高层钢筋混凝土结构转换层关键施工技术探讨

2014-04-07刘艳丽

山西建筑 2014年17期

刘艳丽郭帅

(山西晋西建筑安装工程有限责任公司，山西太原 030027)

随着社会生产和科学技术的进一步发展，钢筋混凝土高层建筑的高度不断增加，为满足建筑功能和结构承载需要，转换层的应用越来越普遍。一般而言，高层建筑转换层的施工技术难点与重点如下:1)转换层混凝土强度及裂缝控制;2)转换层结构模板支撑系统的设计;3)转换层结构构件内钢筋的安装。

1 转换层混凝土强度及裂缝控制

转换层结构中存在较多的梁、柱、墙体及楼板交叉的重要核心区域，区域间钢筋纵横交错，间距较小，混凝土浇捣难度较大，且核心区域构件数量多，易产生多方向的温度应力及收缩应力，因此，浇筑转换层混凝土是确保混凝土强度满足设计要求，并防止温度裂缝及收缩裂缝等非受力裂缝的产生，成为施工控制的关键。

1.1 混凝土强度控制

为保证混凝土强度，首先应在配合比的选定上进行控制。相关资料统计显示，砂率、混凝土强度及水泥数量均随砂的含水率的增加而下降或受到影响，影响程度分别为下降2%～5%，下降16%～22%，影响程度在5%～20%之间;而水灰比的影响程度为:每多增大1%的水灰比，混凝土强度就会降低5%～10%。因此应该对混凝土配合比采取相应控制措施，严格执行初步配合比计算，并调整与确定基准配合比的试配，在商品混凝土生产阶段严格控制各组分的比例，注意砂石含水率的变化，及时调整，在施工阶段，严禁浇筑过程中随意加水，保证商混出仓级配与现场施工过程中相符;其次必须严格泵送混凝土养护制度。泵送混凝土具有易于施工的特点，但实践证明，即使在混凝土配合比、原材料性能及浇捣施工严密控制的情况下，仍有可能因为养护工作不到位而出现混凝土强度的降低，可能的情况包括没有合理的养护制度，造成养护不及时、养护不充分，养护措施不当，过早地停止养护等。最后，应加强混凝土强度评定，混凝土强度评定的依据可以是标养试块、同条件养护试块及现场检测，将同配比、同龄期及同条件施工的混凝土作为一个验收批次，并必须确保保证试块的真实性。标养试块由于浇筑、振捣、模板及养护条件均不同于现场结构，故其强度值并不能真实反映结构混凝土强度现状，同条件试块则比较接近真实情况，笔者推荐采用现场检测手段进行辅助检测，可采用业内公认比较准确的钻芯法检测，但钻芯法对结构构件有一定破损性，文献表明若不能良好修补钻芯法破损部位，构件承载力下降可达到10%～20%，因此，采用该法应慎重，一般在受力较小的部位进行抽样，并且应良好修补破损部位。

1.2 混凝土裂缝控制

国家现行GB 50010-2011混凝上结构设计规范表3.3.4规定，对处于不同环境的不同混凝土结构，其允许裂缝宽度为0.2 mm～0.4 mm之间。对混凝土裂缝，应以预防为主，补救为辅，目前有“抗”与“放”两种预控思路，介绍如下:

“放”的措施:在大体积的混凝土构件变截面处采取分层浇捣措施或采取相应补偿收缩混凝土技术。

“抗”的措施:1)避免使用早强水泥，采用掺合料和混凝土外加剂，降低水泥用量。2)选择合理的砂石粒径，减少水和水泥用量，减小泌水、收缩和水化热。3)应避免过振和漏振，重视二次振捣和二次抹面。4)加强对结构截面尺寸突变部位的构造钢筋的配置，减轻应力集中现象。5)两种不同强度混凝土的交接处，用钢丝网进行搭接处理。

“抗”与“放”相结合的措施。为减少材料收缩，预防裂缝，必须十分重视对新浇混凝土的早期养护。必须主要控制好构件的湿润养护，避免表面水分蒸发过快。对于大体积的混凝土构件来说，重点是集中出现水化热高峰，可采取埋设散热孔、通冷水等必要的降温措施，通过跟踪监测手段，将新浇筑构件的内部最高温度与外界气温的差值控制在25℃以内。

2 转换层结构模板支撑系统的设计

因转换层区域钢筋混凝土构件截面尺寸通常较大、受力钢筋及构造钢筋密布、构件自重以及施工荷载非常大，为保证模板支撑体系的强度及稳定性，同时考虑施工可行性和经济性，就必须正确设计转换层模板的支撑系统，并进行合理的构造措施。

转换层大梁施工时最大荷载往往超过10 t/m2力，如何承担这么大的荷载，成为模板设计的难点，通常是将转换层垂直荷载有效可靠地传递到地下室顶板，甚至基础上。转换层钢筋混凝土楼板的模板采用12 mm厚木质胶合板拼装，下垫截面50 mm×100 mm 的木方，间距小于 0.5 m，甚至小至 0.3 m，采用 φ48×3.5 mm满堂钢管脚手架支撑。转换层大梁的底模和侧模可采用18 mm厚木质胶合板，梁侧模部位采用竖向间距不大于0.3 m的50 mm×100 mm木方作为竖肋，当梁高大于2.2 m时，梁底模部位设置横向间距不大于0.3 m的50 mm×100 mm木方作为横肋，木方的跨度应小于0.6 m。转换层楼板及大梁的模板支架均可采用φ48×3.5 mm钢管搭设，梁模板支架的搭设间距应根据梁横截面面积的不同而有所区别，分别设计。对于梁高大于2.2 m的框支梁，也可采用“斜撑三角形钢管桁架支模”的方案，将转换层框支梁的施工荷载直接传给本层框架柱根部1.5 m范围及下层框架柱端部0.6 m的范围内。特别应注意的是，在进行转换层以下楼层施工时，各楼层结构模板支架还应按转换层相应位置立杆搭设要求加强，并保留各层模板及支撑，直到转换层混凝土构件达到设计强度时，方可拆模。

搭设完成模板支撑后，必须经验收合格后方能进入混凝土浇筑作业工序，并在浇捣混凝土期间，随时观察模板及支撑系统的变形移位情况，一旦发现异常必须停工处理。

3 转换层结构构件内钢筋的安装

针对转换层结构构件配筋数量多，规格多，间距小，长度大及自重大的特点，特别是在构件节点区域钢筋更是交错密集，因此，应确保构件内的钢筋的正确安装，并且保证浇捣混凝土时没有钢筋移位现象发生。

施工时按相应的混凝土施工规范要求执行，对转换层各类构件而言，楼板内受力钢筋通常采用搭接接长，框架梁中受力钢筋通常采用直螺纹机械连接，框支柱的受力主筋一般采用电渣压力焊方法进行接长。考虑到转换层框支梁截面下部的纵向钢筋必须弯折插入锚固在框支柱内的长度为1.2 m～1.5 m，因此应先安装绑扎框支梁内的钢筋，并设置临时钢管支撑，再进行框支柱混凝土的浇捣，并应特别注意保护梁内钢筋，避免发生移位和污染，待柱混凝土浇筑完毕，达到拆模要求并拆模后，正式搭设梁支模架。当梁宽大于850 mm时，除绑扎设计配筋外，应保证施工中已就位的钢筋骨架不发生变形，可根据具体情况设置辅助支撑钢筋;为保证梁底钢筋保护层满足设计要求和施工偏差，一般采用长度为150 mm，直径为25短钢筋头作垫块，梅花形布置，纵距不大于1.0 m，横距不大于0.3 m，则不采用普通混凝土垫块来设置钢筋保护层，否则可能因梁自重较大而压碎混凝土垫块，导致钢筋保护层尺寸偏差，这些辅助钢筋均为施工构造措施，可由施工单位自行掌握。