有关转换结构混凝土施工技术的探讨

杨大伟

摘要：高层建筑的结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相连结的关节点，它既是下部结构的封顶，又是上部结构的“空中基础”，在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连结纽带作用。带转换层的高层建筑施工的关键在于转换层的施工方法,它直接影响到施工阶段的结构安全、工程质量和施工成本。本文主要论述了带转换层的高层建筑施工技术，可供同行参考借鉴。

关键词：混凝土； 建筑； 施工技术

Abstract: the structure of the high-rise building conversion layers is a building in the different structure form of connected closely, it is both the structure of the seal a top, and the upper structure "air base", in the whole building structure system plays an important role of the link links. Take conversion layers of the high-rise building construction key lies in the transformation of the layer construction method, it directly affects the construction phase structure safety, the engineering quality and construction costs. This paper mainly discusses the conversion layers with the high building construction technology for peer for reference.

Keywords: concrete construction technology

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号

前言

随着我国经济的高速发展,城市建筑向着更高、更综合的方向发展,高层建筑已经不再是一幢单一建筑,而是向着更加现代化、功能更加齐全的方向发展,这就对建筑的设计和施工提出了新的更高的要求,尤其是对两种功能转换之间的转换层的施工。而混凝土结构以其强度高、整体性好、适用面广和耐久性较好的特点,在建筑中得到了最为广泛的应用。因此,在转换层结构的设计中,大多还是采用了混凝土结构,而高层建筑转换层结构往往由于跨度大且承受的竖向荷载很大,致使其截面尺寸高而大,而且连续施工强度大,施工过程非常复杂,施工难度大。

一、原材料要求

一是水泥。在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥（发热量：270～290kj/kg），严禁使用安定性不合格的水泥。

二是骨料。①粗骨料碎石和卵石均可，应采取连续级配。其最大粒径不得大于钢筋最小净距的3/4。当采用泵送混凝土时，为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量，骨料中不得含有有机杂质，其含泥量应≤1%。②细骨料宜选用粗砂或中砂，含泥量应≤3%。当采用泵送混凝土时，其粗细率以2.6～2.8为宜。控制细砂以0.3mm筛孔的通过率为15%～30%；0.15mm筛孔的通过率为5%～10%。③粉煤灰为了减少水泥用量，可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应<15%，SO3应<3%，SiO2应>40%，并应对水泥无不良反应。④外加剂为了满足简易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求，宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。

二、混凝土用料设计分析

混凝土配合比设计和施工中通常采用如下措施：①低水化热的水泥和尽量减少水泥用量；②尽量减少用水量，提高混凝土强度；③合理使用混凝土外加剂；④选用热膨胀系数小的骨料和较大的骨料粒径；⑤预冷原材料；⑥合理分缝、分块，减轻约束；⑦在混凝土中预埋冷却水管；⑧在混凝土表面绝热，调节表面温度下降速率；⑨抛投石块。在以上多种措施中，从混凝土配合比设计的角度看，主要应从①～③着手，进行配合比设计。进行配合比设计时注意：①设计配合比时尽量利用混凝土60d或90d的后期强度，以满足减少水泥用量的要求。但必须征得设计单位的同意和满足施工荷载的要求。②混凝土配合比，应根据使用的材料通过试配确定。水灰比应≤0.6，砂率应控制在0.33～0.37（泵送時宜为0.4～0.45）。坍落度应根据配合比要求严加控制。当采用商品混凝土泵送时，坍落度的增加应通过调整砂率和掺用减水剂或高效减水剂解决，严禁在现场随意加水以增加坍落度，并应将坍落度控制在10～14cm为宜。

三、施工准备工作分析

大体积混凝土施工前的准备工作，除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外，应根据其施工的特殊性，做好附属材料和辅助设备的准备工作，如冰、冰水箱（池）、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。施工方案编制的重点，应该是：①根据减少约束的要求，确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施；②通过热工计算，确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施；③确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案；④制定混凝土的保温方案；⑤制订安全施工和消防措施，保证工程质量。

四、施工中的重点分析

大体积混凝土的施工，一般宜在低温条件下进行，即最高温度以不超过30℃为宜。气温大于30℃时，应采取相应的措施降低温差，减少温度应力。混凝土的配制，应严格掌握各种原材料的配合比。混凝土的搅拌时间，自全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料止，一般应不少于1.5～2min。雨季施工期间，应勤测粗细骨料的含水量，并随时调整用水量和粗细骨料用量。搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等。如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。

五、混凝土浇筑问题分析

大体积混凝土的浇筑，应根据整体连续浇筑的要求，结合结构尺寸的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况，选用以下三种方法：一是全面分层。即将整个结构浇筑层分为数层浇筑，当已浇筑的下层混凝土尚未初凝时，即开始浇筑第二层，如此逐层进行，直至浇筑完成。这种方案适用于结构物的平面尺寸不太大的工程，施工时宜从短边开始，沿长边推进；也可分为两段，从中间向两端，从两端向中间同时进行。二是分段（块）分层。适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。施工时从底层一端开始浇筑混凝土，进行到一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。三是斜面分层。适用于结构长度超过厚度三倍的工程。振捣工作应从浇筑层底层开始逐渐上移，此时向前推进的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1:3，以保证分层混凝土之间的施工质量。

分层的厚度决定于振捣器的棒长和振动力的大小，也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的大小，一般为20～30cm。插入式振捣器应伸入下层50cm为宜。分层浇筑时，上层钢筋的绑扎应在下层混凝土经一定养护，其强度达到1.2N/mm2，且混凝土表面温度与混凝土浇筑后达到稳定时的内外温度之差在25℃以下时进行。为了加强分层浇筑层间的结合，可以采取在下层混凝土表面设置键槽的办法。键槽可用100mm×100mm的木方每隔1m左右留设。分层浇筑间隔的时间以大于5d为宜。暑期施工时，应采取有效措施降低混凝土内部的实际温度，具体的措施可以有以下几种：一是降低混凝土入模浇筑温度；二是骨料中掺入适量毛石；三是掺入适量的粉煤灰。

当混凝土的自由倾落高度超过2m时，应采用串筒、溜槽下落。串筒和漏斗的布置应根据浇筑面积、浇筑速度和铺平混凝土的能力确定，一般其间距不得大于3m。混凝土应采用机械振捣。振捣棒的操作应做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以使上下振捣均匀。每点振捣时间以20～30s为宜，但应视混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。分层振捣时，振捣棒应插入下层5cm左右，以消除两层之间的接缝。振捣时要防止振动模板，并应尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。每振捣完一段，应随即用铁锹摊平拍实。

六、混凝土养护问题分析

混凝土拌和物浇筑成型后应及时进行养护。混凝土浇筑完毕后，应在12h内加以覆盖和浇水。具体要求是，普通硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于14d，矿渣水泥、火山灰质水泥、大坝水泥、矿渣大坝水泥拌制的混凝土不得少于21d。养护方法分为降温法和保温法两种。降温法即在混凝土浇筑成型后，用蓄水、撒水或喷水养护；保温法是在混凝土成型后，使用保温材料覆盖养护（如塑料薄膜、草袋等）及薄膜养生液养护，可视具体条件选用。

七、结语

高层建筑的转换板，一般厚度、体积较大。大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和技术要求高的特点。除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性要求外，主要就是如何控制温度变形裂缝的发生和发展。因此，在大体积混凝土施工中，必须考虑温度应力的影响，并设法降低混凝土内部的最高温度，减小其内外温差。而温度应力的大小，又涉及结构物的平面尺寸、结构厚度、约束条件、含钢量、混凝土的各种组成材料的特性等多种因素。所以，必须采取温度差和温度应力双控制的方法以确保混凝土的质量。