浅析建筑结构转换层施工工艺

　　摘要：文章结合某小区工程结构转换层施工的实际，对施工中采用的高支撑模板体系、大体积混凝土浇筑等施工技术和施工工艺，以确保施工质量进行了探讨。
　　关键词：建筑工程；转换层；大体积混凝土；施工
　　1工程概况
　　漳州某小区工程，地下室2层，地上27层，建筑面积117000m2。四层以下是钢筋混凝土框架结构，五层是结构转换层，五层以上为全剪力墙结构。该转换层是梁板式结构转换层。转换层层高为5.6m，楼板厚度为200mm，转换梁的截面主要有：800×2000～1950×2000。最大的钢筋直径是φ32，混凝土强度等级是C45。
　　2施工要点
　　(1)该工程转换层柱截面大(1200×1200)，框支梁跨度大(8.70m)，截面尺寸为800×2000～1950×2000，选用何种模板支撑体系，是保证梁、柱模板支撑刚度、强度、稳定性的关键。
　　(2)该工程转换层柱、框支梁钢筋含量大，受力钢筋直径大(均为φ32)。梁底筋为4排φ32，梁面筋为3排φ32(其中2排通长，1排支座)，箍筋为φ16和φ18，梁、柱节点处钢筋交错、密集、布筋复杂。受力钢筋接头多，大直径钢筋焊接量大。如何处理好柱的竖向钢筋和框支梁水平钢筋的接头位置、焊接质量，以及节点处钢筋交叉安放、绑扎就位施工，对于保证工程质量和工期至为重要。
　　(3)因本工程转换层柱、梁混凝土的数量比较大，属于大体积混凝土施工，根据设计要求，转换层混凝土要一次性浇筑不得留设施工缝，如何保证混凝土的连续浇筑这是施工准备的重要工作。
　　3施工过程
　　3．1模板工程
　　3.1.1柱
　　该工程柱截面尺寸为1200×1200，净高3.5m，混凝土浇筑时对模板产生的侧压力也是较大的。为了保证柱模板的整体性，施工时采用了四面定型柱头板支模法。柱头板仍采用18mm厚夹板，柱模外面沿柱高@600用80X100的枋木做柱箍，柱脚方盘用100×100枋木制作，沿柱高另加4对对穿螺栓。防止混凝土浇灌时侧压力造成的柱模爆裂。沿柱高双向加二道(共计八根)斜撑，控制柱模板的垂直度。
　　3．1．2梁
　　该工程框支梁具有：①跨度大(8.70m)、②截面尺寸大(1950×2000)、③自重大(约850KN)的特点。根据设计，转换层高度为5.5m，梁底部面积约16.965m2，每平方米模板承受5.0KN荷载。经模板承载计算，确定梁底模板支承采用φ48X3.5mm扣件式钢管支撑，立柱横间距500×500，立柱支撑排架沿高度间隔1．5m纵横均设置一道拉杆，楼面上0.1m设第一道(即扫地杆)，柱顶加100×100枋木横档，楼面模板及梁侧模板采用18mm厚大夹板，梁底模板选用25mm厚直边板，梁的中部设置φ12对拉螺栓以抵御新浇筑的混凝土的侧压力。梁的第一道对拉螺栓设在距梁底400mm处。其余往上间隔500mm设一道，水平间距均为400mm，在梁侧模板2／3高度加设斜撑以加强梁侧模板的稳定性。为了防止失稳，排架间另加钢管斜拉杆，角度为400—600。钢管立柱底部加垫150X150X10厚钢板。
　　3．1.3高支撑模板稳定性验算
　　本工程转换层高支撑模板系统采用φ48×3.5钢管支撑，立柱间距为500×500，支撑高度为5.5m，楼面上0．1m设第一道(即扫地杆)，以上每隔1.5m设一道，共设5道水平连杆(纵横均设置)。
　　(1)荷载计算
　　①每根立杆的自重设计值(钢管重：38N/m；扣件重：10N/m)：
　　(0.0384×5.5+0.0384×0.5×5+0.01×5)×1.2=0．417kN
　　②模板传给立杆荷重
　　0.025×0.5×0．5×5=0.03KN
　　③混凝土传给立杆荷重为：
　　2×0.5×0.5×25=13.5KN
　　④施工荷载：
　　2.5×0.5×0.5=0.625
　　N=1.2(0.417+0.03+13.5)+1.4×0.625=17.611KN
　　立杆截面积A=489mm2，i=15．6mm
　　长细比：λ＝1/i＝1500/15.6=96.1
　　查<<钢结构设计规范>>附录三，得ψ＝0.581
　　(2)稳定性验算
　　σ=N／ψA=(17.61l×103)／(0.581×489)=62.0N／mm2<215N／mm2可以。
　　3．2钢筋工程
　　 (1)钢筋连接：本工程的主要受力构件柱和框支梁，设计配筋的直径大、数量多，钢筋接头多。针对这一情况，梁、柱受力钢筋采用了国家建设部推广的直螺纹机械连接技术。从而节省时间，保证工期和工程质量。
　　(2)钢筋绑扎：由于梁柱节点处钢筋纵横交错，钢筋排布密集，梁高度又大，因此，本工程钢筋绑扎不言而喻难度较大。采用先绑扎再整体入模的习惯做法有困难。因此，施工中采用先支好梁底模板，就位绑扎后，再封侧模板的施工工艺。
　　施工顺序见图1
　　
　　大梁钢筋的安装在梁底模板安装之后进行，梁钢筋骨架直接在梁底模板上绑扎，大梁的钢筋采用直螺纹机械连接。为了便于钢筋安装，
　　在大梁底两侧用木板铺设操作平台，工人站在操作平台上操作。钢筋安装时，先在梁模板上安放钢筋支架，然后往支架上依次排放梁底钢筋、部分梁面钢筋及箍筋，并用铁线将纵向钢筋绑扎奸，然后逐层往上排放和绑扎。为了保证各排钢筋处于正确位置，在排与排钢筋之间加设φ25短钢筋每间隔1．5m设一道，用扎线将短钢筋及两排钢筋绑扎起来。
　　由于大梁的自重比较大，垫块的强度低易被钢筋骨架压碎，为此大梁钢筋的保护层采用花岗石加工成的垫块。
　　3．3混凝土工程
　　3．3．1混凝土浇筑
　　因本工程柱、梁截面大，混凝土的浇筑数量比较大，属于大体积混凝土浇筑施工，采用泵送商品混凝土。混凝土浇筑前在梁侧模板上弹出楼板面及大梁面标高控制水平线，并钉上铁钉，用宋控制梁板混凝土高度。大梁混凝土分层进行浇筑，每层的厚度控制在500毫米，插入时间控制在10秒，以表面翻浆冒出气泡为宜。
　　根据设计要求，转换层混凝土一次性浇筑不留设施工缝。因此，保证混凝土施工的连续性是关键，浇筑前应充分做好混凝土的供应计划，并派专人在商品混凝土生产厂跟班，与现场随时联系，保证混凝土运输调度连续均衡地送往工地，同时现场配备混凝土搅拌机两台，作为商品混凝土供应中断时应急使用，以确保混凝土连续施工，从而保证混凝土浇筑的施工质量。
　　3．3．2混凝土养护
　　在混凝土浇筑完毕及终凝时即铺盖两层湿润的麻袋，面盖一层塑料薄膜进行保温养护。混凝土的养护时间为28天。在白天气温较高的情况下，有规律地掀动塑料薄膜，适当补充水分。混凝土采用覆盖浇水养护的方法，混凝土终凝后即在混凝土面铺盖一层湿麻袋。派专人负责浇水湿润养护，使混凝土始终处于湿润状态，混凝土的养护时间不小于14天。
　　3．3．3防止混凝上裂缝措施
　　由于梁的截面比较大，易受水化热的影响产生温度裂缝，因此，要采取抗裂措施。为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土的抗拉能力而采取以下施工措施：
　　(1)做好转换梁的保温及养护工作。转换大梁主要采用外部保湿保温的养护方法。该梁采用外部保湿保温，内部设置水管进行循环通水降温的养护方法：用双层湿麻袋及薄膜覆盖混凝土，实行外部保温，梁内部埋设水管循环通水降温的养护和保温方法，以减少混凝土内外温差，保持混凝土表面湿润(见图2)。
　　
　　（2）浇筑时表面二次振动，然后用木抹压混凝土表面，以防混凝土表面收缩裂缝。
　　（3）选择普通硅酸盐水泥，混凝土中掺入泵送混凝土减少剂，减少水泥用量，使混凝土缓凝，指推迟水化热峰值的出现，使升温处长，降低水袋子化热峰值，使混凝土的表面温度减少。
　　（4）对混凝土内处温差进行监控，在大梁的中部和端部设一组热敏电阻测温点，由专人对大梁内外温度进行监测。通过循环系统，控制梁内部温度。使混凝土内外温差不大于25℃
　　4施工工程体会
　　 （1）对于建筑工程转换层与钢筋混凝土框支梁结构，由于梁戴面尺寸大、跨度大、荷载大，采用了φ48×3.5钢管高支撑模板系统，确保框支梁的施工安全和施工质量。
　　 （2）该工程柱竖向钢筋和框支梁水平受力钢筋接头均采用直螺纹机械连接技术，这种新型的钢筋接头工艺，不但操作简单、方便、快捷，适应范围大，与一般准搭接绑扎，或焊接工艺相比，经济性好，而且其接头强度、刚度、韧性均匀，与母材相当，接头质量易于保证。大大方便了施工，取得了较好的经济效益，保证了工程质量。
　　 （3）本工程采用泵送商品混凝土和梁内部埋设水管循环能水降温的养护、保温方法，不但缩短混凝土浇筑加时间，加快施工速度，保证了工期，同时也确保了大体积混凝土一次性浇筑的施工质量。
　　
　　
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