層重量的支撐，不僅所需要的模板支撐較少，需要的時(shí)間也較短，勞動(dòng)力消耗相對(duì)較少?；炷良s束相對(duì)較少，每塊之間存在一定的澆筑間隙，更有利于溫度應(yīng)力的釋放，但是澆筑完成后需要對(duì)施工縫進(jìn)行處理，與此同時(shí)，需要在下層混凝土的頂部增加配置負(fù)彎矩鋼筋。

四、分層施工技術(shù)要點(diǎn)

1.體系及臨邊、洞口支撐設(shè)計(jì)

（1）支撐門型腳手架需要設(shè)計(jì)在轉(zhuǎn)換層下。精準(zhǔn)地計(jì)算完荷載之后，確定好門型架搭設(shè)的尺寸，然后再進(jìn)行門型腳手架承載力的復(fù)核工作。 （2）復(fù)核三四層連續(xù)支撐的荷載能夠傳遞到最底層的承載能力。 （3）臨邊、洞口支撐設(shè)計(jì)。施工防護(hù)和轉(zhuǎn)換層底部支撐工作需要同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)需要注意轉(zhuǎn)換層底部的電梯間、樓板洞口以及電梯井的設(shè)計(jì)。

2.支模

（1）膺架的排列方式為雙體連環(huán)，列距200mm，將膺架設(shè)計(jì)成為610mm×1219mm的體系，其地庫的支撐采用可調(diào)節(jié)鋼支頂進(jìn)行。（2）水平拉接以及剪刀撐，使用鋼管作為水平拉接和剪刀撐。剪刀撐高度約為10m，設(shè)置在膺架外立面;另外第一層和夾層膺架內(nèi)部需要進(jìn)行剪刀撐的設(shè)置，角度約為45°～60°；拉接鋼管設(shè)置的過程中，注意相鄰的水平間距為3660mm×4000mm，垂直間距約4000mm，并且，拉接鋼管應(yīng)該緊固地和混凝土柱進(jìn)行連接。（3）底模。次龍骨：50mm×100mm方木，間距135mm；主龍骨：1支102×51×10.42kg/m槽鋼加1支50mm×100mm方木，跨度610mm，最大間距1219mm。（4）側(cè)模。側(cè)模的高度為3m，需要一次性安裝到位。（5）電梯井以及樓板洞口。轉(zhuǎn)換層夾層有很多有梁無板的中空位以及機(jī)電預(yù)留洞口。①洞口寬度如果小于2m，需要進(jìn)行槽鋼的鋪設(shè)，數(shù)量為兩個(gè)，尺寸為102×51×10.42kg/m，鋪設(shè)的間距為1219mm；②洞口寬度如果大于兩米的，需要進(jìn)行工字鋼的鋪設(shè)，工字鋼的尺寸為254×254×73kg/m，鋪設(shè)間距為1219mm；（6）樓梯間。樓梯的作用是貫通首層地面與塔樓頂部，地處于夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)部，樓梯的支撐與模板需要保留到轉(zhuǎn)換層底部膺架能夠拆除。

3.模板設(shè)計(jì)

模板設(shè)計(jì)分為底模設(shè)計(jì)以及側(cè)模設(shè)計(jì)。（1）底模設(shè)計(jì)。底模厚度為18mm，材質(zhì)為木膠合板，主龍骨跨度為610mm，間距最大為1219mm。次龍骨材質(zhì)為方木，精準(zhǔn)地計(jì)算并且確定底模承載力、主龍骨尺寸以及次龍骨間距。（2）側(cè)模設(shè)計(jì)。側(cè)模厚度為18mm，材質(zhì)為木膠合板，精準(zhǔn)的計(jì)算并確定對(duì)拉螺栓尺寸及間距、豎楞間距以及橫楞間距。

4.鋼筋制作、綁扎

鋼筋的工序包括制作和綁扎：（1）鋼筋加工。因?yàn)閳龅叵鄬?duì)狹窄，鋼筋的制作需要在場地外進(jìn)行加工，然后再運(yùn)回場地進(jìn)行安裝。（2）鋼筋支架及墊塊。鋼筋重量較大，鋼筋支架需要采用T40鋼筋。鋼筋墊塊需應(yīng)用一定體積的混凝土。（3）鋼筋連接。鋼筋的連接方式選擇搭連。

五、混凝土配比與澆筑

1.混凝土配合比設(shè)計(jì)

（1）原材料選擇。①水泥：在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層施工時(shí)，混凝土需要選擇B45混凝土，選擇水泥應(yīng)該注意，盡量選擇水化熱較低的水泥，實(shí)際工程選擇的水泥是礦渣硅酸鹽水泥以及粉煤灰硅酸鹽水泥，選擇水泥時(shí)應(yīng)該注意充分考慮施工當(dāng)?shù)氐乃喙?yīng)情況。②粗骨料：粗骨料的選擇需要考慮混凝土強(qiáng)度，盡量選擇膨脹系數(shù)較小的粗骨灰，比如石巖碎石，這種粗骨灰級(jí)配較好，其含泥量低于1%。③細(xì)骨料：盡量選擇含泥量較低的中粗砂，含泥量低于2%，細(xì)度模數(shù)為2.5～3.2。④水：自來水。⑤外加劑：采用緩凝減水劑。（2）根據(jù)配合比進(jìn)行試拌。配合原則為：將初凝時(shí)間控制在4h作用，低水膠比，坍落度控制在12～16cm，如果混凝土強(qiáng)度能夠達(dá)到要求，需要最大可能地減少單方水泥的用量。試拌的過程中，需要嚴(yán)格地根據(jù)配合比進(jìn)行，并且根據(jù)試拌的結(jié)果隨時(shí)調(diào)整確定配合比。

2.混凝土澆筑

（1）施工縫。施工縫的出力包括水平施工縫處理以及垂直施工縫處理。①水平施工縫處理。在進(jìn)行厚度為1.2m混凝土的澆筑過程中，需要將混凝土緩凝劑噴灑在混凝土表面，混凝土完成終凝后，依據(jù)混凝土的凝結(jié)情況，用高壓水槍進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整的過程中，可能會(huì)沖掉一定厚度的表面混凝土。水平施工縫處理的原則是：能夠去掉浮漿皮，有部分粗骨微露，混凝土表面粗糙。在進(jìn)行澆筑上部混凝土之前，應(yīng)該在下部混凝土表面噴灑混凝土界面劑。②垂直施工縫設(shè)置。垂直施工縫采用快易收口網(wǎng)進(jìn)行，混凝土完成澆筑后，不能馬上拆除，在進(jìn)行下部混凝土的澆筑過程中，應(yīng)該設(shè)置剪力鍵，剪力鍵規(guī)格為500mm×500mm；在澆筑上部混凝土的過程中，應(yīng)該設(shè)置剪力鍵，剪力鍵的規(guī)格為：800mm×800mm，旨在增加整體性。（2）混凝土拌制和運(yùn)輸。選擇二次投料的方法進(jìn)行混凝土拌制。為了能夠使外加劑均勻分布，需要適當(dāng)?shù)匮娱L攪拌時(shí)間。為了保證混凝土能夠連續(xù)地進(jìn)行澆筑，攪拌運(yùn)輸車的數(shù)量應(yīng)該盡量保證，并且應(yīng)該配備應(yīng)急支援車。同時(shí)應(yīng)該特別注意，在運(yùn)輸過程中，盡量保持慢速轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）混凝土泵送。與常規(guī)方法一致。（4）混凝土布料?；炷敛剂媳M量采用斜面分層的方式，澆筑的時(shí)候分層進(jìn)行。將4臺(tái)泵車劃分成為兩組，每一組混凝土包括一臺(tái)混凝土固定泵以及一臺(tái)混凝土汽車泵。（5）混凝土振搗。振搗時(shí)間通常為15～30s。特別是對(duì)預(yù)埋件、預(yù)留洞以及鋼筋分布密集的位置提前制定好施工措施，增強(qiáng)振搗的強(qiáng)度，保證密實(shí)度，在進(jìn)行澆筑的過程中，應(yīng)該隨時(shí)進(jìn)行仔細(xì)的觀察，一旦有不密實(shí)的現(xiàn)象，及時(shí)采取措施補(bǔ)救。（6）泌水及表面處理。施工縫的處理順序是由中間及兩邊，這樣的順序方便泌水和沖刷水的及時(shí)排除。

3.混凝土養(yǎng)護(hù)

因?yàn)榻ㄖ飪?nèi)部的溫度通常都比較高，為了能夠?qū)?nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)，經(jīng)過精準(zhǔn)的計(jì)算，需要在混凝土的表面覆蓋一層塑料膜以及兩層草袋。但是厚度為1.2m混凝土頂面由于較密集的豎向剪力筋不能進(jìn)行覆蓋?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)時(shí)間不能少于十四天，廁所需要在十四天后進(jìn)行拆除，在養(yǎng)護(hù)期間，混凝土表面需要一直保持濕潤的狀態(tài)。

六、結(jié)語

城市建筑的多元化在當(dāng)前土地資源有限的今天顯得尤為重要。建筑多元化也就意味著每一座建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)，不同樓層的使用功能是不同的。轉(zhuǎn)換能夠?qū)崿F(xiàn)不同樓層功能的轉(zhuǎn)換。本文對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中超大板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的相關(guān)技術(shù)給出了詳細(xì)的分析討論，旨在為日后相似功能提供借鑒。

（作者單位：武漢光谷建設(shè)投資有限公司）