高層建筑混凝土結構轉換層施工技術研究

張志輝

（身份證號：432524198010298055）

高層建筑混凝土結構轉換層施工技術研究

張志輝

（身份證號：432524198010298055）

本文結合工程實例，從高層建筑結構轉換層施工中的大體積混凝土澆筑方面闡述了其結構轉換層施工中的難點和重點，并對其施工質量控制措施要點進行了詳細探討。

高層建筑；轉換層；施工技術

1　工程概況

某住宅小區B棟，地上建筑23層，總建筑面積25000m2，框支剪力墻結構，結構轉換層在第3層，3層以下為鋼筋混凝土框架結構，三層以上為剪力墻結構。轉換層大梁混凝土設計等級為C55，最大轉換梁斷面尺寸為111m×118m，斷面最大配筋：主筋上下各3排、每排10φ28，腰筋9排、每排2φ20，箍筋φ18@100；樓板厚250mm。

2　結構轉換層施工技術及質量控制措施

該工程轉換層施工的主要關鍵點和難點為模板支撐加固、鋼筋的連接與綁扎以及混凝土澆注及裂縫控制，而這也是目前建筑施工人員研究的重點和難點。轉換層施工工藝流程如圖1。

3　大體積混凝土的施工

3.1混凝土配合比和澆筑

采用商品混凝土（泵送），水泥采用525#水泥，每立方混凝土內摻粉煤灰79kg、FS-2A高效緩凝減水劑14.1kg。摻入粉煤灰和減水劑在保證混凝土強度和可泵性的條件下，能減少混凝土的水泥用量和用水量，減少水泥用量降低了混凝土凝結過程中的水熱化；減少用水量既降低了水化熱，又能減少混凝土凝結后因水分蒸發而產生的干縮值；加入緩凝劑能延長水泥水化作用的發生時間，降低水化作用過程的溫升峰值。以上措施能有效地防止表面溫度裂縫和干縮裂縫的產生。

為減小一次性澆筑混凝土的勞動強度，混凝土的澆筑過程分兩次，第一次澆筑梁混凝土，并將梁混凝土澆筑至板底約10cm位置，剩余部分安排在第二次澆筑，混凝土澆筑應分層梯段式推進，保證振搗密實，在柱頭、主次梁交接處等鋼筋特別密集部位采用φ30小型振動棒，個別部位還需進行人工插桿，保證混凝土密實度。另外，為防止大斷面梁混凝土脹模現象，梁模板加有φ12@450的對螺栓。澆筑柱混凝土時，因柱頭鋼筋密集，混凝土不能直接從柱頂和梁頭灌入柱內，應采用特制料斗或接軟管將混凝土從梁底灌入柱內。由于混凝土一次性澆筑量大，應保持澆筑過程的連續性，避免因間歇時間過長出現冷接縫。

圖1　結構轉換層施工工藝流程圖

3.2大體積混凝土裂縫控制措施

為防止混凝土表面出現溫度裂縫及干縮裂縫，關鍵是要保水和減少混凝土內外溫差。混凝土澆筑前，應淋濕模板，澆筑后，在樓板表面密鋪厚麻袋，同時延長拆模時間，進行保濕養護，為進一步增強模板的保水作用，對梁板模，均用塑料膠帶密封所有模板拼縫，以上措施能有效防止混凝土表面因失水過快而產生干縮裂縫；對轉換梁，還必須控制溫度應力，對僅靠模板保溫的情況下進行溫差驗算。應保證滿足混凝土中心最高溫度與表面溫度之差不超過25℃、混凝土表面溫度與大氣溫度之差不超過25℃的兩個溫度條件。以下根據《高層建筑施工手冊》提供的計算上述兩個溫差值。

（1）混凝土澆筑溫度

混凝土澆筑時在7月份，當時環境溫度平均為28℃，由商品混凝土廠家依據施工配合比及以往屢次施工現場測定的經驗值為基礎，提供混凝土澆筑溫度為：Tj=30℃。

（2）混凝土的絕熱溫升及內部實際最高溫度

假定在混凝土沒有任何熱損耗的情況下，水泥和水化合后產生的反應熱，全部轉換化為溫升后的溫度，稱為混凝土的絕熱溫升（Tτ）。該值與水泥品種、用量、混凝土比熱及密度有關，且隨混凝土齡期的增長，Tτ的值越大；但因混凝土的散熱，不同澆筑厚度的混凝土塊及不同齡期。降熱系數不一樣，將混凝土的絕熱溫升值乘以不同齡期的降溫系數后，再加上混凝土的澆筑溫度（Tτ），即為混凝土不同齡期的內部實際最高溫度（Tmax）。

（3）混凝土表面溫度

混凝土表面溫度[Tb（τ）]與混凝土澆筑時的保溫層材料、厚度及澆筑時的大氣溫度有關，本工程施工時環境溫度平均為28℃，大梁只采取靠118mm厚木模板保溫。無其它保溫措施。

（4）計算結果及結論

按以上計算過程及《高層建筑手冊》中的計算公式，分別計算天～天齡期的結果如表1。

表2　1～9d齡期混凝土內外溫度及溫差

由以上計算結果可以看出，混凝土中心最高溫度與表面溫度之差[Tmax-Tb（τ）]最大值出現在第3天，為1616℃，符合不超過25℃的規定要求；混凝土表面溫度與大氣溫度之差[Tb（T-Tq]最大值出現在第5天，為1519℃，亦符合不超過25℃的規定要求；混凝土表面溫度與大氣溫度之差[Tb（T）-Tq]最大值出現在第5天，為1519℃，亦符合不超過25℃的規定要求。同時，由于混凝土內摻入粉煤灰及緩凝減水劑，有效地降低了混凝土水化作用過程產生溫升值，所以僅靠模板保溫能保證轉換梁不產生由水化熱引起的溫度裂縫。

4　結語

該工程施工完畢后，混凝土表面平整光潔，無蜂窩、麻面及脹模現象；經仔細觀察，混凝土表面無裂縫；各試塊、試件經試驗均合格。施工結果說明對結構轉換層施工技術過程進行了較好的控制，保證了施工質量。

[1]彭志.高層建筑混凝土結構轉換層施工技術研究[D].重慶大學，2003.

[2]高格凌.高層建筑結構轉換層施工技術分析[J].中國新技術新產品，2013，14：99～100.

[3]王永德.高層建筑結構轉換層施工技術的應用[J].山西建筑，2010，02：167～168.

TU974

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1673-0038（2015）25-0121-02

2015-6-5