1 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的概論
建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同,該樓層上部與下部采用不同結(jié)構(gòu)類型,并通過該樓層進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,則該樓層稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。按照不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換功能,轉(zhuǎn)換層可分為三種類型:①高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不同,通過轉(zhuǎn)換層完成其從上層至下層不同結(jié)構(gòu)形式的變化。②高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不變,但通過轉(zhuǎn)換層完成其從上層到下層不同柱網(wǎng)軸線布置的變化。③通過轉(zhuǎn)換層同時完成高層建筑上層與下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)軸線布置的變化。
2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工特點
由于高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的豎向荷載均很大,致使它的截面尺寸高而大,鋼筋含量大并且排布密集、互相穿插,混凝土的連續(xù)澆搗施工強度大,樓層高且自重大,模板支撐要求高,在施工中難度比較大。
2.1 進行模板支撐體系的設(shè)計,選擇合理的模板支撐方案。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的,應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力的驗算。
2.2 對大體積混凝土轉(zhuǎn)換層施工時應(yīng)考慮采取減小混凝土水化熱的措施,防止新澆混凝土的溫度裂縫。
2.3 轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載都很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于鋼筋的布置。
2.4 在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中使用鋼骨混凝土和預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以減輕自重、改善結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。設(shè)計模板支撐時可以利用己經(jīng)成型的水平鋼骨或預(yù)應(yīng)力平衡部分或全部施工荷載,極大改善支撐受力性能,這種措施適用于轉(zhuǎn)換層與上部結(jié)構(gòu)沒有形成整體工作的
槽鋼上。由于鋼大模板散熱較快,混凝土側(cè)表面與環(huán)境的溫差極易超過25℃。為了滿足溫差要求,及時采取了拆除鋼模板,覆蓋、保濕、保溫的措施。
(3)樓梯支模。由于樓梯及預(yù)留孔洞的承載力比其它部位低,所以采取了槽鋼和斜撐輔助加固的措施。調(diào)整三層樓梯板的設(shè)計,增大其承載力,腳手架支撐從一層開始加固,以確保該部位支撐的穩(wěn)定。
4.2 鋼筋工程的施工技術(shù)
結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層鋼筋用量大約1100t,鋼筋密集,鋼筋直徑大。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層縱橫各設(shè)置11道暗梁,暗梁寬度1000~2600mm,梁上層鋼筋雙排28mm,下層筋雙排28mm。板筋上下層采用25mm和28mm兩種,雙排雙向。
由于鋼筋層數(shù)較多,為保證鋼筋連接質(zhì)量和方便施工,板中所有受力鋼筋均采用直螺紋連接。板主筋保護層取50mm,梁主筋保護層取30mm,轉(zhuǎn)換層厚板內(nèi)的鋼筋,不得在暗梁內(nèi)截斷,施工時不得留施工縫。排水管采用4根DN250無縫鋼管套管,排水管安裝時遇鋼筋時鋼筋彎曲,不得截斷鋼筋。暗梁鋼筋安裝搭設(shè)臨時腳手架鋼管支架,先安裝同一方向的暗梁,再安裝另一方向的暗梁,避免鋼筋縱橫交叉,架空疊加超高。
4.3 為控制大體積混凝土的裂縫,混凝土工程轉(zhuǎn)換層混凝土強度等級為C40,采用大摻量粉煤灰降低水化熱,并在混凝土中增加聚丙烯纖維控制混凝土的早期收縮裂縫。
1.配合比設(shè)計。為了減少水泥用量,降低水化熱,控制混凝土溫度及收縮產(chǎn)生裂縫,用Ⅱ級粉煤灰取代30水泥,粉煤灰的超量系數(shù)為1.35。碎石的粒徑為5~35mm;河砂的細度模數(shù)2.7。同時摻加0.9kg/m3的KDZ-II型聚丙烯纖維,纖維密度0.91g/cm3,線密度偏差率5%,斷裂強度659MPa,斷裂延伸率16%,伸長率5%時的初始模量7171MPa。配合比水膠比為0.38,砂率41。選用LX-1(T)型外加劑延緩混凝土的凝結(jié)時間,推遲水化熱峰值時間,初凝時間(自然條件下薄膜覆蓋)約為20h左右,終凝時間約為40h。出機坍落度為205mm,1.5h后為180mm(白天25~31℃)。
2.混凝土。轉(zhuǎn)換層厚度2.2m,面積約為1480m2,共需混凝土2850m3,均采用商品混凝土。采用平面分層澆筑方案,有利于支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定,降低水化熱?;炷练?層整體連續(xù)澆筑,每層約700mm。大摻量粉煤灰纖維混凝土應(yīng)屬于高性能混凝土范疇,混凝土坍落度較大,采用50mm插入式振搗棒,嚴格控制層間搭接振搗,不過振漏振,振搗以混凝土表面不再顯著下降,不出現(xiàn)氣泡,表面泛漿為準,初凝前需進行二次振搗。大體積混凝土表面水泥漿較厚,澆筑后應(yīng)進行處理。初凝前1~2h,先用長刮桿刮平;終凝前,再用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,并用木抹子打磨壓平,以閉合表面收縮裂縫。
總之,在轉(zhuǎn)換層混凝土施工前后對模板支撐體系進行了詳細的檢查,支撐體系穩(wěn)定可靠,變形均在允許范圍之內(nèi)。通過采用大摻量粉煤灰、聚丙烯纖維混凝土技術(shù),有效地控制了大體積混凝土的裂縫,較冷卻循環(huán)水管降溫方案,造價明顯降低。