楊 闖,王懷西,王 胤

(1.河北天昕建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北 滄州 061000;2.衡水市工程項(xiàng)目管理有限公司,河北 衡水 053000)

隨著我國(guó)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(guó)內(nèi)應(yīng)用還不太多,主要原因是對(duì)這種結(jié)構(gòu)的理論和試驗(yàn)研究還不夠深入。現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為建筑行業(yè)的一項(xiàng)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(duì)厚板預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層的澆筑措施進(jìn)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。

1 高層建筑轉(zhuǎn)換層的作用及類型

1.1 高層建筑轉(zhuǎn)換層的作用

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(jī)停機(jī)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(diǎn)。

1.2 轉(zhuǎn)換層的類型及其應(yīng)用

按轉(zhuǎn)換層所實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換可分為三類: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(shí)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(duì)建筑功能造型要求越來越高,同時(shí)要求轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置會(huì)越來越多,所以板式轉(zhuǎn)換形式也會(huì)發(fā)展較快。[3]

2 工程背景

某高層住宅地面以上 25層(不包括兩層電梯機(jī)房和水箱間),高度 83.8 m,建筑面積 49300m2。兩層地下室,層高 4 m,地下二層為箱基,建筑功能為儲(chǔ)藏室,地下一層為停車場(chǎng)。兩層裙房,層高 5.1 m及 4.0 m。柱網(wǎng)尺寸分別為6 m×8.4 m和7 m×8.4 m,采用框剪結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,建筑功能為商場(chǎng)。二層以上是住宅標(biāo)準(zhǔn)層,層高 2.9 m,采用剪力墻結(jié)構(gòu),3～10層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,10層以上混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(cuò)開,因此在第三層采用預(yù)應(yīng)力厚板轉(zhuǎn)換層,厚板 1.71 m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45。

該工程采用預(yù)應(yīng)力厚板轉(zhuǎn)換層,它的優(yōu)點(diǎn)是上下層軸網(wǎng)可以靈活布置。對(duì)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(shí)水化熱較大的影響,還可以降低板厚。板的厚度一般可取最大柱距的 1/3～2/5,該設(shè)計(jì)中最大柱距為8.4 m,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1.71 m,為柱距的 0.21。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。[2]

3 轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)

3.1 混凝土配合比的施工設(shè)計(jì)

由于轉(zhuǎn)換板厚 1.71 m,根據(jù)要求可分兩層澆筑,第一層澆筑 600 mm,第二層澆筑 1110 mm。對(duì) 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(jí)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 525 R普通硅酸鹽水泥,碎石選用 5～25 mm的小碎石,含泥量小于1%,針片狀含量小于15%,砂子選用細(xì)度模數(shù)在 2.5以上中粗砂,含泥量小于2%。砂率 0.37,實(shí)測(cè)坍落度160 mm± 2 mm。

3.2 混凝土澆筑

1)混凝土澆筑必須滿足每層整體連續(xù)性的要求。澆筑時(shí)采用由轉(zhuǎn)換板中心開始向兩側(cè)分的對(duì)稱澆筑路線,一個(gè)施工段由現(xiàn)場(chǎng)攪拌配合泵送完成,另一個(gè)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(jìn)行劃分,商品混凝土供應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)攪拌施工速度保持一致,這樣才能使腳手架對(duì)稱受力,不致產(chǎn)生偏壓現(xiàn)象而發(fā)生側(cè)向位移趨勢(shì)。

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?。分層厚?500 mm,自然流淌坡度控制在1∶3～1∶5,經(jīng)測(cè)算,建筑斷面最大,澆筑厚度 500 mm時(shí),約需混凝土 80 m3,按混凝土初凝時(shí)間 12 h計(jì),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(shí)做到快插、慢拔。每點(diǎn)振搗時(shí)間約需 20～30 s,振搗間距不大于500 mm,振搗棒插入下一層 50 mm深,對(duì)梁、柱、墻相交部位振搗時(shí)注意振搗密實(shí)。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(zhǔn)。

4)泌水處理。泵送混凝土流動(dòng)性大,泌水多,影響混凝土密實(shí)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。

5)降低水化熱處理。由于澆注大體積混凝土?xí)a(chǎn)生水化熱反應(yīng),在澆注過程中預(yù)埋冷卻用冷水管,表面覆蓋麻袋,用冷水循環(huán)降溫,以減少混凝土內(nèi)外溫差。

3.3 混凝土分層澆筑界面及表面處理

混凝土澆筑結(jié)束后靜停 lh,待混凝土面泌水滲出后,在模板面上鉆孔排水泌水,用 30～60 mm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)過篩選水洗。600 mm厚混凝土澆筑前按設(shè)計(jì)要求綁扎好Φ16@500的錨筋。另有縱橫每隔 700 mm布置馬凳Φ25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(qiáng)了抗剪能力。

大體積混凝土泵送,表面水泥漿較厚,澆筑后應(yīng)做好處理,在初凝前 1～2 h先用長(zhǎng)刮尺按標(biāo)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。[1]

4 結(jié)語

本工程采用分層澆筑時(shí),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(jìn),一次到頂,平面上分兩工作面從中間向四周對(duì)稱推進(jìn)澆筑也是較合理的,實(shí)際工程的應(yīng)用實(shí)例證明本文采取的措施是切實(shí)可行的。

[1]葉琳昌,沈義.大體積混凝土施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.

[2]李霖.2.8 m厚混凝土整板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù) [J].施工技術(shù),1996,(10).

[3]羅國(guó)強(qiáng),羅剛.建筑施工中的結(jié)構(gòu)問題[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.