摘要:本文就高层建筑施工的结构复杂多变性,施工作业面窄等特点,加强质量管理,控制裂缝进行论述。
关键词:高层建筑;裂缝控制;浇筑技术
1.高层建筑混凝土的强度控制
高层建筑由于混凝土用量大,施工周期长,气候及工作条件的影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格,控制好混凝土强度,应做好以下工作。
1.1配比的选定
工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%~3%,混凝土强度将下降15%~20%,而水泥数量的影响为5%~20%,石子及砂的级配影响为5%~20%;水灰比影响为多增l%,强度降低5%~10%。应该采取相应措施进行控制。
1)根据地区市场原材料情况进行不同配比的试验,以确保在施工过程中配比的及时调整,如5~40mm石子。M﹤2.3
细砂做一组。5~40mm石子。M≧2.3中粗砂做一组等等。
2)对实验室配比结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。在实际施工中要加强原材料把关工作,沙石级配不良时,采取相应措施调整。
1.2严格养护制度
高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因,多为抢工期、养护时间严重不足。
1)对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有专人负责,从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、覆盖等多方面进行考虑采取措施,不漏主要关键细节。
2)加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录,及时发现问题,确保养护的有效性。
1.3加强混凝土强度评定
剔除试块制作的不规范现象。《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107)规定,混凝土强度应分批进行检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。
2.高层建筑裂缝的控制
高层建筑混凝土强度较高、混凝土量较大、且带有地下室,所以裂缝产生的可能性更大。针对裂缝的“放”、“抗”采取相关措施。
2.1设计措施
1)“放”的措施:设置永久性伸缩缝;外墙面适当位置留分隔缝等。
2)“抗”的措施:避免结构断面突变带来的应力集中:重视对构造钢筋的配置;对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体,增设间距≯3m的构造柱,每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁;砌体无约束端增设构造柱;预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处,用钢丝网(每边搭接≮150mm)进行处理;屋面保温层与隔气层的合理设置等。
3)“放”、“抗”相结合的措施:合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术,混凝土中多掺纤维素类等。
2.2施工措施
1)“放”的措施:砌筑填充墙至接近梁底,留一定高度,砌筑完后间隔至少一周,宜15d后补砌挤紧;合理分缝分块施工;在柱、梁、墙板等变截面处宜分层浇捣等。
2)“抗”的措施:①尽量避免使用早强高的水泥,积极采用掺合料和混凝土外加剂,降低水泥用量(宜﹤450kg/m2)。实践经验表明,每m3混凝土的水泥用量增加10kg,其水化热将使混凝土的温度升高1℃。高层混凝土用量大,有时还有大体积混凝土,从经济、实用角度宜掺入外加剂。掺入外加剂后,要预计对早期强度的影响程度,可请设计科研部门予以探讨和评定。②选择合理的最大粒径砂石,减少水和水泥用量,减少泌水、收缩和水化热。③避免过振和漏振,提倡二次振捣、二次抹面,尽量排除混凝土内部的水分和气泡。
3)“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩,要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时,受到内部约束而易开裂。大体积混凝土,应采取必要的措施(埋设散热孔、通水排热),避免水化热高峰的集中出现;同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前3天)。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温宜控制在25℃以内,否则因温差过大产生混凝土裂缝。
3.钢筋的连接和绑扎
高层建筑梁式转换层钢筋用量大、型号多;转换梁截面大,梁上下钢筋布置错综复杂。准确放样与下料、合理安排好钢筋连接和绑扎尤为重要。
3.1钢筋翻样与下料
转换大梁的含钢量大,主筋长,布置密,在两梁相交的柱节点区上下共有儿十层上百根主筋在此“相聚”,加上腰筋、柱筋等,主筋还须弯起锚固,众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误,均会造成大量的返工。因此,准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。
(1)钢筋翻样前必须弄清设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明;掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
(2)一般设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固,施工难度大。可与设计单位协商解决,如:大梁的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上;底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d,其余主筋全部取销弯锚,负筋亦不起弯,均伸至弯起筋即可(柱截面大,锚固长度满足要求)。这样一来,增大了节点空间,为混凝土的灌注和振捣提供了条件。
(3)梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
(4)为方便钢筋的安装就位,满足上述规范要求,必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。
(5)梁箍筋大,下料时要注意对焊接头位置,避免接头出现在箍筋的弯折处。
3.2各部位钢筋连接方式
转换层中钢筋的种类繁多,不同位置钢筋受力情况也不尽相同,因此,各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。
(1)转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元,应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式,通常采用冷挤压连接法。
(2)转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊。
(3)转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接。
(4)其他受力较次要部位,如联系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。
4.混凝土浇筑技术
转换梁混凝浇筑量大,浇筑速度块,总的浇筑时间长,又要考虑温度应力的影响,因此,施工过程中要注意以下几点:
(1)混凝土施工尽量安排在白天进行,并确保混凝土的输送不问断。混凝土浇筑应分层进行,每层高度控制在300~500mm。每层间隔时间1.5~2h。
(2)混凝土的振捣采用机械振捣为主,人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔,振动时间以出现泛浆为准,同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处,若钢筋太密,振动不能插入,则采用钢扦插,在梁柱侧模用橡皮锤敲打,用人工振捣来弥补。
(3)楼板混凝土浇筑,除在梁处采用插入式振动器外,其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依口成排进行,且排与排之间应有一定的搭接,确保混凝土不漏振,以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度,除在柱墙筋外注有标高标志外,还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件,用于控制板厚,以保证板厚,满足设计要求。
(4)泵送施工全过程除了按常规操作外,应注意以下几点:布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求:管泵送前,加强压送水湿润管和泵体,必要时将湿麻袋覆盖于泵管上,降低混凝土温度;泵送过程中,有泵管与溜槽配合,控制泵送冲击力,避免挠动深梁锚固筋;混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值,固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。
5.结束语
目前,梁式转换层的高层建筑在国内应用虽然很多,也在施工方面作了一些探讨和研究,但总体来说,都不够深入和全面。本课题是通过对钢筋混凝土梁式转换层的施工技术研究,力求为以后的梁式转换层施工技术的应用积累一定的经验,促进该项技术的推广应用。