高層建筑工程中的厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)探討

王紹成

摘要：在高層建筑施工的過(guò)程中，其上下部的使用功能存在很大的差異與不同，對(duì)此，在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，其設(shè)計(jì)上下部結(jié)構(gòu)種類(lèi)會(huì)保持一致。在 施工過(guò)程中運(yùn)用轉(zhuǎn)換層，能夠?qū)⒔ㄖ锷舷聦蛹軜?gòu)之間的荷載進(jìn)行傳遞，我國(guó)技術(shù)水平逐漸提升，高層建筑物的上下部結(jié)構(gòu)也有不同的功能與用途，致使 其結(jié)構(gòu)上下之間存在柱體、軸線或者結(jié)構(gòu)不相同的區(qū)別。上下部結(jié)構(gòu)的混凝土轉(zhuǎn)換層施工建設(shè)能夠有效保障建筑物的穩(wěn)定性與安全性，對(duì)此，本文重點(diǎn)探 究厚板轉(zhuǎn)階層施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑工程;厚板轉(zhuǎn)換層;混凝土;施工技術(shù)

一、高層建筑中厚板轉(zhuǎn)換層的概念和主要類(lèi)別

1.概念

高層建筑的功能頗為豐富，為滿足具體的功能需求，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)必然會(huì) 做出針對(duì)性的調(diào)整，此時(shí)轉(zhuǎn)換層成為重要的銜接途徑。轉(zhuǎn)換層是高層建筑中至 關(guān)重要的部分，其應(yīng)用在功能各異的樓層間，以達(dá)到轉(zhuǎn)換樓層功能的效果?？v 觀高層建筑的轉(zhuǎn)換層應(yīng)用狀況，普遍以梁式厚板轉(zhuǎn)換層居多，其優(yōu)勢(shì)在于具有 良好的傳遞效果，并且在設(shè)計(jì)、施工方面都較為簡(jiǎn)單。我國(guó)的高層建筑領(lǐng)域，轉(zhuǎn)換層常見(jiàn)于剪力墻建筑結(jié)構(gòu)（突出特點(diǎn)在于底部空間較大），對(duì)于各樓層間存 在柱網(wǎng)交錯(cuò)的情況時(shí)，則以厚板轉(zhuǎn)換層的方式為主，具體如圖 1 所示。

2.厚板轉(zhuǎn)換層的主要類(lèi)別

（1）分類(lèi)

以功能為劃分依據(jù)，轉(zhuǎn)換層主要有以下兩種類(lèi)型：

①同步轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的軸線布設(shè)方式，設(shè)置好轉(zhuǎn)換層后，此條件下若上部 的剪力墻樓層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蚣?，將隨之對(duì)上部樓層和柱網(wǎng)帶來(lái)影響，使兩 者的軸線相互錯(cuò)開(kāi)，最終結(jié)果則是上下結(jié)構(gòu)難以有效對(duì)齊。

②改變上、下層的軸線和柱網(wǎng)，此時(shí)下層的柱距相對(duì)較大，將形成較 明顯的柱網(wǎng)，最終結(jié)果則是下層外框架的入口有所增大。

（2）形式

底部為大空間結(jié)構(gòu)。從高層建筑的建設(shè)狀況來(lái)看，底部結(jié)構(gòu)的主要特 征在于其普遍采取的是大空間形式，具體包含兩種細(xì)分方式：①轉(zhuǎn)換層結(jié) 構(gòu)橫跨建筑平面的底層，此時(shí)的荷載在經(jīng)過(guò)傳遞后將到達(dá)底層的支撐點(diǎn)上，可將其稱(chēng)之為橋式結(jié)構(gòu);②形成穩(wěn)定的筒體，于該處支轉(zhuǎn)撐換層中部，該 部分統(tǒng)一采取懸挑向外部的方式，此時(shí)可達(dá)到擴(kuò)寬底部層數(shù)的效果，從而 構(gòu)成更具有寬敞特性的空間，例如展覽廳、大商場(chǎng)等。

外部為大柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)。對(duì)于筒中筒建筑形式而言，通常無(wú)須變更其內(nèi)筒 結(jié)構(gòu)，主要處理方式是轉(zhuǎn)換外筒結(jié)構(gòu)。為有效擴(kuò)寬入口，需調(diào)整好外框筒 的位置，將其置于樓層下部較為合適，水平設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件，在適當(dāng)加大建 筑底部的柱距后，可以構(gòu)成相對(duì)寬敞的開(kāi)間。在此條件下，沿外框筒平面 的柱列依次完成各轉(zhuǎn)換構(gòu)件的安裝作業(yè)即可。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)方面通常以轉(zhuǎn)換墻 梁、空腹析架等較為合適。

二、案例分析高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)

1.案例概述

以某高層建筑為例，該建筑地上共有 25 層，建筑總面積為 48300m2，建筑高度 84.2m，設(shè)置 2 層地下室，地下室層高 4m，地下 2 層以?xún)?chǔ)藏為主 要功能，采用箱基設(shè)計(jì)方案，地下 1 層為停車(chē)場(chǎng)。裙房共計(jì)兩層，層高分 別為 4.9m、4m，建筑以框剪結(jié)構(gòu)為主，柱網(wǎng)尺寸 6m×8.2m 及 7m×8.2m。地上建筑以商超為主，5 層以上樓層作為住宅層，層高高度為 2.5m。剪力?墻結(jié)構(gòu)采用 C40 混凝土。整個(gè)建筑工程具備復(fù)雜形式，上部樓層軸線及建 筑下部柱網(wǎng)軸線錯(cuò)開(kāi)，考慮安全性，施工中在建筑第三層使用厚板轉(zhuǎn)換層，確定混凝土等級(jí)為 C45，厚板厚度為 1.8m。

之所以采用厚板轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)方案，主要是為了發(fā)揮上下層軸網(wǎng)能夠靈 活布置的優(yōu)勢(shì)，在對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行受力分析后，確定對(duì)厚板施加預(yù)應(yīng)力，以 此改善受力狀態(tài)，避免后續(xù)在大體積混凝土施工時(shí)因水化熱反應(yīng)而對(duì)樓層應(yīng)力造成損傷。經(jīng)過(guò)勘察設(shè)計(jì)，厚板厚度確定為最大柱距的 30%。通過(guò)預(yù) 應(yīng)力轉(zhuǎn)換厚板，該高層建筑工程混凝土抗沖切能力顯著提高。在厚板數(shù)值 參數(shù)上，取柱距的 1/5，確定為 1.7m。工程將直線型預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在板底及 厚板板面之間，提高轉(zhuǎn)換層柱板之間的粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大小。

2.高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）控制高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土配比設(shè)計(jì)參數(shù)

該高層建筑轉(zhuǎn)換板厚度達(dá)到 1.7m，結(jié)合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及實(shí)際施工?參數(shù)，確定采用兩層澆筑方式。其中，第一層混凝土澆筑 600mm，第二層?混凝土澆筑 1100mm。第二層涉及復(fù)雜結(jié)構(gòu)型式，采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土等級(jí)確定為 C45，考慮到第二層混凝土澆筑時(shí)因體量較大可能產(chǎn)生 極高的水化熱，技術(shù)人員專(zhuān)項(xiàng)對(duì)混凝土材料及相應(yīng)的配比進(jìn)行分析。結(jié)合施 工區(qū)域的自然環(huán)境及氣候，為了有效降低水化熱，提高混凝土密實(shí)度，在配 比混凝土?xí)r將高效減水劑及粉煤灰摻入其中。選用 II 級(jí)粉煤灰，摻加量為 70kg/m3，經(jīng)過(guò)觀察記錄，混凝土水化熱能夠降低 6℃。此外，選用礦渣微粉，借助其高活性性能，在堿性物質(zhì)刺激及化學(xué)反應(yīng)下，可以形成水化硅酸鈣、?硫鋁酸鈣及鋁酸鈣等水化產(chǎn)物，從而使混凝土致密度及強(qiáng)度得到提升。

（2）做好厚板轉(zhuǎn)換層混凝土熱工檢驗(yàn)

混凝土水化熱產(chǎn)生的絕對(duì)溫度是構(gòu)成混凝土內(nèi)部溫度的要素之一，除此之 外，還與結(jié)構(gòu)物散熱溫度及澆筑溫度等因素有關(guān)。在高溫狀況下開(kāi)展混凝土澆 筑施工，尤其是高層建筑更多地采用大體積混凝土，本身散熱性不佳，混凝土 內(nèi)部溫度能夠達(dá)到 70℃及以上，且?guī)в醒永m(xù)性。如此就對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆 筑質(zhì)量及荷載應(yīng)力表現(xiàn)造成損害。為此，應(yīng)對(duì)混凝土溫度進(jìn)行有效控制，避免 因混凝土內(nèi)外產(chǎn)生過(guò)大溫差而降低其應(yīng)力。從混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收等方 面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范看，高層建筑大體積混凝土溫度應(yīng)在 30℃以下，而結(jié)合鋼筋砼高 層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，混凝土進(jìn)行澆筑后，內(nèi)外溫差應(yīng)低于 25℃。在該案例工程中，技術(shù)人員對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層混凝土開(kāi)展熱工檢驗(yàn)，分析混 凝土澆筑溫度及混凝土內(nèi)部溫度，通過(guò)對(duì)澆筑溫度進(jìn)行控制，使轉(zhuǎn)換層混凝土 初凝時(shí)間得到延長(zhǎng)，從而極有效地對(duì)混凝土性能進(jìn)行了強(qiáng)化和改善。

（3）監(jiān)督厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑施工過(guò)程

相關(guān)要點(diǎn)如下：①采用每層連續(xù)澆筑的方法，由轉(zhuǎn)換板中心向兩側(cè)進(jìn) 行澆筑，澆筑過(guò)程保持均衡對(duì)稱(chēng)。劃分轉(zhuǎn)換層施工段，使用商品砼，采用 現(xiàn)場(chǎng)攪拌配合泵送進(jìn)行澆筑。商品砼與澆筑現(xiàn)場(chǎng)攪拌施工保持同步，確保 轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑腳手架能夠達(dá)到均衡受力，避免因受力偏差而導(dǎo)致澆筑 偏移。②在混凝土澆筑中，結(jié)合高層建筑工程實(shí)際情況，確定采用斜面分 層澆筑方式，薄層澆筑，通過(guò)混凝土自重進(jìn)行流淌，然后連續(xù)澆筑直到頂 部。選取 500mm 為分層澆筑厚度，混凝土流淌坡度選定為 1：5。澆筑厚度 達(dá)到 500mm，通過(guò)測(cè)算，使用混凝土 80m3，然后將混凝土初凝時(shí)間確定為 12h。③混凝土在進(jìn)行振搗作業(yè)時(shí)，使用插入式振搗器。在轉(zhuǎn)換層梁柱及墻 等鋼筋分布較為密集的區(qū)域，使用 30 插入式振搗器，遵循快插慢拔的振搗 原則。振搗時(shí)間為 25s，以 500mm 作為振搗間距。振搗梁柱墻結(jié)合部位時(shí)，應(yīng)注意振搗密實(shí)。振搗時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，如果混凝土表面下降緩慢或不下 降，同時(shí)無(wú)表面氣泡且表面灰漿泛出，則說(shuō)明振搗得當(dāng)有效。

結(jié)束語(yǔ)

本文重點(diǎn)針對(duì)高層建筑工程施工的厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)進(jìn)行探究，其 施工質(zhì)量能夠直接影響建筑物的整體建設(shè)質(zhì)量，對(duì)此，技術(shù)人員要不斷提 高自身的施工技術(shù)，針對(duì)不同高層建筑的實(shí)際情況選擇合適的施工技術(shù)，保障其施工質(zhì)量，提高建筑物的穩(wěn)定性。

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