探讨高层建筑转换结构施工技术

2011-08-15张陆海田士龙

中国房地产业 2011年3期

关键词：骨料用量分层

张陆海田士龙

（齐齐哈尔北疆建筑安装工程有限公司，黑龙江，齐齐哈尔，161005）

探讨高层建筑转换结构施工技术

张陆海田士龙

（齐齐哈尔北疆建筑安装工程有限公司，黑龙江，齐齐哈尔，161005）

带转换层的高层建筑施工的关键在于转换层的施工方案的确定，它直接影响到施工阶段的结构安全、工程质量和施工成本。本文重点对其中的混凝土工程的施工技术进行了分析。

转换层；混凝土工程；施工技术

高层建筑的转换板，一般厚度较大，而且体积较大，大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性要求外，主要就是如何控制温度变形裂缝的发生和开展。因此，在大体积混凝土施工中，必须考虑温度应力的影响，并设法降低混凝土内部的最高温度，减小其内外温差。而温度应力的大小，又涉及结构物的平面尺寸、结构厚度、约束条件、含钢量、混凝土的各种组成材料的特性等多种因素。所以，必须采取温度差和温度应力双控制的方法以确保混凝土的质量。

一、原材料要求

1、水泥：在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270-290Kj/kg)，严禁使用安定性不合格的水泥。

2、骨料：粗骨料碎石和卵石均可，应采取连续级配。其最大粒径不得大于钢筋最小净距的3/4。当采用泵送混凝土时，为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有机杂质，其含泥量应小于等于 1%。细骨料宜选用粗砂或中砂，含泥量应小于等于 3%。当采用泵送混凝土时，其粗细率以2.6-2.8为宜。控制细砂以0.3二筛孔的通过率为15%-30%；0.15mm筛孔的通过率为5%-10%。粉煤灰为了减少水泥用量，可掺入水泥用量 10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应小于15%,SO3应小于3%,SiO2应大于40%，并应对水泥无不良反应。外加剂为了满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。

二、混凝土用料设计

为寻求大体积混凝土合理的配合比，首先分析一下其产生温度裂缝的原因，众所周知，大体积混凝土温度裂缝主要是由于水泥水化产生的热量，使大体积混凝土内外温差过大所致。这是由于混凝土具有热胀冷缩的性质，一般认为混凝土的热膨胀系数约为6—13 10-60C,混凝土是热的不良导体，散热很慢，浇注后的大体积混凝土内部温度远比外部高，温差可达60℃左右，造成内胀外缩，在外表面产生很大的拉应力而开裂，其次从混凝土用集料品种看，热膨胀系数大小对混凝土温度应力及结构的温度变形有很大影响，选取用热膨胀系数小的骨料可减小大体积混凝土的温度应力，提高抗裂性。再次，从骨料的粒径看，骨料粒径较大的混凝土，其水泥浆量较少，热膨胀系数小，可减小大体积混凝土的温度应力，提高抗裂性。通过上述分析，大体积混凝土出现裂缝的主要原因是明显的，在当今混凝土配合比设计和施工中通常采用如下几点措施:①低水化热的水泥和尽量减小水泥用量；②尽量减少用水量，提高混凝土强度；③合理使用混凝土外加剂；④选用热膨胀系数小的骨料和较大的骨料粒径；⑤预冷原材料；⑥合理分缝、分块，减轻约束；⑦在混凝土中预埋冷却水管；⑧在混凝土表面绝热，调节表面温度下降速率；⑨抛投石块。

从上面通常采用的措施可看出，这多种措施中，除施工过程中可采取的措施外，从混凝土配合比设计的角度看，主要应从①一③着手，进行配合比设计。进行配合比设计时注意:①设计配合比时尽量利用混凝土 60d或90d的后期强度，以满足减少水泥用量的要求。但必须征得设计单位的同意和满足施工荷载的要求。②混凝土配合比，应根据使用的材料通过试配确定。水灰比应小于等于 0.6。砂率应控制在 0.33-0.37(泵送时宜为0.4-0.45)。坍落度应根据配合比要求严加控制。当采用商品混凝土泵送时，坍落度的增加应通过调整砂率和掺用减水剂或高效减水剂解决，严禁在现场随意加水以增加坍落度，并应将坍落度控制在10-14cm为宜。

三、施工准备以及要点

大体积混凝土施工前的准备工作，除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外，应根据其施工的特殊性，做好附属材料和辅助设备的准备工作，如冰、冰水箱(池)、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。施工方案编制的重点，应该是:①根据减少约束的要求，确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施。②通过热工计算，确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施。③确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案。④制定混凝土的保温方案。⑤保证工程质量、安全施工和消防措施的制订。混凝土工程在施工中要注意以下要点：

大体积混凝土的施工，一般宜在低温条件下进行，即最高温度小于等于300C时为宜。气温大于300C时，应采取相应的降低温差的减少温度应力的措施。

混凝土的配制，应严格掌握各种原材料的配合比。混凝土的搅拌时间，自全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料止，一般应不少于1.5-2min。雨季施工期间，应勤测粗细骨料的含水量，并随时调整用水量和粗细骨料用量。搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象。如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。

四、混凝土浇筑要点

大体积混凝土的浇筑，应根据整体连续浇筑的要求，结合结构尺寸的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况，选用以下三种方法:

全面分层。即将整个结构浇筑层分为数层浇筑，当已浇筑的下层混凝土尚未初凝时，即升始浇筑第二层，如此逐层进行，直至浇筑完成。这种方案适用于结构物的平面尺寸不太大的工程，施工时宜从短边开始，沿长边推进;也可分为两段，从中间向两端，从两端向中间同时进行。分段(块)分层。适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。施工时从底层一端开始浇筑混凝土，进行到一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。斜面分层。适用于结构的长度超过厚度三倍的工程，振捣工作应从浇筑层底层开始，逐渐上移，此时向前推荐的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1:3，以保证分层混凝土之间的施工质量。分层的厚度决定于振捣器的棒长和振动力的大小，也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的大小，一般为20—30cm。插入式振捣器应伸入下层50cm为宜。