浅谈高层建筑厚板转换层混凝土施工技术
2015-10-21韦秋凤
韦秋凤
[摘要]文中简单介绍了转换层的结构形式及类型,并结合实际的工程施工案例,就建筑厚板转换层混凝土施工技术展开分析、探讨,介绍了一整套完善、有效的施工技术组织及施工方案。
[关键词]高层建筑;厚板转换层;混凝土;施工技术
随着经济社会的发展,对建筑物的设计及施工要求也随之提高,为了满足建筑物的现代化、先进化、多功能化等要求,高层建筑的结构设计也愈发多样化、多元化,在施工的过程中,必须根据建筑物的实际功能进行施工方案设计,针对各楼层的功能设置,采取结构转换层结构,运用适宜的施工技术,建设出功能齐全、多样化的高层建筑物。下面就厚板转换层混凝土施工技术要点展开深入分析、探讨。
1.高层建筑转换层结构形式及分类
1.1转换层的布置形式根据转换层的柱网布置形式,可以将转换层分为下列两方面:
1.1.1底部结构形式为大空间的转换层。底部结构形式为大空间的转换层广泛应用于高层建筑建设之中,其中主要包括两种类型:(1)桥式结构。转换层结构通过跨越底层建筑平面的两边,将上下层的结构负荷传递于底层结构中的数个支撑点之上,达到建筑物的结构负荷标准。(2)筒体结构。通过在结构转换层的中部以强劲的筒体作为支撑,再由其向四周外悬挑,形成底部结构形式的大空间转换层。此种转换层结构一般用于停车场、展览厅、广场、大商场等建筑物的建设之中。
1.1.2外部形成大柱网的转换层。外框筒为了布置大的入口,常常要求在下部楼层布置水平转换构件以在建筑底部扩大柱距、形成大的开间。此时,转换构件沿外框筒平面周边的柱列或角筒布置。外筒的转换主要通过转换梁、转换析架、转换空腹析架、合柱以及转换拱等转换结构形式进行。
1.2结构功能分类式转换层
1.2.1上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构,它将上部剪力墙转换为下部的框架。
1.2.2上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变,但是通过转换层使下层柱的柱距扩大,形成大柱网,并常用于外框筒的下层形成较大的入口。
1.2.3同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时,柱网轴线与上部楼层的轴线错开,形成上下结构不对齐的布置。
2.厚板转换层混凝土施工技术分析
2.1工程概况
某高层建筑A一共分为地上建筑与地下建筑、裙房,其中,地面建筑一共25层,共高83.8m;而地下建筑一共2层,其层高四米,地下二层主要作为储藏室,而地下一层作为停车场;裙房两层,层高5.1m及4.0m,柱网尺寸分别为6×8.4m和7×8.4m,采用框剪结构,混凝土强度等级为C40,建筑功能为商场。二层以上是住宅标准层,层高2.9m,采用剪力墙结构(3~10层混凝土强度等级为C35,10层以上混凝土强度等级为C30),以保证住户房间无梁无柱,使用方便。
该建筑工程结构较为复杂化,而且其转换层的上下结构形式并不相同,下部柱网轴线和上部楼层的轴线完全错开,因此在第三层采用预应力厚板转换层,以便灵活设置上下层的轴网,厚板1.71m,混凝土强度等级为C45。
2.2混凝土配合比的施工设计
由于转换板厚1.71m,根据要求可分两层浇筑,第一层浇筑600mm,第二层浇筑1110mm。对C45大体积混凝土结构,特别是第二层,水化热较高,因此在原材料的选择和配合比上做了研究,在掺加了粉煤灰和高效减水剂,以降低水化热。每立方混凝土中掺加73kgII级粉煤灰,使水化热能降低5℃左右,另在水泥中掺加UEA多功能外加剂。水泥采用525R普通硅酸盐水泥,碎石选用5~25mm的小碎石,含泥量小于1%,针片状含量小于15%,砂子选用细度模数在2.5以上中粗砂,含泥量小于2%。砂率0.37,实测坍落度160±2mm。
2.3混凝土浇筑施工
2.3.1混凝土搅拌。施工单位在进行混凝土浇筑施工时,应当采取的浇筑路线为:由转换板中心开始,再由其向两侧的对称路线展开,确保每层结构的整体性及连贯性。其中,混凝土搅拌施工主要分为两个步骤,其一,由现场搅拌配合泵送进行;其二,由商品混凝土进行。通过采取一比一的比例方式划分这两个步骤的施工量,保证工程的施工进度一致,避免施工脚手架出现不对称受力的现象,进而导致出现偏压、侧向位移等施工问题。
2.3.2浇筑方法。采用斜面分层,薄层浇筑,自然流淌,连续浇筑到顶的方法。
2.3.3混凝土振捣。混凝土的振捣方式主要采用50或其他类型插入式振捣器振捣,若属于墙、柱、梁相交处等钢筋密集区应当采用30插入式振捣器。其中,混凝土振捣时应当控制好振捣的速度及时间,一方面,确保振捣时快插、慢拔;另一方面,将每处振捣的时间控制在20-30s之中,并严格控制混凝土的振捣间距,以小于等于500毫米为宜。尤其应当注重梁、柱、墙等相交部位的振捣工作,确保其振捣密实,待混凝土表面保持一定的平衡,未有明顯下降趋势,并未有气泡出现,在其表面出现灰浆时,即为混凝土振捣工序完成。
2.3.4泌水处理。由于泵送混凝土本身具备流动性大,泌水多的特征,为了避免由于泌水而降低混凝土的施工质量,导致混凝土的密实性及结构的整体性不佳。施工单位应当通过采取有效措施将多余的水分从混凝土中排出,可以通过在模板四周的底部及上口钻孔,开设大量排水孔,及时做好泌水处理。
2.4混凝土分层浇筑界面及表面处理
为了提高混凝土的浇注质量,施工单位必须及时进行混凝土的分层浇筑界面及其表面处理。首先,在混凝土浇筑施工完成的一小时后,若混凝土表面渗出泌水,必须及时在模板表面上钻孔,以便及时将泌水排出。其次,通过在混凝土的表面水泥浆中放入大量石笋,即将大小为30-60毫米的碎石通过筛选、水洗便作为石笋,并确保将一半的大小粒径碎石埋于水泥浆之中,并露出一半在水泥浆的表面。再次,600mm厚混凝土浇筑前按设计要求绑扎好Φ16@500的锚筋。另有纵横每隔700mm布置马凳中25钢筋支架。支架及锚拉筋将上、下层混凝土拉结在一起,增强了抗剪能力。
3. 3.高层建筑转换层结构施工的几点建议
3.1对截面尺寸较大的转换构件宜按大体积混凝土组织施工。在进行转换结构截面承载力计算和挠度验算时,还需考虑转换结构混凝土徐变、收缩的影响及大体积混凝土的水化热问题。
3.2转换结构的自重以及施工荷载较大,必须对其模板支撑方案进行设计以保证支撑系统有足够的强度和稳定性。搭设支撑时,要求上、下层支撑在同一位置,以保证荷载的正确传递。
3.3 由于转换结构承托的竖向荷载较大,预应力钢筋的用量较多,要采取措施防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大,可采取择期张拉技术或分阶段张拉技术,即待转换结构上部施工数层之后再张拉预应力或分期分批张拉预应力批张拉预应力钢筋以平衡各阶段荷载的预应力技术。采用择期张拉的预应力技术在张拉之前转换结构下的支撑必须加强。
综上所述,为了确保高层建筑厚板转换层的混凝土施工质量符合我国的建筑工程施工标准,施工单位必须制定一系列有效、完善的施工计划,加强施工质量的监控,针对混凝土的配合比设计、搅拌、浇筑、振捣、养护等各方面,提高混凝土的抗剪能力,满足工程建筑的负荷要求。
参考文献
[1]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量及验收规范[S].
[2]GB50l13-2005,滑动模板工程技术规范[S].
[3]陈洽阳,许桂森.高层建筑板式转换层施工技术[J].建筑施工,2002,(03)..