超長混凝土結構施工技術探討

陳忠菊

（遵義市第二建筑安裝工程總公司　貴州　遵義　563000）

超長混凝土結構施工技術探討

陳忠菊

（遵義市第二建筑安裝工程總公司貴州遵義563000）

建筑行業的迅速發展，使得相應的建筑結構形式也有所革新，各新型的、更加符合工程要求的設計及建造技術廣泛的應用到了建筑項目當中來，超長混凝土結構的廣泛使用，為大型建筑施工提供了一項十分有價值的施工技術。本文結合具體工程實例，重點就超長混凝土結構施工技術進行了研究。

超長混凝土；結構施工；技術應用

引言

混凝土斜交網格超長柱結構作為一種新的結構體系，實現了最優化的組合效益。為使施工完美地實現設計構想，必須實踐大型混凝土斜交網格超長結構施工關鍵技術，即通過BIM技術，在建立BIM模型，對鋼構和復雜節點進行充分優化的前提下，實現三維數控加工、預拼裝、三維定位精確測量和安裝施工；通過鋼結構吊裝技術，采用中庭地下室頂板預留吊裝洞口，讓吊車進入地下室中庭，以分段整體吊裝的方法，實現屋面鋼桁架的吊裝；通過混凝土斜交網格超長柱施工技術，有效解決斜交網格超長結構鋼筋綁扎、模板支設及精確定位困難；通過自密實混凝土澆筑技術，成功解決混凝土斜交網格超長結構混凝土不宜澆筑的難題。

1　工程概況

某一綜合性建筑的建筑面積68325.98m2，其中A座單體地下局部1層，地上5層，總高34.4m；B座、C座單體地下局部1層，地上6層，總高30.45m，三館均為框架結構。其中A座中庭1～5層部分內空，四周設有混凝土斜交網格超長柱，中庭頂部為36m×36m大跨度鋼桁架屋蓋。中庭設有“之”字形回轉懸吊的拉索結構鋼坡道，以頂部鋼桁架屋蓋和周邊混凝土斜交網格超長柱為支座。

2　超長混凝土結構施工重點及難點分析

（1）本工程的施工季節為夏季，有時最高溫度可能實現35℃，這使得混凝土澆筑施工處于高溫之中，而混凝土的澆筑后溫度依賴于混凝土澆筑初始溫度以及水化升溫，兩項溫度的有效疊加，便是混凝土澆筑后溫度。而此次混凝土的澆筑溫度過高，如不及時采取有效的措施進行控制，那么過高的溫度會直接影響至大體積混凝土的質量，極易引起開裂現象。因此應嚴格控制混凝土初溫及水化升溫。

（2）各支撐梁及支撐圓柱的截面積都很大，且跨度大，這均屬于大體積混凝土結構件，在施工中要采用一次澆筑形式來完成混凝土澆筑施工。但混凝土水化熱較大，其溫度下降時會產生收縮，同時在結構約束的條件下混凝土會極易產生裂縫，故要格外注意這種大體積混凝土的防裂工作，尤其是對溫度裂縫進行有效控制。與此同時，由于預應力筋位置問題以及保護層過小等，使得相應的預應力筋在經過張拉后產生應力集中問題，此外還有張拉端的錨頭等出現的局部裂縫，在施工中也要嚴格控制這些裂縫的產生。

（3）在施工中，要求要具備高水平的結構支撐腳手架，因為支撐梁的截面很大且重，而距離熱身池底板處近14m高，故需要較好的結構支撐腳手架。

（4）由于在超長混凝土結構施工中的梁柱配筋很多，這使得相應的預應力及非預應力穿插也很多，主要表現為：波紋管與梁箍筋的交叉較多；波紋管與拉螺桿各位置設置存在較多矛盾；此外，波紋管較易破裂，因為在進行混凝土澆筑時，很難準確的控制住波紋管的具體位置；由于混凝土下皮很接近波紋管，這使得混凝土極易產生麻面及混凝土不密實等問題；采用類簡支形式的梁支座也給施工帶來了不便。

3　混凝土斜交網格超長柱施工技術

由于混凝土斜交網格超長結構本身的特點，為結構施工帶來如下困難：①型鋼與鋼筋的連接問題；②結構的精確定位問題；③結構的支模問題；④混凝土的澆筑問題。尤其在節點處，以上問題更顯突出。本施工技術解決前3個問題，第4個問題通過自密實混凝土澆筑技術解決。在斜交網格超長柱節點處鋼筋綁扎處理比較困難，通過BIM模型很好的保證節點主筋數量和間距，以及節點箍筋數量。

3.1鋼筋綁扎

在鋼結構吊裝完成后，開始進行鋼筋綁扎，難點在斜交網格超長柱節點處鋼筋綁扎處理，保證節點主筋數量和間距，以及保證節點箍筋數量是關鍵。根據框架梁所處的標高以及梁高、梁寬和梁鋼筋的根數、直徑、分布，在加工廠制作鋼骨柱時，按設計要求確定柱身腹板上穿孔的個數、位置、孔徑及焊接翼板上加勁板的寬度、高度和標高等。與鋼骨柱相交的框架梁截面寬度均小于鋼骨柱截面寬（梁寬600mm，骨柱寬800mm，混凝土骨柱寬1300mm），梁的一部份鋼筋從鋼骨柱腹板預留孔中穿過，與另一跨相連；兩側的鋼筋一部份穿過骨柱后錨入骨柱，另一部份鋼筋焊接在鋼骨柱翼板的加強板上，采取雙面搭接焊，如圖1所示。

3.2模板安裝

針對斜交網格超長柱特點，我們采用了三節式周轉栓接模板。該模板由3段組成，每次可采用2節拴接澆筑。拆模時，在柱混凝土上留有1節，作為下段模板支撐的連接點，并周而復始，每次拆模均保留1節，這樣可免去下部斜支撐，有效提高效率。模板按照設計加工完后，進行了必要的保養及脫模劑工序。柱鋼筋綁扎完畢后，在柱相應位置，先將一長一短2節模板通過螺栓拼接，要求保證拼縫的嚴密性，不得漏漿，并進行支撐，其支撐方法同傳統混凝土。

圖1　鋼筋綁扎

4　超長混凝土澆筑技術

針對混凝土斜交網格超長結構鋼筋綁扎完成后，混凝土難以澆筑和振搗的難題，施工中采用自密實混凝土澆筑技術，依據其相比較普通混凝土具有較好的黏性和流動性的特點，有效解決了該結構的澆筑難題，且施工工藝簡單，施工質量易于保證。整個混凝土斜交網格超長結構施工質量、外觀效果均良好。混凝土澆筑是斜柱施工的重中之重，由于斜柱的特殊造型造成混凝土施工有以下幾個難點：

①斜交網格超長柱箍筋較密，在斜柱底面呈一斜面，混凝土在向下輸送過程中，拌和物中的砂漿易被箍筋掛住，造成斜柱底部混凝土缺少砂漿；②部分斜柱斜度較大，且鋼筋較密，振搗棒很難輸送至斜柱底部，在提升過程中，振搗棒容易被箍筋卡??；③斜交網格超長柱振搗過程中，混凝土中產生的氣泡不易排出，會積聚在頂面模板下，造成頂面混凝土蜂窩、麻面，影響混凝土觀感；④混凝土柱內部有鋼柱，鋼柱中間有加勁板，加勁板下混凝土密實難以保證。

針對以上難點，采取以下措施：①采取自密實混凝土，輔助振搗棒振搗。②由于斜度較大未考慮斜柱上面開孔放氣，采取模板外平板振搗器輔助振搗，不便放振搗器的部位采用人工敲打模板。③事先試棒尋找好合適的下棒點，保證柱子四角全部振搗。自密實混凝土利用汽車泵進行泵送。由于型鋼柱中“王”字形型鋼的存在，柱截面被分為4個區，混凝土澆筑時從4個分區間隔下料，以免從一個區連續下料致使一側模板壓力過大，造成模板移位?；炷翝仓俣炔荒苓^快，每次下料高度控制在0.5m左右，2次下料時間間隔控制在15min左右，這樣可避免模板側壓力過大而致使模板體系脹爆。由于型鋼柱單次澆筑高度高，且鋼筋密集，混凝土澆筑時必須利用振搗棒輔助振搗，這樣可以減少混凝土表面的氣泡、麻面等質量缺陷，但振搗持續時間不能過長，一般每個振搗點振搗時間不超過3s?；炷翝仓r利用橡皮錘敲擊模板外側，尤其是柱子四角處應多敲擊，這樣可以檢查混凝土澆筑是否密實，而且有利于排出混凝土內部的氣泡。

5　效果驗證

①根據施工方案在支模架體受力最大的部位布設監測點，利用水準儀在樓內設置后視點，在澆筑混凝土前記錄原始數據，澆筑混凝土過程中進行觀測，確保支模架體的安全。②預加載試驗及變形監測結果：在懸模平臺搭設完畢后，利用現場的鋼筋進行預加載試驗，便于調整工字鋼的上撓值。③通過對靜載試驗記錄表進行分析，可以看出：工字鋼加載后下撓值最大達到28mm，綜合各種因素，取值22mm作為調整工字鋼預先上調的數值。④施工過程中進行即時監測，結果顯示：在混凝土澆筑過程中工字鋼撓度值最大14mm，滿足相關要求。

6　結束語

施工單位要嚴格遵循全部的設計方案要求及施工技術標準，并且在工程實踐中不斷改進及優化原有的施工技術，同時加強對工程施工中各環節的管理工作，避免質量及安全事故的發生，進而有效的提高施工質量、縮短工期。

[1]胡曉，陳麟，張春梅，等.鋼管混凝土斜交網格超長結構性能分析[J].四川建筑科學研究，2011（5）：61～65.

[2]呂海霞，滕軍，李祚華.斜交網格超長筒結構二階效應及整體穩定分析[J].建筑結構，2013（S2）：354～359.

[3]張大權.深圳某混凝土斜交網格超長結構設計研究[J].科技資訊，2014 （22）：39～40.

TU755

A

1673-0038（2015）27-0118-02

2015-6-20

陳忠菊（1982-），女，漢族，工程師，本科，主要從事建筑工程管理方面的工作。