高層建筑工程中的厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)探討

摘 要：自本世紀(jì)開始至今，中國的經(jīng)濟(jì)一直都在快速發(fā)展。而隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國也在逐漸加快城市化進(jìn)程。但是，隨著我國城市人口的不斷增多，傳統(tǒng)的中低層建筑現(xiàn)已無法滿足人民群眾的住房需求，所以，新時(shí)期下，中國的高層建筑發(fā)展得越來越快。而在高層建筑中，底層多為商業(yè)區(qū)，而高層卻往往是標(biāo)準(zhǔn)住宅，所以這兩者間有轉(zhuǎn)換層存在。但在這種高層建筑中，轉(zhuǎn)換層對施工技術(shù)提出了十分嚴(yán)格的要求，而且施工也非常困難?；诖耍疚尼槍Ω邔咏ㄖ?，主要基于某高層建筑工程，研究了與厚板轉(zhuǎn)換層有關(guān)的混凝土施工技術(shù)方面的內(nèi)容。

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

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層以儲藏為主要功能，采用箱基設(shè)計(jì)方案，地下1層為停車場。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，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，在對轉(zhuǎn)換層進(jìn)行受力分析后，確定對厚板施加預(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)而對樓層應(yīng)力造成損傷。經(jīng)過勘察設(shè)計(jì)，厚板厚度確定為最大柱距的30%。通過預(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。結(jié)合工程實(shí)際情況，施工技術(shù)人員制定了轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)方案，通過質(zhì)量監(jiān)督控制，工程轉(zhuǎn)換層混凝土施工達(dá)標(biāo)，工程安全性等級得以保證。

2高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1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)人員專項(xiàng)對混凝土材料及相應(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級粉煤灰，摻加量為70kg/m3，經(jīng)過觀察記錄，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。在水泥材料上，選用普通硅酸鹽水泥，將改善性能的外加劑摻入其中。在混凝土碎石材料上，以小碎石為主，規(guī)格為20mm，測量碎石含泥量以1%為測定值?；炷辽白右灾写稚盀橹?，細(xì)度模數(shù)選用2.5及以上，砂率大小為0.35，含泥量測定值為2%。在混凝土配比完成后進(jìn)行試驗(yàn)，塌落度測定為150mm，留出2mm增減區(qū)間。

2.2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)人員對厚板轉(zhuǎn)換層混凝土開展熱工檢驗(yàn)，分析混凝土澆筑溫度及混凝土內(nèi)部溫度，通過對澆筑溫度進(jìn)行控制，使轉(zhuǎn)換層混凝土初凝時(shí)間得到延長，從而極有效地對混凝土性能進(jìn)行了強(qiáng)化和改善。

2.3監(jiān)督厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑施工過程

在高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)，技術(shù)人員采取了技術(shù)方案與施工步驟比對方法，設(shè)置旁站監(jiān)理進(jìn)行全面監(jiān)督。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，澆筑過程保持均衡對稱。劃分轉(zhuǎn)換層施工段，使用商品砼，采用現(xiàn)場攪拌配合泵送進(jìn)行澆筑。商品砼與澆筑現(xiàn)場攪拌施工保持同步，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，通過測算，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)無表面氣泡且表面灰漿泛出，則說明振搗得當(dāng)有效。（4）跟進(jìn)高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑泌水處理。轉(zhuǎn)換層大體積混凝土采用泵送施工作業(yè)手段，因混凝土具備較大的流動性，容易產(chǎn)生大量的泌水反應(yīng)，如不對其進(jìn)行處理，則極易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)松散，損害混凝土的密實(shí)性。在泌水處理時(shí)，主要將排水孔設(shè)置在厚板轉(zhuǎn)換層側(cè)模的上口部位及底部位置，充分排出混凝土中的水分。

2.4厚板轉(zhuǎn)換層混凝土分層澆筑表面處理作業(yè)

在高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土完成澆筑施工后1h～1.5h，混凝土表面在泌水處理后，使用碎石在混凝土水泥漿中進(jìn)行鋪放，碎石規(guī)格參數(shù)為40mm～50mm粒徑，碎石外露一半，同時(shí)在水泥漿中埋入一半。碎石應(yīng)先進(jìn)行水洗，然后根據(jù)粒徑等數(shù)值進(jìn)行篩選。本工程中澆筑600mm厚度混凝土?xí)r，先將φ15錨筋綁扎完成，然后以600mm為間距布置鋼筋支架，通過錨拉筋、鋼筋支架及碎石分層，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)換層上下層混凝土的拉結(jié)，如此使轉(zhuǎn)換層混凝土抗剪性得到顯著增強(qiáng)。厚板轉(zhuǎn)換層混凝土在初凝前使用長刮尺等工具對混凝土表面進(jìn)行找平，使其與標(biāo)高保持一致?；炷猎诮K凝前應(yīng)做好碾壓施工，可以采用鐵滾筒式模具對其進(jìn)行數(shù)遍碾壓，以降低混凝土表面及內(nèi)部裂縫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。厚板轉(zhuǎn)換層混凝土表面處理應(yīng)設(shè)置專人負(fù)責(zé)，施工處理過程應(yīng)確保步驟的正確與規(guī)范。

3結(jié)語

高層建筑施工實(shí)踐在當(dāng)下的建筑行業(yè)中愈加普遍。高層建筑因功能分區(qū)復(fù)雜，相應(yīng)的施工技術(shù)需要精細(xì)化管控。在多數(shù)高層建筑普遍采用的厚板轉(zhuǎn)換層施工中，應(yīng)先對轉(zhuǎn)換層板的受力特點(diǎn)進(jìn)行分析，因地制宜地選擇轉(zhuǎn)換層形式，然后圍繞轉(zhuǎn)換層混凝土施工，在混凝土前期配比設(shè)計(jì)、混凝土澆筑施工、混凝土后續(xù)處理等環(huán)節(jié)把握相應(yīng)的技術(shù)要點(diǎn)，以確保高層建筑主體結(jié)構(gòu)及內(nèi)部空間的安全穩(wěn)定。

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作者簡介：

于琦，男，河北省滄州市人，研究方向：建筑工程。