論某高層施工過程中主體工程施工技術

龍黎露,沈 粵

(廣州大學建筑與城市規劃學院)

高層建筑所采用的結構材料、結構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,而且高層越高相應的荷載越大,因此高層建筑所采用的結構材料,結構類型和施工方法又有一些特別之處。

1 工程概況

1.1 工程概況

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,設計使用年限為 50年,結構安全等級為二級。屋面防水等級為Ⅱ級(15年)。建筑面積約為20000m2,地下一層,地上十九層。建筑高度為 59.10m。層高2.9m,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住房。

1.2 結構概況

本工程為鋼筋混凝土框架—剪力墻結構。本工程抗震設防烈度為六度,抗震類別為丙類,根據工程地質報告場地土類別為二類,地基基礎設計等級為乙級,高層建筑級別為A級。框架抗震等級為四級,剪力墻抗震等級為三級。結構安全等級為二級,結構使用年限為 50a。

2 模板工程

2.1 模板的選用

根據該工程結構特點及工程規模,所有構件按清水構件要求制作,模板拼縫處采用膠帶紙封閉或泡沫膠帶塞縫,防止漏漿。

2.2 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、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。

圖1 柱模板圖

(2)地上剪力墻。

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。

本工程采用的是 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,在梁中設置 Φ12的對拉螺桿,對拉螺桿的水平或豎向間距按500～700mm設置,支模按規定將梁板起拱,按跨度的 3‰起拱。其中支模系統的立桿水平間距為1000mm×1000mm,大橫桿豎向間距為 1.2～1.5m,根據實際情況架設剪刀撐。為了提高模板和周轉使用,待混凝土強度達到設計強度的 75%以上時拆除全部支模和模板,但對于≥8m跨梁混凝土強度,可在跨度中設置暫不拆的頂托,混凝土強度達到 75%時可將其余支撐系統拆除,懸挑梁處混凝土強度達到100%時方可拆除。

圖2 地上剪力墻

2.3 模板的拆除

拆模時應盡量減少模板的損耗。拆模時應根據模板及支架系統的構造,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計強度標準之才能拆模,以確保構件的質量。模板的底模要比側模后拆,這是因為底模承重。跨度大的構件要比跨度小的構件晚拆模。從受力情況看,受壓構件可以早一些拆模,受拉、受彎構件要晚一些拆模。模板的拆除順序按柱樓板梁側模梁底模進行。模板拆除時,不應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(降低調節螺栓),再拆除模板。

(3)側邊模板的拆除。

側模拆除時的混凝土強度應能保證其表面及棱角不受損傷。

(4)底模的拆除。

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

3 鋼筋工程

3.1 鋼筋的運輸

鋼筋原料用汽車運至工地,垂直運輸采用塔吊。

3.2 鋼筋的加工

加工場地:由于現場,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,盤圓鋼筋用調直機調直,采用切斷機下料,彎曲機成型。

半成品標志堆放:每種規格的鋼筋、半成品均綁扎標志牌,并成捆堆放。

3.3 現場鋼筋連接

(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,繼續緩慢提幾毫米,使電弧穩定燃燒之后,隨著鋼筋的熔化,鋼筋逐漸插入渣池中,此時電弧熄滅轉為電渣過程,焊接電流通過渣池而產生大量的電阻熱,使鋼筋端部繼續熔化。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。

建筑物結構構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50mm×50mm×30mm預制砂漿墊塊,厚度根據設計要求確定。

板底筋:用50mm×50mm×20mm預制砂漿墊塊,按1m方格距布置,厚度根據設計要求確定。

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。

圖3 底板鋼筋

4 混凝土工程

4.1 混凝土運輸

現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。結構混凝土采用混凝土輸送泵進行混凝土運輸。

4.2 混凝土進場驗收

混凝土進場應注意嚴格控制塌落度值,混凝土進入攪拌機時塌落度不得少于 150mm。廠家考慮混凝土塌落度為較大,由于運輸中塌落度損失,到達現場時混凝土塌落度不得少于 180mm,在混凝土進入混凝土泵時塌落度不得低于150mm,避免堵泵。混凝土塌落度不足時不得隨意加水以增加混凝土塌落度,混凝土運輸車應配備水泥漿,其水灰比與混凝土相同,當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。

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

4.3 混凝土澆筑

(1)泵管的安裝要嚴密,防止漏漿,盡量少設彎頭,備用溜槽和塔吊。

(2)泵管敷設按混凝土澆筑方向確定,由專人統一指揮,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計標高后,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,防止表面出現收縮裂縫。

4.4 混凝土澆搗

(1)每層混凝土澆搗分兩次,即豎向結構與水平結構分開澆搗,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)標準層梁板與柱、墻一次整澆,但應在柱和墻澆筑完畢后停歇 1～1.5h,使混凝土獲得初步沉實后,再繼續澆筑梁和板。

(4)豎向構件超過 3m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合,并進行二次振搗,以提高混凝土的密實度和抗裂性能。

4.5 施工縫的留設與處理

(1)施工縫的留設。

圖4 混凝土澆搗方向

根據設計要求留設。主體結構水平施工縫留在樓面和樓板梁下100mm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;繼續澆筑前澆水濕潤,并鋪一層20mm厚的水泥砂漿,再繼續澆筑混凝土,仔細振搗加強養護。

4.6 混凝土的養護

混凝土澆筑完畢后12h以內需加以覆蓋,并噴水養護。普通混凝土養護不得少于7d。每日澆水次數應能保持混凝土處于足夠的濕潤狀態;氣溫小于5℃時不得澆水。混凝土對養護有較高要求。用水量僅為 150kg/m3左右,不能靠自養養護混凝土,而必須依靠外部明水養護,混凝土才不至于開裂。柱、墻混凝土澆筑 24h后拆模(地下室外墻模板拆除時間應在混凝土澆搗 3d以后),拆模后立即包塑料薄膜并澆水養護,養護時間不小于 14d。塑料薄膜應包裹嚴密,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。

5 結 語

16層(50m以下)的高層建筑,根據施工條件,可以有多種施工體系的選擇;超過 50m的高層建筑,基本采用現澆為主的剪力墻和筒體體系。以本工程為例的現澆鋼筋混凝土結構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問題。

[1] 陳儉偉.高層建筑主體結構施工技術探討.建筑科學,2008. 21.

[2] 趙世新,向軍.高層建筑主體結構技術施工[J].山西建筑, 2008,(1).

[3] 童明達.某高層建筑主體結構施工技術[J].廣東科技,2008, (9).

[4] 朱勇年.高層建筑施工[M].北京:中國建筑工業出版社, 2008.