高层建筑厚板结构转换层施工技术的工程实践

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摘要：通过工程实例，从模板支撑工程、钢筋工程、混凝土施工与养护等方面介绍高层建筑厚板结构转换层的施工技术，以供参考。

关键词：高层建筑；厚板结构；转换层；施工技术 建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称为结构转换层。当前，随着我国经济的发展和工程建设规模的不断扩大，高层建筑逐步向多功能和综合用途发展，为满足建筑工程的要求，大部分高层建筑均设置了结构转换层。但由于高层建筑结构转换层的跨度和承受的竖向荷载均很大，致使它的截面尺寸高而大，钢筋含量大并且排布密集、互相穿插，混凝土的连续浇捣施工强度大，楼层高且自重大，模板支撑要求高，在施工中难度比较大。下面通过工程实例，论述高层建筑厚板结构转换层施工技术。 1工程概况 某综合楼工程为框支剪力墙结构形式的高层建筑，3层以下为大空间商场，3层以上为剪力墙结构，第三层为厚板式结构转换层，转换层板厚为1.6m，其余板厚为400mm。转换层下为钢管劲性柱框架结构，在施工时，整个上部剪力墙结构的荷载均通过第三层1.6m厚的转换层传至底部框架结构。其中框支部分属一级抗震等级，剪力墙部分属二级抗震等级，设防烈度为七度。 2厚板结构转换层施工 2.1模板支撑工程 2.1.1板底模板支撑的设计 （1）荷载取值 荷载折减系数K取0.9；用于强度验算的荷载值为47.06kN/m2；用于挠度验算的荷载值为43.91kN/m2。 （2）模板验算（12mm厚竹胶合板模板，按3跨连续梁计算） M＝56946N•mm， σ＝2.37N/mm2≤fm＝20N/mm2。 （3）小楞验算（小楞采用由φ48×3.5mm钢管，按简支梁计算） 抗弯强度验算： M＝371875N•mm， σ＝73.2N/mm2≤fm＝205N/mm2； 挠度验算： W＝0.28mm≤[W]＝1.1mm。 （4）大楞验算（大楞采用由φ48×3.5mm钢管，按3跨连续梁计算） 抗弯强度验算： M＝743749N•mm， σ＝146.41N/mm2≤fm＝205N/mm2； 挠度验算： W＝0.57mm≤[W]＝1.1mm。 （5）钢管立柱验算 N＝14.99kN， σ＝70.64kN/m2≤fm＝205N/mm2。 2.1.2模板支设的技术要求 四周外侧模采用组合钢模板，底模和内侧模采用木胶合模板；模板支架采用钢管与扣件搭设成的脚手架，立杆采用定尺钢管通过排架支撑设计，中间不设接头，间距不大于0.7m×0.7m，横杆步距不大于1.8m，共3遍；所有立杆上下均分别加可调顶托和底座，水平方向拉杆设4道，并设剪刀撑；模板的次楞采用50mm×100mm木方立放，间距0.35m，主楞采用2φ48×3.5mm钢管，间距0.7m；主楞必须在顶托上，不得放于支架横杆上；转换层的侧向模板用14mm钢筋在相应位置与暗梁主筋拉接，并与板内水平钢筋焊牢。 在转换层施工期间，1～3层的梁板支撑必须予以保留。在施工时，应在第一步0.8m厚混凝土强度达到设计要求后、第二步1m厚混凝土浇筑前，松开3层模板支撑顶端横杆与立杆的扣件进行卸荷，然后再全部上紧，使第一步的混凝土板和模板支撑体系能共同承受上部荷载；当第二步混凝土强度达到设计要求后，即可将全部模板及支撑拆除。 2.2钢筋工程 钢筋接头连接应采用直螺纹机械连接方法。钢筋接头在同一截面内不允许超过50%，梁跨内同一根钢筋和柱、墙内同一层的同一根钢筋不允许有两个接头。深入厚板中的主筋要满足规范要求锚入转换层内，箍筋先开口套入柱节点处，后用电焊封闭。转换层上的插铁按轴线拉线进行绑扎固定，后用引铁焊牢。对于板中暗梁钢筋至板内上下皮筋，在框支柱和剪力墙边缘柱的范围内向下延伸2.80m的弯头钢筋连接，均采用了剥肋滚压直螺纹钢筋连接技术，施工较为方便。 2.3混凝土施工与养护 2.3.1混凝土配合比设计 使用厚板结构转换层C40混凝土。在保证混凝土强度的前提下，为降低水化热，改善混凝土的和易性，防止混凝土收缩应变和裂缝产生，应采用“三掺”技术，即在水泥中掺加适量粉煤灰、膨胀剂及减水剂等。经多次试配后，确定混凝土配合比为：水泥︰砂︰石子︰水︰粉煤灰︰外加剂＝1︰2.06︰3.09︰0.53︰0.22︰0.023。 一般情况下，水泥选用525R普通硅酸盐水泥；碎石选用5mm～25mm的小碎石，含泥量小于1%，针片状含量小于15%；砂选用细度模数2.5以上中粗砂，含泥量小于2%，砂率控制在44%以内；水胶比控制在0.45以下；水灰比控制在0.48以下；混凝土的入泵坍落度控制在140mm～160mm；混凝土总含碱量不大于3kg/m3。 2.3.2混凝土的浇 筑混凝土浇筑前，应确保2层墙柱混凝土的强度满足要求。在浇筑前，为保证混凝土进入梁底部，应先进行勘察，确定振动棒的插入地点、振捣范围等，以确保其在浇筑振捣过程中能满足振捣要求。在浇筑的过程中，转换梁混凝土应分层下料、振捣，即每段混凝土由中间向两边对称浇筑，厚板区域分3层浇筑，分层厚度为500mm。为保证新老混凝土接槎部位黏结良好，上、下层的间隔时间不应超过2h；浇筑时，混凝土的浇筑速度宜单层为5m/h，前后两层浇筑的间隙时间应适当延长，且在浇筑的过程中，应有施工人员对上下的模板进行检查，并用锤子锤击四周侧模板，以促进下部混凝土的密实度；振捣时，采用50型或其他类型插入式振捣器振捣，钢筋密集区，即墙、柱、梁相交处，采用30型插入式振捣器；振捣时要做到快插、慢拔，每点振捣时间需20s～30s，振捣间距不大于50mm；振捣过程中，应确保梁、柱及墙相交部位等要振捣密实，以混凝土表面不再显著下降、无气泡、不泛浆为准；在第二层混凝土浇筑前，应先将第一层混凝土表面的浮灰、松散的混凝土碎块、浮浆碎渣等杂物冲洗干净。 2.3.3大体积混凝土裂缝的处理 由于厚板结构转换层施工属于大体积混凝土施工，因此，在施工过程中应注意裂缝的处理。如为减少水泥用量，降低水化热，混凝土可采用60d强度；可在混凝土中适当添加WG-HEA缓凝型高效抗裂剂（水泥用量的8%～10%），以改善其和易性和可泵性；可在混凝土配合比设计满足施工设计的要求下，降低砂率（42%～45%），以减少其收缩变形；可对混凝土增加二次振捣工艺，同时对混凝土收面采用“一平、二压、一光、拉毛”的方法，加强混凝土收面的二次抹压，并在终凝前再用铁滚筒碾压数遍，以闭合收缩裂缝。 2.3.4混凝土的养护 混凝土浇筑完毕后，即可对混凝土进行保温、保湿养护。在养护时，由于混凝土前期的水化热较大，为防止混凝土因内外温差而导致开裂的现象，在厚板区域，先在上面铺一层塑料薄膜，再铺两层麻袋；在400mm薄板区采用一层塑料薄膜覆盖加以养护。养护时铺盖的塑料薄膜一定要严密，以薄膜内面有蒸汽形成的水珠为标准。同时，应减缓混凝土侧模的拆模时间，浇水保湿养护14d，以防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝。 2.3.5混凝土测温 混凝土测温点应沿浇灌高度布置在底部、中部和表面，垂直测点间距为500mm，水平测点间距为5m；一组应设置3个测温点。在测温的过程中，考虑到浇筑高度，测温管的插入深度可按实际需要和具体情况而定；测温管一般采用钢管制作而成，钢管底部应用钢板焊实，且考虑到混凝土的浇筑高度，埋设后的钢管应高于浇筑面10cm。测温时，从测温管中插入温度计，可测砼的内部温度。在砼表面直接测量表面温度，由此掌握砼的内部和表面的温度。混凝土浇筑完成6h后开始测温，测温期为5d。第一天至第三天，每2h测一次；第四天至第五天，每4h测一次，并做好记录。每次测温结束后，测温人员应提供一份信息报告给现场有关人员，以做到信息化管理。若情况有异时，应加强观察。在测温过程中如发现混凝土中心温度与表面温度之差超过25℃，则应及时加强保温，如加厚保温覆盖等；在整个养护期间，应确保混凝土的表面温度与环境温度之差始终小于25℃。 3结语 转换层结构要承受上部各层的全部荷载，在施工过程中应确保施工质量。针对高层建筑转换层施工时钢筋密集、浇筑的砼量大、跨度大且承受的竖向荷载大等难点，通过优化混凝土配合比，注意对钢筋密集部位的浇捣、控制温度及养护等措施，以保证砼强度达到要求，并有效控制混凝土早期收缩裂缝和后期有害裂缝的产生，从而确保高层建筑厚板结构转换层的稳定可靠。 参考文献： [1]蔡循君.转换层施工技术在高层商住楼厚板中的应用[J].四川建材，2009（1）：218～220. [2]王李，刘凯.对高层商住楼厚板转换层施工技术的研究[J].广东科技，2009（4）：76～77. [3]沙志国，张伟宁.浅谈转换层监控技术要点[J].今日科苑，2010（8）：59.