談高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)研究
一、前言
現(xiàn)代高層建筑正向多功能、綜合用途發(fā)展,通常上部樓層布置住宅、旅館,中部樓層作為辦公用房,下部樓層作為商店、餐館、文化娛樂設(shè)施等,有的頂層還設(shè)有旋轉(zhuǎn)餐廳或直升飛機停機坪。不同用途的樓層,不同大小的開間,需要不同的結(jié)構(gòu)形式。為滿足建筑功能的需求,必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式不同,其施工方法也各有特點。
按轉(zhuǎn)換層所實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換可分為3類:上、下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換;上、下層柱網(wǎng)軸線改變;同時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、桁架式、空腹析架式、箱式和板式。目前梁式轉(zhuǎn)換層用得較為廣泛。隨著人民生活的改善,對建筑功能造型要求越來越高,同時要求轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置會越來越多,所以板式轉(zhuǎn)換形式也會發(fā)展較快。
隨著我國高層新型建筑的不斷發(fā)展,厚板轉(zhuǎn)換層工程越來越多。目前,帶厚板轉(zhuǎn)換層的高層建筑在國內(nèi)應(yīng)用還不太多,主要原因是對這種結(jié)構(gòu)的理論和試驗研究不夠深入?,F(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為建筑行業(yè)的一項新技術(shù),很適合厚板轉(zhuǎn)換層這類跨度和受力大、撓度控制及抗沖切問題突出的特殊結(jié)構(gòu)。本文主要針對厚板預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層的澆筑措施進行了研究,為現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)與厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)合理應(yīng)用的施工提供了可靠的保證措施。
二、工程背景
某高層住宅地面以上25層(不包括兩層電梯機房和水箱間),高度83.8米,建筑面積49300平方米,兩層地下室,層高4m,地下二層為箱基,建筑功能為儲藏室,地下一層為停車場,兩層裙房,層高5.1m及4.0m,柱網(wǎng)尺寸分別為6*8.4m和7*8.4m,采用框剪結(jié)構(gòu),混凝土強度等級為C40,建筑功能為商場。二層以上是住宅標準層,層高2.9m,采用剪力墻結(jié)構(gòu)(3~10層混凝土強度等級為C35,10層以上混凝土強度等級為C30),以保證住戶房間無梁無柱,使用方便。由于工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,不僅轉(zhuǎn)換層上下的結(jié)構(gòu)形式不同,而且下部柱網(wǎng)軸線和上部樓層的軸線完全錯開,因此在第三層采用預(yù)應(yīng)力厚板轉(zhuǎn)換層,厚板1.71m,混凝土強度等級為C45.該工程采用預(yù)應(yīng)力厚板轉(zhuǎn)換層,它的優(yōu)點是上下層軸網(wǎng)可以靈活布置。而對厚板施加預(yù)應(yīng)力可以改善受力狀況,抵抗大體積混凝土澆筑時水化熱較大的影響,還可以降低板厚。厚板的厚度一般可取最大柱距的1/3~2/5,該設(shè)計中最大柱距為8.4m,由于采用了預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換厚板,提高了混凝土的抗沖切能力,所以厚板取值為1.71m,為柱距的1/4.9.該工程在厚板板面和板底配置了直線型預(yù)應(yīng)力筋,以柱上板帶為主施加有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。
三、轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)
(一)混凝土配合比的施工設(shè)計
由于轉(zhuǎn)換板厚1.71m,根據(jù)要求可分兩層澆筑,第一層澆筑600mm,第二層澆筑1110mm.對C45大體積混凝土結(jié)構(gòu),特別是第二層,水化熱較高,因此在原材料的選擇和配合比上做了研[Page] 究,在摻加了粉煤灰和高效減水劑,以降低水化熱。每立方混凝土中摻加73kgII級粉煤灰,使水化熱能降低5℃左右,另在水泥中摻加UEA多功能外加劑。水泥采用525R普通硅酸鹽水泥,碎石選用5~25mm的小碎石,含泥量小于1%,針片狀含量小于15%,砂子選用細度模數(shù)在2.5以上中粗砂,含泥量小于2%.砂率0.37,實測坍落度160±2mm.混凝土配合比(kg)
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1.混凝土澆筑必須滿足每層整體連續(xù)性的要求,澆筑時采用由轉(zhuǎn)換板中心開始向兩側(cè)分的對稱澆筑路線,一個施工段由現(xiàn)場攪拌配合泵送完成,另一個施工段由商品混凝上完成,考慮到兩部分的施工速度,在總量上按1:1比例進行劃分,商品混凝土供應(yīng)與現(xiàn)場攪拌施工速度保持一致,這樣才能使腳手架對稱受力,不致產(chǎn)生偏壓現(xiàn)象而發(fā)生側(cè)向位移趨勢。
2.采用斜面分層,薄層澆筑,自然流淌,連續(xù)澆筑到頂?shù)姆椒ā7謱雍穸?00mm,自然流淌坡度控制在1:3~1:5,經(jīng)測算,建筑斷面最大,澆筑厚度500mm時,約需混凝土80m3,按混凝土初凝時間12h計,滿足要求。
3.采用50或其他類型插入式振搗器振搗,鋼筋密集區(qū)即墻、柱、梁相交處采用30插入式振搗器。振搗時做到快插、慢拔。每點振搗時間約需20~30秒,振搗間距不大于500mm振搗棒插入下一層50mm深,對梁、柱、墻相交部位振搗時注意振搗密實。振搗以表面水平不再顯著下降,不再出現(xiàn)氣泡,表面泛出灰漿為準。
4.泌水處理。泵送混凝土流動性大,泌水多,影響混凝土密實性和結(jié)構(gòu)的整體性,在板四周側(cè)模的底部、上口開設(shè)排水孔,使多余的水從孔中自然排出。
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混凝土澆筑結(jié)束后靜停lh,待混凝土面泌水滲出后,在模板面上 上鉆孔排水泌水,用30~60mm碎石作為石筍鋪放在混凝土表面的水泥漿中;大小粒徑碎石,應(yīng)一半埋入水泥漿中,一半露在外面,作石筍的碎石要經(jīng)過篩[Page] 選水洗。600mm厚混凝土澆筑前按設(shè)計要求綁扎好Φ16@500的錨筋。另有縱橫每隔700mm布置馬凳中25鋼筋支架。支架及錨拉筋將上、下層混凝土拉結(jié)在一起,增強了抗剪能力。
大體積混凝土泵送,表面水泥漿較厚,澆筑后做了處理。在初凝前1~2h先用長刮尺按標高刮平。在終凝以前再用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,以閉合收縮裂縫。
四、結(jié)論
本工程采用分層澆筑時,分層界面采用抗剪筋和另加碎石方法增加混凝土的抗剪能力,滿足要求,經(jīng)觀察沒有任何問題。C45大體積混凝土結(jié)構(gòu)水泥含量高,澆筑后水泥水化熱大,因此在原材料的選擇和配合比上采用雙摻技術(shù)。澆筑采用斜面薄層推進,一次到頂,平面上分兩工作面從中間向四周對稱推進澆筑也是較合理的,實際工程的應(yīng)用實例證明本文采取的措施是切實可行的。
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