建筑工程中超大板式轉換層分層的施工技術

楊松

建筑工程中超大板式轉換層分層的施工技術

楊松

超大板式結構轉換層的施工相當于一個超大混凝土結構的施工，本文以某商住項目為實例，詳細地介紹了在超大板式結構轉換層施工過程中的技術要點，并相繼介紹了平面分段、底層支撐上層、垂直分層以及鋼筋一次綁扎成型施工方案，目的是為了解決混凝土散熱防裂、模板支撐系統以及巨型鋼筋籠的綁扎固定等難題。

目前的城市建筑，因為土地資源有限并且相對昂貴，相關的建筑工程師也正在努力地適應市場與業主的各方面要求，引領城市建筑向功能更加綜合多變、體積更加高大的方向轉變。因為每一座建筑不同樓層都有著不同的使用功能，這就要求建筑結構也更加多元化，而不同樓層結構的變化是通過轉換層進行實現。在高層建筑結構中，因為使用功能不同，為了能夠實現結構的轉換，經常使用到的結構有轉換板以及轉換梁。轉換板通常因為會承受較大的載荷，板體的厚度相對較大，這就導致支模系統受力情況復雜。本文詳盡的分析介紹了建筑工程中超大板式結構轉換層的相關施工技術。

一、工程概況

以某商住項目為實例，該工程處于市中心地帶，地下結構為四層，地上的裙樓結構為2層，塔樓結構為30層，具體總建筑面積為98000m2。轉換層設置在裙樓的頂部，具體距地面高度為10m，厚度為3m,面積為2740m2，形狀呈v字型，轉換層的構成為57根C60混凝土柱，塔樓結構為現澆框架剪力墻。項目的具體參數為：距離地面10m處進行板式結構轉換層的設置，該板式結構轉換層面積為2740m2，厚度為3m。

二、施工工藝原理

1.模板的支撐體系為定型門式腳手架，該支撐體系確定的過程必須經過精確的計算，保證其更為安全、合理、施工便捷。2.鋼筋安裝綁扎一定要按順序進行，豎向剪力筋以及轉換層頂部、底部以及中間的鋼筋網的綁扎工作需要一步到位，建筑結構上部的塔樓結構預留插筋需要在底部混凝土澆筑完成后再進行安裝。3.厚度為3m的轉換層在進行澆筑的時候需要分層進行，具體分為上部1.8m以及底部1.2m，其中1.2m厚度的混凝土澆筑時需要增加配置剪力筋以及負彎矩鋼筋，上部1.8m的混凝土以下部1.2m的混凝土為支撐基礎，混凝土強度增加到80%需要7d的時間，這段時間也有助于混凝土的散熱。4.底部1.2m厚混凝土具體會被分成2塊：A1、A2，上部1.8m厚混凝土具體會被分成3塊：A1、A4、A5，整體一共分5塊混凝土進行澆筑，見下圖。澆筑的順序為A1、A2、A3、A4、A5。目的是為了緩解結束程度，減少混凝土蓄熱量，避免積聚更多的水化熱，減小一定的溫度應力，對樓塔上部結構以及轉換層的流體施工更加有利。5.所有相鄰的混凝土之間的施工縫要進行剪力鍵的預留，旨在增加整體性。6.為了能夠使混凝土內外溫差有一定幅度的降低，混凝土側向的模板必須在澆筑完成14d后才能進行拆除；混凝土澆筑完成后頂部需要覆蓋塑料膜，并且覆蓋草袋，目的是為了保持混凝土表面濕潤。

轉換層分層分段立面示意（單位：mm）

三、施工方案確定

1.具體施工原則。保證轉換層施工適量，保證模板之間施工更加穩定、更加安全。2.厚度大的整板混凝土的澆筑方式具體有三種：（1）一次性整體澆筑。這種澆筑方式，混凝土的澆筑時間較長，澆筑量相對較大，在進行澆筑的過程中，需要的混凝土工人較多，模板支撐量巨大，混凝土的溫度應力相對較大，所以具有更改開裂的風險。（2）分層澆筑。這種澆筑方式，通常先將混凝土分成兩層，澆筑的時候分2次進行澆筑，憑借下層混凝土作為上層混凝土重量的支撐，模板支撐量相對較少，但是一次性澆筑仍然需要較長的時間，澆筑量還是相對較大，澆筑完成后，需要對水平施工縫進行處理，并且需要在下層混凝土的頂部增加配置負彎矩鋼筋，澆筑過程應該特別注意溫度應力。（3）分層且分段澆筑。這種澆筑方式需要進行水平分段以及垂直分層，憑借下層作為上層重量的支撐，不僅所需要的模板支撐較少，需要的時間也較短，勞動力消耗相對較少。混凝土約束相對較少，每塊之間存在一定的澆筑間隙，更有利于溫度應力的釋放，但是澆筑完成后需要對施工縫進行處理，與此同時，需要在下層混凝土的頂部增加配置負彎矩鋼筋。

四、分層施工技術要點

1.體系及臨邊、洞口支撐設計

（1）支撐門型腳手架需要設計在轉換層下。精準地計算完荷載之后，確定好門型架搭設的尺寸，然后再進行門型腳手架承載力的復核工作。 （2）復核三四層連續支撐的荷載能夠傳遞到最底層的承載能力。 （3）臨邊、洞口支撐設計。施工防護和轉換層底部支撐工作需要同時進行，同時需要注意轉換層底部的電梯間、樓板洞口以及電梯井的設計。

2.支模

（1）膺架的排列方式為雙體連環，列距200mm，將膺架設計成為610mm×1219mm的體系，其地庫的支撐采用可調節鋼支頂進行。（2）水平拉接以及剪刀撐，使用鋼管作為水平拉接和剪刀撐。剪刀撐高度約為10m，設置在膺架外立面;另外第一層和夾層膺架內部需要進行剪刀撐的設置，角度約為45°～60°；拉接鋼管設置的過程中，注意相鄰的水平間距為3660mm×4000mm，垂直間距約4000mm，并且，拉接鋼管應該緊固地和混凝土柱進行連接。（3）底模。次龍骨：50mm×100mm方木，間距135mm；主龍骨：1支102×51×10.42kg/m槽鋼加1支50mm×100mm方木，跨度610mm，最大間距1219mm。（4）側模。側模的高度為3m，需要一次性安裝到位。（5）電梯井以及樓板洞口。轉換層夾層有很多有梁無板的中空位以及機電預留洞口。①洞口寬度如果小于2m，需要進行槽鋼的鋪設，數量為兩個，尺寸為102×51×10.42kg/m，鋪設的間距為1219mm；②洞口寬度如果大于兩米的，需要進行工字鋼的鋪設，工字鋼的尺寸為254×254×73kg/m，鋪設間距為1219mm；（6）樓梯間。樓梯的作用是貫通首層地面與塔樓頂部，地處于夾層結構內部，樓梯的支撐與模板需要保留到轉換層底部膺架能夠拆除。

3.模板設計

模板設計分為底模設計以及側模設計。（1）底模設計。底模厚度為18mm，材質為木膠合板，主龍骨跨度為610mm，間距最大為1219mm。次龍骨材質為方木，精準地計算并且確定底模承載力、主龍骨尺寸以及次龍骨間距。（2）側模設計。側模厚度為18mm，材質為木膠合板，精準的計算并確定對拉螺栓尺寸及間距、豎楞間距以及橫楞間距。

4.鋼筋制作、綁扎

鋼筋的工序包括制作和綁扎：（1）鋼筋加工。因為場地相對狹窄，鋼筋的制作需要在場地外進行加工，然后再運回場地進行安裝。（2）鋼筋支架及墊塊。鋼筋重量較大，鋼筋支架需要采用T40鋼筋。鋼筋墊塊需應用一定體積的混凝土。（3）鋼筋連接。鋼筋的連接方式選擇搭連。

五、混凝土配比與澆筑

1.混凝土配合比設計

（1）原材料選擇。①水泥：在進行轉換層施工時，混凝土需要選擇B45混凝土，選擇水泥應該注意，盡量選擇水化熱較低的水泥，實際工程選擇的水泥是礦渣硅酸鹽水泥以及粉煤灰硅酸鹽水泥，選擇水泥時應該注意充分考慮施工當地的水泥供應情況。②粗骨料：粗骨料的選擇需要考慮混凝土強度，盡量選擇膨脹系數較小的粗骨灰，比如石巖碎石，這種粗骨灰級配較好，其含泥量低于1%。③細骨料：盡量選擇含泥量較低的中粗砂，含泥量低于2%，細度模數為2.5～3.2。④水：自來水。⑤外加劑：采用緩凝減水劑。（2）根據配合比進行試拌。配合原則為：將初凝時間控制在4h作用，低水膠比，坍落度控制在12～16cm，如果混凝土強度能夠達到要求，需要最大可能地減少單方水泥的用量。試拌的過程中，需要嚴格地根據配合比進行，并且根據試拌的結果隨時調整確定配合比。

2.混凝土澆筑

（1）施工縫。施工縫的出力包括水平施工縫處理以及垂直施工縫處理。①水平施工縫處理。在進行厚度為1.2m混凝土的澆筑過程中，需要將混凝土緩凝劑噴灑在混凝土表面，混凝土完成終凝后，依據混凝土的凝結情況，用高壓水槍進行調整，在調整的過程中，可能會沖掉一定厚度的表面混凝土。水平施工縫處理的原則是：能夠去掉浮漿皮，有部分粗骨微露，混凝土表面粗糙。在進行澆筑上部混凝土之前，應該在下部混凝土表面噴灑混凝土界面劑。②垂直施工縫設置。垂直施工縫采用快易收口網進行，混凝土完成澆筑后，不能馬上拆除，在進行下部混凝土的澆筑過程中，應該設置剪力鍵，剪力鍵規格為500mm×500mm；在澆筑上部混凝土的過程中，應該設置剪力鍵，剪力鍵的規格為：800mm×800mm，旨在增加整體性。（2）混凝土拌制和運輸。選擇二次投料的方法進行混凝土拌制。為了能夠使外加劑均勻分布，需要適當地延長攪拌時間。為了保證混凝土能夠連續地進行澆筑，攪拌運輸車的數量應該盡量保證，并且應該配備應急支援車。同時應該特別注意，在運輸過程中，盡量保持慢速轉動。（3）混凝土泵送。與常規方法一致。（4）混凝土布料。混凝土布料盡量采用斜面分層的方式，澆筑的時候分層進行。將4臺泵車劃分成為兩組，每一組混凝土包括一臺混凝土固定泵以及一臺混凝土汽車泵。（5）混凝土振搗。振搗時間通常為15～30s。特別是對預埋件、預留洞以及鋼筋分布密集的位置提前制定好施工措施，增強振搗的強度，保證密實度，在進行澆筑的過程中，應該隨時進行仔細的觀察，一旦有不密實的現象，及時采取措施補救。（6）泌水及表面處理。施工縫的處理順序是由中間及兩邊，這樣的順序方便泌水和沖刷水的及時排除。

3.混凝土養護

因為建筑物內部的溫度通常都比較高，為了能夠將內外溫差控制在25℃以內，經過精準的計算，需要在混凝土的表面覆蓋一層塑料膜以及兩層草袋。但是厚度為1.2m混凝土頂面由于較密集的豎向剪力筋不能進行覆蓋。混凝土的養護時間不能少于十四天，廁所需要在十四天后進行拆除，在養護期間，混凝土表面需要一直保持濕潤的狀態。

六、結語

城市建筑的多元化在當前土地資源有限的今天顯得尤為重要。建筑多元化也就意味著每一座建筑結構內，不同樓層的使用功能是不同的。轉換能夠實現不同樓層功能的轉換。本文對建筑結構中超大板式結構轉換層的相關技術給出了詳細的分析討論，旨在為日后相似功能提供借鑒。

（作者單位：武漢光谷建設投資有限公司）