高層住宅轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)及其質(zhì)量控制

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高層住宅的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是一個(gè)住宅建筑物中不同結(jié)構(gòu)形式相連結(jié)的關(guān)節(jié)點(diǎn)，它既是下部結(jié)構(gòu)的封頂，又是上部結(jié)構(gòu)的“空中基礎(chǔ)”，在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)體系中起著至關(guān)重要的連結(jié)紐帶作用。為此，本文結(jié)合我市中海名都花園三期工程，具體就轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)及質(zhì)量控制問(wèn)題與同行們進(jìn)行交流與探討。

　　一、工程概述

　　中海名都花園三期工程，建筑面積為72000平方米，地下室一層，建筑高度100.18米。工程第二層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，層高為6.6米，轉(zhuǎn)換層大梁最大截面尺寸b×h為1000mm×2000mm，轉(zhuǎn)換層樓板厚度為220mm.設(shè)計(jì)為帶梁厚板式轉(zhuǎn)換層，其中梁高l900mm，板厚1600mm，頂標(biāo)高為9.8m，梁底標(biāo)高為7.8m，板底標(biāo)高為7.8m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40.鋼筋最大直徑為ф32，梁的箍筋直徑采用了ф18.根據(jù)施工進(jìn)度安排，轉(zhuǎn)換層的施工正處于炎熱夏季，最高溫度37℃，最低溫度17℃，每天平均溫差達(dá)11℃。

　　二、施工方案的選擇

　　板式轉(zhuǎn)換層一般采用一次支模澆筑混凝土成型的施工方法，施工速度快，砼整體性好，但需置備大量的模板支撐材料，材料的租賃費(fèi)或一次購(gòu)置費(fèi)太多，而且在施工時(shí)要求支承架立柱每層上下嚴(yán)格對(duì)齊，誤差不得超過(guò)25mm，施工難度太大。而將厚板分兩次澆筑迭合成型，第一次先澆筑梁900mm高、板600mm高，利用第一次澆筑的混凝土形成的梁板支承第二次澆筑的混凝土（厚度為1000mm）自重及施工荷載。梁、板下模板頂撐僅考慮支承第一次澆筑混凝土自重及施工荷載，頂撐負(fù)荷減小為原來(lái)的l／3，可以全部由首層樓板承受，從而大量減少模板支撐材料。同時(shí)因混凝土分兩次澆筑，可以大大減小構(gòu)件尺寸，有利于混凝土散熱，減小了溫度應(yīng)力過(guò)大對(duì)控制裂縫的不利影響，較好地解決了轉(zhuǎn)換層施工的材料投入及溫度裂縫控制兩個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。

　　通過(guò)計(jì)算分析比較，并征得建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位同意，我們決定采用后一個(gè)方案。由設(shè)計(jì)院根據(jù)分層施工要求對(duì)二層樓板及轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。

　　三、施工順序

　　施工方案確定后，我們對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行了嚴(yán)格的排序，按照以下順序依次進(jìn)行施工：轉(zhuǎn)換層下部豎向結(jié)構(gòu)混凝土澆筑至梁底——轉(zhuǎn)換層厚板支承架的搭設(shè)——轉(zhuǎn)換層底模的支設(shè)——轉(zhuǎn)換層梁鋼筋、第一層混凝土的上下部鋼筋綁扎——抗剪力鍵槽的模板支設(shè)——第一層混凝土的澆筑——第一層混凝土蓄水養(yǎng)護(hù)——混凝土表面的處理——溫度筋綁扎——板上層鋼筋的綁扎——側(cè)模支設(shè)——上部結(jié)構(gòu)剪力墻插筋綁扎——（第一層混凝土強(qiáng)度達(dá)到C35后）拆除底模及支架——第二層混凝土的澆筑——第二層混凝土的保濕保溫養(yǎng)護(hù)。

　　四、質(zhì)量控制要點(diǎn)

　　根據(jù)施工情況，我們?cè)谑┕ぶ忻媾R幾個(gè)難點(diǎn)，一是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)自重及施工荷載大，支模難度大。二是轉(zhuǎn)換板厚度大，砼強(qiáng)度等級(jí)較高，且砼施工期間正處6～7月高溫期間，水化熱控制及收縮，溫度裂縫控制難度大。三是采用較大直徑HRB400級(jí)鋼筋且板筋層數(shù)較多，板筋與梁筋交錯(cuò)布置，鋼筋連接及鋼筋綁扎難度大。針對(duì)這三方面的困難，我們對(duì)模板支設(shè)、砼澆筑及鋼筋綁扎等施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，確保了質(zhì)量和速度。

　　五、模板支設(shè)及質(zhì)量控制

　?。ㄒ唬┠０逯Ъ芊桨皋D(zhuǎn)換層梁高1.9m，板厚1.6m.分兩次澆筑，在樓面下1.0m處留水平縫。第一次澆筑層荷載由四層樓面承受，第二次澆筑層荷載由第一次澆筑層混凝土承受。

　　因采用分層施工，模板體系僅考慮承擔(dān)第一次澆筑砼自重及施工荷載。四周外側(cè)模采用組合鋼模板，底模和內(nèi)側(cè)模采用木模。模板的次楞采用50mm×100mm木方立放，間距0.35m，主楞采用2ф48×3.5鋼管，間距0.7m.所有立桿上下均分別加可調(diào)頂托和底座。主楞必須在頂托上，不得放于支架橫桿上。模板支架采用ф8×3.5的鋼管腳手架，立桿間距不大于0.7m×0.7m，橫桿步距不大于1.8m，共三道。

　?。ǘ┠０逯гO(shè)質(zhì)量保證措施為確保支模質(zhì)量，在施工中我們采取多種措施：

　　1、模板支撐前彈好軸線及柱、墻邊線、洞口位置，在鋼筋或鋼管上定好標(biāo)高，柱、墻底部焊好鋼筋限位，并經(jīng)技術(shù)復(fù)核無(wú)誤，做好記錄，按翻樣圖進(jìn)行施工。

　　2、墻、柱、梁模板支撐前刷好脫模劑，板?？稍阡佋O(shè)完成后刷脫模劑。

　　3、平臺(tái)板模板楞木選用50×100mm的方木，間距控制在400毫米左右，方木兩側(cè)平面刨光軋平，使其端面一致，確保平臺(tái)平整度。方木設(shè)置時(shí)，接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。

　　4、墻板模板拼縫處垂直回檀按居中布置，以防止該部位炸模及漏漿；梁模橫向圍檀設(shè)置視梁高度而定，但必須保證其梁斷面尺寸并與排架支撐連接牢固。

　　5、每個(gè)樓層支模先撐柱、墻、梁模板，后撐平板。拼縫及接縫必須嚴(yán)密，平臺(tái)模板鋪設(shè)不到模板模數(shù)時(shí)，采用夾板鑲嵌嚴(yán)密，防止漏漿。

　　6、處理好柱、墻與梁，墻、梁與板部位及節(jié)點(diǎn)的搭接接頭，一定要嚴(yán)密、平齊，以保證其混凝土表面平整，線角清晰。

　　7、預(yù)留洞模必須設(shè)好對(duì)角撐和必要數(shù)量的水平撐，避免預(yù)留洞的位移及變形。

　　8、墻、柱模的垂直度用線錘或經(jīng)緯儀來(lái)控制，外墻大角垂直度利用設(shè)置的預(yù)留孔用鉛垂儀來(lái)控制。

　　9、樓梯支撐時(shí)，除保證其樓梯段尺寸，樓梯梁面標(biāo)高不出差錯(cuò)外，要防止梯段底模板進(jìn)墻。整個(gè)樓層支撐完畢后，對(duì)模板的標(biāo)高、軸線、垂直度、平整度、截面尺寸、預(yù)留洞、預(yù)埋件等一次全面復(fù)核，并作好記錄。

　　10、模板的設(shè)置做到嚴(yán)格控制方木、橫桿、立桿的間距，按規(guī)范要求設(shè)置剪刀撐，立桿下必須設(shè)置墊板。

　　11、對(duì)負(fù)一層模板進(jìn)行加固，按規(guī)范要求設(shè)置橫桿、立桿、剪刀撐、掃地桿等，以利荷載的傳遞，尤其是轉(zhuǎn)換梁部分。

　　12、按要求設(shè)置周邊立桿部分支撐于人防頂板或基底， 基底支承必須牢固。

　　六、大體積混凝土的施工及其質(zhì)量控制

　　（一）混凝土中心實(shí)際溫升計(jì)算方法比較本工程采用兩種方法計(jì)算混凝土中心部位的溫升。方法一是根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推導(dǎo)水化熱總量，方法二的水化熱總量則直接根據(jù)水泥類型和強(qiáng)度等級(jí)查表而得，但考慮了更多的與澆筑溫度、塊體厚度和齡期有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。用兩種方法分別計(jì)算混凝土澆筑后第3天的混凝土，結(jié)果非常接近（均為39℃左右）。若混凝土澆筑溫度為25℃，則預(yù)測(cè)混凝土中心最高溫度為64℃，實(shí)際工程中各測(cè)點(diǎn)最高溫度為60.5℃～65℃。

　?。ǘy(cè)溫措施混凝土初凝后即開(kāi)始測(cè)溫，即在混凝土中預(yù)埋直徑48mm鋼管，每個(gè)測(cè)點(diǎn)分上、中、下三根鋼管埋設(shè)，三根鋼管呈三角形布置，相互間距100mm，管口用木塞塞住。將溫度指示儀的測(cè)溫探頭用鐵絲網(wǎng)罩住，放入鋼管中分別測(cè)量上、中、下三點(diǎn)的溫度。由于表面溫度的數(shù)值不易準(zhǔn)確測(cè)量，可以取上下點(diǎn)與中心點(diǎn)的差值來(lái)近似地反映表面與中心點(diǎn)的溫差值。

　　（三）溫差控制的尺度通過(guò)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)，將表面溫度與中心點(diǎn)溫度的差值控制在25℃以下，甚至溫差短時(shí)間達(dá)到30℃也未出現(xiàn)裂縫，因此有關(guān)規(guī)范規(guī)定的25℃是一個(gè)比較適宜的控制差值。

　　（四）內(nèi)部降溫和外部保溫養(yǎng)護(hù)措施與筏板基礎(chǔ)不同，轉(zhuǎn)換層不僅在表面，而且在側(cè)面和底面也應(yīng)采取保溫措施，木模板本身可以作為保溫材料，鋼模板必須進(jìn)行保溫，我們的做法是，在梁板側(cè)面和底面的鋼模板面加鋪兩層塑料薄膜，再鋪一層18mm厚覆塑面夾板。梁板表面采取先鋪兩層濕麻袋，再鋪兩層塑料薄膜、一層濕麻袋的保溫方法。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中通過(guò)保溫的麻袋保持混凝土表面濕潤(rùn)。

　?。ㄎ澹╆P(guān)于是否設(shè)置水平施工縫的問(wèn)題轉(zhuǎn)換層厚板平面面積較大，混凝土分層澆筑時(shí)不易清理水平施工縫，最好一次澆筑。本工程對(duì)超過(guò)1500平方米的1.8m厚的轉(zhuǎn)換板和最大尺寸為2.0m×2.2m的轉(zhuǎn)換大梁混凝土實(shí)施了一次澆筑，效果較好。

　　七、鋼筋施工及其質(zhì)量控制

　　轉(zhuǎn)換層鋼筋量大，互相交叉多，特別是梁的箍筋為二級(jí)鋼，箍筋直徑最大有牽l8，鋼筋的綁扎相當(dāng)困難。梁板縱向鋼筋采用了鋼筋鐓粗直螺紋連接接頭，鋼筋綁扎前制定了嚴(yán)格周密的鋼筋綁扎順序：南北向框架梁下部第一排鋼筋——東西向框架梁下部第一排鋼筋——南北向框架梁下部第二排鋼筋——東西向框架梁下部第二排鋼筋——南北向框架梁上部第二排鋼筋——東西向框架梁上部第二排鋼筋——南北向框架梁上部第一排鋼筋——東西向框架梁上部第一排鋼筋——板下部東西向鋼筋——板下部南北向鋼筋——第一層混凝土面上的附加鋼筋（因分層澆筑而設(shè)置的負(fù)彎矩鋼筋）——大梁拉鉤的綁扎——第一層混凝土邊澆筑邊插抗剪鋼筋——（第一層混凝土養(yǎng)護(hù)）東西向溫度筋——南北向溫度筋——板上層?xùn)|西向鋼筋——板上層南北向鋼筋——上部結(jié)構(gòu)插筋——澆筑第二層混凝土。采用這種綁扎順序，保證了施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

　　在施工過(guò)程中，為確保質(zhì)量，鋼筋連接采用閃光對(duì)焊現(xiàn)場(chǎng)幫條焊連接，對(duì)于ф28Ⅲ級(jí)鋼筋閃光對(duì)焊，選定專人施焊，焊前利用短鋼筋頭進(jìn)行多次工藝試驗(yàn)，焊接質(zhì)量穩(wěn)定后進(jìn)行正式施工。電弧焊選E5003型焊條。鋼筋撐腳按設(shè)計(jì)要求采用ф25“Z”字形Ⅲ鋼筋撐腳，@500×500mm墊塊采用30mm厚花崗巖塊@500×500mm.綁扎要求同一方向同一層的梁、板鋼筋要在同一空間高度位置，以保證梁板有效高度。

　　八、結(jié)語(yǔ)

　　該轉(zhuǎn)換層于2004年5月18日開(kāi)始施工，于2004年6月27日施工完畢，其施工方案經(jīng)過(guò)多方論證，施工、設(shè)計(jì)結(jié)合，最終將模板支撐架落在首層樓板上，僅搭設(shè)一層腳手架，節(jié)省工期10天左右，節(jié)約費(fèi)用近30余萬(wàn)元。通過(guò)采取綜合的裂縫控制措施，轉(zhuǎn)換層混凝土至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何有害裂縫。

　　實(shí)踐證明，分層澆筑迭合成型的施工方法是解決厚板式結(jié)構(gòu)施工困難和保證工程質(zhì)量的一種很好的方法；由于轉(zhuǎn)換層的特殊結(jié)構(gòu)，模板支設(shè)、鋼筋綁扎及大體積砼澆筑施工起來(lái)相對(duì)比較困難，因此，做好施工方案的選擇和采用合理的施工技術(shù)非常重要，這幾點(diǎn)處理不好，就會(huì)影響工期，甚至?xí)?dǎo)致施工不能正常進(jìn)行。