高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)研究

田金紅

（大慶市筑安建工集團(tuán)有限公司，黑龍江，大慶，163000）

高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)研究

田金紅

（大慶市筑安建工集團(tuán)有限公司，黑龍江，大慶，163000）

在高層建筑施工中，上、下部結(jié)構(gòu)之間存在著柱網(wǎng)、軸線交錯甚至結(jié)構(gòu)型式的不同，介于上、下部結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換層可以保證高層建筑的整體安全性，本文主要闡述高層建筑預(yù)應(yīng)力混凝土厚板轉(zhuǎn)換層澆筑的施工技術(shù)，提出了一整套可行的施工方案應(yīng)用于該工程。

高層建筑；轉(zhuǎn)換層；澆筑；施工技術(shù)

隨著高層建筑的快速發(fā)展為建筑施工技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)，高層建筑結(jié)構(gòu)形式也日益大型化、復(fù)雜化。隨著使用功能的變化，設(shè)置轉(zhuǎn)換層己成為傳遞上下部結(jié)構(gòu)荷載的重要手段，而上部結(jié)構(gòu)荷載的增加，使得轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)尺寸往往較大，這將給施工帶來許多新的難度。因此對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究，有著十分重要的工程意義。本文主要針對厚板預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層的澆筑措施進(jìn)行了研究，為現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)與厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)合理應(yīng)用的施工提供了可靠的保證措施。按轉(zhuǎn)換層所實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換可分為3類：上、下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換；上、下層柱網(wǎng)軸線改變；同時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、桁架式、空腹析架式、箱式和板式。目前梁式轉(zhuǎn)換層用得較為廣泛。隨著人民生活的改善，對建筑功能造型要求越來越高，同時要求轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置會越來越多，所以板式轉(zhuǎn)換形式也會發(fā)展較快。

一、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式及分類

1、轉(zhuǎn)換層的布置形式：轉(zhuǎn)換層按柱網(wǎng)的布置形式可分為以下兩種:

（1）底部結(jié)構(gòu)形式為大空間的轉(zhuǎn)換層

底部數(shù)層結(jié)構(gòu)形式設(shè)置為大空間在高大建筑中是最常見的情況，這時可有兩種基本做法:①轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)跨越底層建筑平面的兩端，把荷載傳到底層結(jié)構(gòu)的幾個支撐點(diǎn)上，這一做法稱為橋式結(jié)構(gòu)。②轉(zhuǎn)換層中部支撐在一個強(qiáng)勁的筒體上，四周向外懸挑，由此創(chuàng)造底部數(shù)層的大空間(層)，使之成為一個大商場、停車場、展覽廳或者城市廣場的一部分。

（2）外部形成大柱網(wǎng)的轉(zhuǎn)換層

一般來說，對于筒中筒結(jié)構(gòu)的建筑而言，其內(nèi)筒結(jié)構(gòu)布置從上到下不需作什么變化，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置轉(zhuǎn)換的主要是外筒。外框筒為了布置大的入口，常常要求在下部樓層布置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件以在建筑底部擴(kuò)大柱距、形成大的開間。此時，轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿外框筒平面周邊的柱列或角筒布置。外筒的轉(zhuǎn)換主要通過轉(zhuǎn)換梁(或墻梁)、轉(zhuǎn)換析架、轉(zhuǎn)換空腹析架、多梁轉(zhuǎn)換、合柱以及轉(zhuǎn)換拱等轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行。

2、按結(jié)構(gòu)功能，轉(zhuǎn)換層可分為三類:①.上層和下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，以創(chuàng)造一個較大的內(nèi)部自由空間。②上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但是通過轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，并常用于外框筒的下層形成較大的入口。③同時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯開，形成上下結(jié)構(gòu)不對齊的布置。

二、施工項(xiàng)目

高層住宅地面以上 25層(不包括兩層電梯機(jī)房和水箱間)，高度 83.8米，建筑面積49300平方米，兩層地下室，層高4m，地下二層為箱基，建筑功能為儲藏室，地下一層為停車場，兩層裙房，層高5.1m及4.0m，柱網(wǎng)尺寸分別為6*8.4m和7*8.4m，采用框剪結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級為C40，建筑功能為商場。二層以上是住宅標(biāo)準(zhǔn)層，層高 2.9m，采用剪力墻結(jié)構(gòu)(3～10層混凝土強(qiáng)度等級為C35，10層以上混凝土強(qiáng)度等級為C30)，以保證住戶房間無梁無柱，使用方便。由于工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，不僅轉(zhuǎn)換層上下的結(jié)構(gòu)形式不同，而且下部柱網(wǎng)軸線和上部樓層的軸線完全錯開，因此在第三層采用預(yù)應(yīng)力厚板轉(zhuǎn)換層，厚板1.71m，混凝土強(qiáng)度等級為C45。

該工程采用預(yù)應(yīng)力厚板轉(zhuǎn)換層，它的優(yōu)點(diǎn)是上下層軸網(wǎng)可以靈活布置。而對厚板施加預(yù)應(yīng)力可以改善受力狀況，抵抗大體積混凝土澆筑時水化熱較大的影響，還可以降低板厚。厚板的厚度一般可取最大柱距的1/3～2/5，該設(shè)計(jì)中最大柱距為8.4m，由于采用了預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換厚板，提高了混凝土的抗沖切能力，所以厚板取值為1.71m，為柱距的1/4.9。該工程在厚板板面和板底配置了直線型預(yù)應(yīng)力筋，以柱上板帶為主施加有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。

三、轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)

1、混凝土配合比的施工設(shè)計(jì)

由于轉(zhuǎn)換板厚1.71m，根據(jù)要求可分兩層澆筑，第一層澆筑600mm，第二層澆筑1110mm。對C45大體積混凝土結(jié)構(gòu)，特別是第二層，水化熱較高，因此在原材料的選擇和配合比上做了研究，在摻加了粉煤灰和高效減水劑，以降低水化熱。每立方混凝土中摻加 73kgII級粉煤灰，使水化熱能降低5℃左右，另在水泥中摻加UEA多功能外加劑。水泥采用525R普通硅酸鹽水泥，碎石選用5～25mm的小碎石，含泥量小于1%，針片狀含量小于15%，砂子選用細(xì)度模數(shù)在2.5以上中粗砂，含泥量小于2%。砂率0.37，實(shí)測坍落度160±2mm，混凝土配合比(kg)。

2、混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑必須滿足每層整體連續(xù)性的要求，澆筑時采用由轉(zhuǎn)換板中心開始向兩側(cè)分的對稱澆筑路線，一個施工段由現(xiàn)場攪拌配合泵送完成，另一個施工段由商品混凝上完成，考慮到兩部分的施工速度，在總量上按1:1比例進(jìn)行劃分，商品混凝土供應(yīng)與現(xiàn)場攪拌施工速度保持一致，這樣才能使腳手架對稱受力，不致產(chǎn)生偏壓現(xiàn)象而發(fā)生側(cè)向位移趨勢。

（2）采用斜面分層，薄層澆筑，自然流淌，連續(xù)澆筑到頂?shù)姆椒ā７謱雍穸?500mm，自然流淌坡度控制在 1:3～1:5，經(jīng)測算，建筑斷面最大，澆筑厚度500mm時，約需混凝土80m3，按混凝土初凝時間12h計(jì)，滿足要求。

（3）采用50或其他類型插入式振搗器振搗，鋼筋密集區(qū)即墻、柱、梁相交處采用30插入式振搗器。振搗時做到快插、慢拔。每點(diǎn)振搗時間約需20～30秒，振搗間距不大于500mm振搗棒插入下一層50mm深，對梁、柱、墻相交部位振搗時注意振搗密實(shí)。振搗以表面水平不再顯著下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準(zhǔn)。

（4）泌水處理。泵送混凝土流動性大，泌水多，影響混凝土密實(shí)性和結(jié)構(gòu)的整體性，在板四周側(cè)模的底部、上口開設(shè)排水孔，使多余的水從孔中自然排出。

3、混凝土分層澆筑界面及表面處理

混凝土澆筑結(jié)束后靜停lh，待混凝土面泌水滲出后，在模板面上鉆孔排水泌水，用30～60mm碎石作為石筍鋪放在混凝土表面的水泥漿中；大小粒徑碎石，應(yīng)一半埋入水泥漿中，一半露在外面，作石筍的碎石要經(jīng)過篩選水洗。600mm厚混凝土澆筑前按設(shè)計(jì)要求綁扎好Φ16@500的錨筋。另有縱橫每隔700mm布置馬凳中25鋼筋支架。支架及錨拉筋將上、下層混凝土拉結(jié)在一起，增強(qiáng)了抗剪能力。大體積混凝土泵送，表面水泥漿較厚，澆筑后做了處理。在初凝前1～2h先用長刮尺按標(biāo)高刮平。在終凝以前再用鐵滾筒碾壓數(shù)遍，以閉合收縮裂縫。

四、結(jié)束語

工程采用分層澆筑時，分層界面采用抗剪筋和另加碎石方法增加混凝土的抗剪能力，滿足要求，經(jīng)觀察沒有任何問題。C45大體積混凝土結(jié)構(gòu)水泥含量高，澆筑后水泥水化熱大，因此在原材料的選擇和配合比上采用雙摻技術(shù)。澆筑采用斜面薄層推進(jìn)，一次到頂，平面上分兩工作面從中間向四周對稱推進(jìn)澆筑也是較合理的，實(shí)際工程的應(yīng)用實(shí)例證明本文采取的措施是切實(shí)可行的。

[1] 李霖.厚混凝土整板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，1996.

[2] 羅國強(qiáng)，羅剛.建筑施工中的結(jié)構(gòu)問題[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[3] 葉琳昌，沈義.大體積混凝上施工[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

TU893

1674-3954（2011）03-0171-01