浅析高层建筑预应力转换层混凝土的施工

浅析高层建筑预应力转换层混凝土的施工

劳家耀1刘耀峰2

1浙江杰厦建设有限公司;2浙江杰厦建设有限公司

【摘要】本文结合具体实例针对厚板预应力混凝土转换层的浇筑技术展开深入地分析与探索，以此为现代厚板转换层结构以及预应力技术的合理应用奠定坚实的基础。

【关键词】预应力；转换层；混凝土浇筑；高层建筑

前言

在我国高层新型建筑呈现出高速发展的态势的大环境下，高层建筑厚板转换层的数量与日俱增。截至如今，我国运用带厚板转换层的高层建筑并不算多，这主要归咎于我国在此类结构的试验研究与理论研究上还不充分。众所周知，现代预应力技术是一种针对厚板转换层较为适用的新兴技术，其对挠度控制、受力、跨度大、抗冲切问题有较好地处理效果。

一、转换层结构的施工特征与难点

（1）在开展大体积混凝土转换层中开展混凝土施工工作的过程中，应尽可能地采取减少混凝土水化热手段，避免新浇混凝土产生温度裂缝。

（2）充分运用预应力或者钢骨架卸荷。通过在转换层结构内部运用预应力技术与钢骨混凝土的方式，可起到提高结构的整体抗震性能、减轻自身重量的作用。在对模板支撑进行设计的过程中，可考虑运用预应力平衡部分或者已成型的水平钢骨或者所有的施工荷载，从而进一步提高支撑受力的性能，此类方式对上部结构和转换层未产生整体工作的情况更为适用，如开口剪力墙、小柱网框架等诸多结构形式。

（3）通常而言，施工荷载与转换层自身的重量相当大，为此应当择出最优的模板支撑方案合理设计出模板支撑体系。待设置完毕后，由于转换结构在施工阶段和使用阶段的受力状态是不一样的，因此应当进一步验算在施工阶段转换梁及其下部楼层的楼板的承载力。

（4）转换层承受的荷载大、跨度大、配筋多，再加上钢筋骨架很高，因此在施工过程中应当尽可能地采取措施确保钢筋骨架的稳定性，从而为钢筋的设置创造有利条件。

二、工程概况

某高层住宅地面以上21层(不包括两层电梯机房和水箱间)，高度70.8米，建筑面积16200平方米，两层地下室，层高4m，地下二层为箱基，建筑功能为储藏室，地下一层为停车场，两层裙房，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。由于工程结构形式复杂，不仅转换层上下的结构形式不同，而且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，厚板1.71m，混凝土强度等级为C45。

此工程运用预应力厚板转换层，因此可灵活地设置上下层轴网。通常情况下，厚板的厚度应为最大柱距的1/3～2/5，在此次设计中，最大柱距是8.4m，因选用了预应力转换厚板，使混凝土的抗冲切能力得到了进一步强化，因此，厚板的值可设定成1.71m，是柱距的1/4.9。在厚板的板底与板面，此工程安设了直线型预应力筋，主要通过柱上板带的方式施加粘结预应力。

三、转换层混凝土施工技术

（一）混凝土配合比的施工设计

因转换板有1.71m厚，按照相关要求其可分为1.1m、0.6m进行浇筑。针对C45大体积混凝土结构尤其是第二层，由于水化热很高，故在确定原材料品类及其配合比方面展开了更深入的探索，通过掺入高效减水剂与粉煤灰的方式达到降低水化热的目的。将73kgII级粉煤灰掺入到每立方混凝土内，其能降低水化热大概5℃，当然也可考虑将UEA多功能外加剂掺入到水泥内。选择5～25mm的小碎石、普通硅酸盐水泥，含泥量控制在1%以下，采用细度模数超过2.5的中粗砂，确保其含泥量低于2%，砂率为0.37，通过测量后可知，其坍落度为160±2mm。

（二）模板及支架的施工

1斜撑施工

斜撑杆按小于或等于450角设置，排距沿柱面竖向为1m，梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调，间距为400mm，其上端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接，并作双扣件抗滑移保险，斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽，最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。

梁底斜撑支架要尽可能地和梁下排架同步搭设，否则，则务必要确保先于大梁钢筋骨架就位之前搭设好，从而有效保证梁下排架和斜撑支架同步受力。斜撑杆应尽可能地运用转向扣件和梁下排架的横杆与立杆相扣接，并和楼层满堂架连体，从而有效地提高斜撑支架的稳定性与整体性。

2立杆与扫地杆施工

立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面)，从而形成双扣件抗滑移保险.立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆，中间设两道大小横杆，梁底排架两侧，横向设置斜撑，纵向设置双肢剪刀撑，同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体，以增加排架的空间刚度。

3钢管支撑的施工要点

在支撑体系内，务必要仔细检查木楔，看其是否顶紧，有没有防滑动以及钉钉子，此为有效防止钢管对楼板直接发生作用从而产生集中荷载的重要所在。

要全面检查验收进场的构配件，确保底拖与扣件等具备出厂合格证，同时要针对杆件和碗扣的焊接质量以及杆件的变形情况进行检查，待确认其达标后才可投用。所有的扣件务必要满足《钢管脚手架扣件》的要求。

各级共同制定施工方案，并逐级进行技术交底，参照公司的碗扣式脚手架施工工法及己施工的梁式转换架体支设的经验进行施工，执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。

（三）混凝土浇筑

1.混凝土浇筑一定要达到每层整体连续性的标准，从转换板中心起往两侧分的对称浇筑路线实施浇筑，两个施工段分别采取现场搅拌配合泵送以及商品混凝土的方式完成。鉴于二者的施工速度的差异，应依据1:1的比例划分总量，确保现场搅拌施工速度和商品混凝土供应的速度相同。

2.采用斜面分层，薄层浇筑，自然流淌，连续浇筑到顶的方法。分层厚度500mm，自然流淌坡度控制在1:3～1:5，经测算，建筑断面最大，浇筑厚度500mm时，约需混凝土80m3，按混凝土初凝时间12h计，满足要求。

3.采用插入式振捣器振捣，钢筋密集区即墙、柱、梁相交处采用插入式振捣器。振捣时做到快插、慢拔。每点振捣时间约需20～30s，振捣间距不大于500mm振捣棒插入下一层50mm深，对梁、柱、墙相交部位振捣时注意振捣密实。振捣以表面水平不再显著下降，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。

4.渗水处理。泵送混凝土的渗水多、流动性强，会给混凝土结构的整体性以及密实性形成影响。为此，应考虑在板的侧模的上口与底部安设排水孔，从而便于排水。

（四）混凝土分层浇筑界面与表面处理

混凝土浇筑完毕后应停止施工一小时，等到混凝土面渗水全部渗出以后再在模板面进行钻孔排水渗水，选取30～60mm碎石为石笋在通过水洗处理后铺筑于混凝土表层的水泥浆内；大小粒径碎石应当有一般埋入到水泥浆内，另一半则应暴露在外。在浇筑0.6m厚的混凝土之前，应依据设计规定绑扎Φ16@500的锚筋，同时纵横每隔700mm安设钢筋支架，通过锚拉筋与支架把上、下层混凝土拉结好，从而提高抗剪力。

大体积混凝土泵送，表面水泥浆较厚，浇筑后做了处理。在初凝前1～2h先用长刮尺按标高刮平。在终凝以前再用铁滚筒碾压数遍，以闭合收缩裂缝。

四、总结及成效

本工程在实施分层浇筑的过程中，在分层界面通过碎石与抗剪筋相结合的方式强化混凝土的抗剪力性能，实践证明，其无任何问题存在。大体积混凝土结构中的水泥含量高，通过浇筑后水泥水化热大，所以应当运用双掺技术选择原材料、确定合适的配合比。在浇筑过程中应采取斜面薄层推进的方式连续施工。综上，在平面上浇筑采取自中间至四周对称推进的方式是最为合理的，仅供借鉴。

参考文献

[1]方华,刘慧涛.浅谈大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术[J].中国新技术新产品.2015(18)

[2]周光毅,刘进贵.结构转换层大体积混凝土施工技术[J].施工技术.2003(04)