高层建筑转换层施工技术的应用研究

陈晓磊

[摘要] 本文结合工程经验，选择了转换层的施工方案，分析了大体积高强混凝土施工浇筑方面和质量控制措施，提出了施工中应注意的问题。

[关键词] 高层建筑转换层施工方案措施

某工程结构设计选用了转换层形式,第1 层结构顶板为现浇混凝土空心楼盖,将上部2～18 层薄壁柱结构的荷载过渡转换到板下框架体系,转换板竖向位于标高4.8～6.6m处,板厚1800mm,转换大梁截面尺寸为1500mm×1800mm,次梁为500mm×1800 mm,平面面积1080m2 ,混凝土总量1 500m3 ,混凝土强度等级C50。

1 施工方案的选择

经过多方面比较考虑二次浇筑法,将厚板分2次浇筑迭合而成,第1次浇筑900mm厚,待其强度增长到50%后再浇筑第2层900mm厚混凝土,转换板钢筋相应分2次绑扎。

遵循总体方案的安排,模板工程只需考虑第1次浇筑900mm厚混凝土的施工荷载。采取分层卸荷的方法,从地下室底板起,层层设置相对应的竖向支撑体系,靠各层楼板的变形协调将荷载逐层传递至地下室混凝土底板。转换大板下的立杆间距600mm×800mm,钢管支撑顶端密排60mm×80mm木枋按200mm左右的间距搁置在水平钢管上。转换大梁下的立杆间距为双向600mm×400mm,钢管支撑顶端密排60mm×80mm木枋按150mm左右的间距搁置在水平钢管上,水平钢管及水平钢管的联系钢管与立杆形成双扣件节点以抵抗滑移,支撑架步高1.1m。

地下一层模板不拆,立杆间距不变,纵横布置4 道水平杆。地下二层模板不拆,立杆间距不变,纵横布置3 道水平杆。另外地下一层、地下二层梁下支设早拆头,间距800mm。地下三层梁下支设早拆头, 间距700mm,纵横布置3 道水平杆。

楼梯口处支撑架搭设建筑物lv～lw轴交_ ～ a 轴于地下一层之间设一3 000mm×6 000mm 的楼梯间,此处转换层支撑架是薄弱环节,支撑架高度316～716m,其搭设方法同转换大梁下的情形。另在一层梯段踏步两侧梁上加设1 排立杆,两侧梁的立杆垂直面上加设斜撑,将楼梯口上部转换层荷载部分转移到两侧梁上,梯口范围内斜撑全面设置,不得跳跃设置,地下一层对应于一层立杆位置设相应早拆头。

2 施工顺序

放线→确定立杆位置→铺设木垫板→搭设钢管支撑架→支撑架验收→ 支板底模→ 搭钢管搁架→第1 层板钢筋绑扎成型→钢筋验收→支第1 层侧板模→浇筑混凝土→混凝土养护→第2 层板钢筋绑扎成型→钢筋验收→支第2 层侧板模→插标准层墙、柱插筋→浇筑混凝土→养护。

3 施工工艺

3.1 支撑构造措施。架子搭设前,在混凝土表面弹线确定每根立杆的准确位置,在绑水平立杆前应在立杆上划上横杆位置线,相邻立杆的接头应错开,且接头均采用对接接头,立杆垂直度偏差≤20mm,水平杆平面高差≤10mm。底模下大横杆应紧贴小横杆下面,扣在立杆上,形成两扣件共同抵抗滑移,板底支撑系统沿立杆高纵横布置4 道水平杆,并设剪刀撑,剪刀撑在柱处与柱环抱并相互连接为一个整体。

为避免应力集中对支撑层产生冲切破坏,在立柱下垫100mm×100mm×8mm钢垫支座。

高支撑模板搭设完成,必须经验收合格方能进入下道作业,混凝土浇筑期间,派专人观察模板及其支撑系统的变形情况。

3.2 钢筋工程。板内钢筋接头采用锥螺纹连接,由于转换层暗梁钢筋骨架重,为保证保护层厚度,特用Ф25钢筋头在骨架就位前成排布置在主筋下。

转换板钢筋施工,竖向分2次完成,先绑扎下部900mm 范围内的2层钢筋,待混凝土浇筑完并处理好上表面后再绑扎上部900mm 范围内的钢筋, 转换板1。8m高整板各层钢筋网片的竖向固定,使用薄壁管间Ф18 钢筋网做立杆焊接形成间距1m 的架立网,作为各层钢筋的支撑体系。

3.3 薄璧管的安装

(1) 布管定位。根据设计要求,在模板上弹出定位线,管与暗梁间距为50mm(管端与管侧均为50mm) ,柱四周300mm 以内不布管。

(2) GBF 管安装。第1 排GBF 管施工顺序:支模→弹安GBF 管位置线→绑扎底层钢筋→绑扎管间钢筋网片→绑扎放置GBF 管的下层支撑钢筋→安放GBF 管→安放钢筋卡固定GBF 管。

GBF 管的下层支撑钢筋在绑扎时要求比GBF 管的高度低30mm,在GBF 管就位后,钢筋卡下端的弯钩钩住底板钢筋的下层钢筋网片,在浇筑混凝土时,GBF 管由于浮力上升至钢筋卡横排筋位置被挡住,从而保证GBF 管就位准确。1m长GBF 管浮力大,为不至于使底板钢筋因GBF 管的浮力而上升,底板筋用12号铁丝穿过模板间拼缝固定在模板架的钢管上,其间距为1.22m×1m。为不损坏模板,原则上不准在模板上钻孔。

固定第2排GBF 管的钢筋卡下端弯钩挂于中层钢筋网片上。其它工艺同第1排GBF管。

GBF 管抗冲击能力差,不能锤打。如管有损坏,小孔用水泥袋打湿粘在管上,大面积用麻布袋打湿塞进破损管内。如管的模数不对,可用电锯锯断,并用编织袋封好端口,铁丝扎牢。

3.4 大体积高强混凝土施工

3.4.1大体积高强混凝土的浇筑。转换层混凝土共计1500m3 ,全部采用预拌混凝土。为加快浇筑速度,不产生冷缝,混凝土保证供应量为50m3/h ,初凝时间8h ,坍落度为(16 ±2) cm。为了确保混凝土供应量,现场配备2台混凝土输送泵,同时配备8 辆混凝土搅拌运输车,在浇筑现场铺设2条混凝土输送管道,浇筑方向从短边开始沿长边方向推进。开始时从中间往外浇筑,分2 路向前延伸,混凝土浇捣过程均采用斜面分层法浇筑,浇筑时每层浇筑厚度≤300mm,以1.5m为1个浇筑带,一次浇筑到顶,形成自然坡度,然后依次按1。5m 宽度推进,上下层浇筑时间差≤6h ,直至浇完。膨胀带混凝土运至现场后,利用塔吊吊到浇筑地点,膨胀带混凝土应超前于两侧混凝土浇筑,且同步向前推进。

加强混凝土振捣,增加混凝土密实性。每条混凝土输送管道配备6 台插入式振动器,在混凝土斜面上各点均须振捣密实以提高混凝土强度,减少混凝土收缩。对于梁梁、梁柱节点处,由于柱顶钢筋、纵横框架梁钢筋的交叉,振动棒难以插入,为保证混凝土的质量,柱头混凝土在转换板浇筑前用细碎石混凝土提前浇筑,梁下层钢筋下混凝土在转换板浇筑时采用塔吊用细碎石混凝土浇筑,同时采用ф35mm 振动棒,并在绑扎暗梁时在柱内埋插2～3 处ф48mm 钢管以分隔钢筋,留出空隙,待浇筑混凝土后再拔出。

3.4.2 大体积高强混凝土的养护。采用保温保湿方式养护,即混凝土浇筑完毕后10～12h 内在上部覆盖麻袋并浇水,让其自身湿养护。若施工需要揭开保温层时,应局部进行,完成1 块立即覆盖1 块,且此工作必须听从测温人员的意见和安排。为保证混凝土中心与表面温差<25℃,要根据测温提供的数据及时采取措施,做到信息化施工。

3.4.3混凝土质量控制措施

(1) 上下浇筑层结合处理为使转换板的整板抗力性能不因混凝土分2次浇筑而下降,必须在结合部位采取特殊处理措施,保证2 层混凝土板协同工作。第1 次浇筑混凝土后,混凝土终凝前,在其表面拉成凸凹不平的麻面(深约30～50mm) ,下次浇筑混凝土前再充分湿润。

(2) 浇捣混凝土时做好泌水的排除,混凝土面应有一定的坡度,并在厚板侧面的模板上留出排除泌水的孔洞,让泌水自行排出。

(3) 配置专职测温人员,做好测温工作。测点布置7 个,其中梁内4 个,分别布置在距板底150 、350 、550 、750mm;板内布置3 个, 分别布置在距板底150 、450 、750mm。测温次数:1～3d ,每4h 测1 次;4～5d ,每8h 测1 次;若情况有异应加强观测。

(4) 在混凝土浇捣至标高时用长刮尺刮平多余浮浆,用铁滚筒滚压2～3 遍,在初凝前用工具打磨,抹压2 次,并用硬扫帚刷混凝土表面,以闭和混凝土早期收缩裂缝。

4 施工中应注意的问题

(1) 自重大转换层板厚1800mm,整板自重大,施工时全部重量及施工荷载均须由支撑承担,这就要求模板、支撑必须有足够的强度、刚度和可靠的稳定性。

(2) 大体积混凝土施工,结构防裂要求严因转换层面积大,混凝土量大,属于大体积混凝土,且混凝土强度等级高,水泥用量大,又架于空中呈六面暴露状,板边温度低,板内现浇混凝土产生的水化热引起的温升高,极易产生温度与收缩裂缝,须采取技术措施予以控制。

(3) 结构受力复杂,施工技术要求高转换层采用了暗梁,钢筋量大,排列密集,特别是柱截面与梁相交处,使得梁柱节点的施工相当困难。

(4) 1m长GBF管浮力大, 必须防止底板钢筋因GBF 管的浮力而上升。

5 结语

施工实践表明，高强现浇混凝土空心楼盖施工技术+传统的转换层施工技术在此工程中的应用是成功的。