建筑工程中超大板式转换层分层的施工技术

杨松

建筑工程中超大板式转换层分层的施工技术

杨松

超大板式结构转换层的施工相当于一个超大混凝土结构的施工，本文以某商住项目为实例，详细地介绍了在超大板式结构转换层施工过程中的技术要点，并相继介绍了平面分段、底层支撑上层、垂直分层以及钢筋一次绑扎成型施工方案，目的是为了解决混凝土散热防裂、模板支撑系统以及巨型钢筋笼的绑扎固定等难题。

目前的城市建筑，因为土地资源有限并且相对昂贵，相关的建筑工程师也正在努力地适应市场与业主的各方面要求，引领城市建筑向功能更加综合多变、体积更加高大的方向转变。因为每一座建筑不同楼层都有着不同的使用功能，这就要求建筑结构也更加多元化，而不同楼层结构的变化是通过转换层进行实现。在高层建筑结构中，因为使用功能不同，为了能够实现结构的转换，经常使用到的结构有转换板以及转换梁。转换板通常因为会承受较大的载荷，板体的厚度相对较大，这就导致支模系统受力情况复杂。本文详尽的分析介绍了建筑工程中超大板式结构转换层的相关施工技术。

一、工程概况

以某商住项目为实例，该工程处于市中心地带，地下结构为四层，地上的裙楼结构为2层，塔楼结构为30层，具体总建筑面积为98000m2。转换层设置在裙楼的顶部，具体距地面高度为10m，厚度为3m,面积为2740m2，形状呈v字型，转换层的构成为57根C60混凝土柱，塔楼结构为现浇框架剪力墙。项目的具体参数为：距离地面10m处进行板式结构转换层的设置，该板式结构转换层面积为2740m2，厚度为3m。

二、施工工艺原理

1.模板的支撑体系为定型门式脚手架，该支撑体系确定的过程必须经过精确的计算，保证其更为安全、合理、施工便捷。2.钢筋安装绑扎一定要按顺序进行，竖向剪力筋以及转换层顶部、底部以及中间的钢筋网的绑扎工作需要一步到位，建筑结构上部的塔楼结构预留插筋需要在底部混凝土浇筑完成后再进行安装。3.厚度为3m的转换层在进行浇筑的时候需要分层进行，具体分为上部1.8m以及底部1.2m，其中1.2m厚度的混凝土浇筑时需要增加配置剪力筋以及负弯矩钢筋，上部1.8m的混凝土以下部1.2m的混凝土为支撑基础，混凝土强度增加到80%需要7d的时间，这段时间也有助于混凝土的散热。4.底部1.2m厚混凝土具体会被分成2块：A1、A2，上部1.8m厚混凝土具体会被分成3块：A1、A4、A5，整体一共分5块混凝土进行浇筑，见下图。浇筑的顺序为A1、A2、A3、A4、A5。目的是为了缓解结束程度，减少混凝土蓄热量，避免积聚更多的水化热，减小一定的温度应力，对楼塔上部结构以及转换层的流体施工更加有利。5.所有相邻的混凝土之间的施工缝要进行剪力键的预留，旨在增加整体性。6.为了能够使混凝土内外温差有一定幅度的降低，混凝土侧向的模板必须在浇筑完成14d后才能进行拆除；混凝土浇筑完成后顶部需要覆盖塑料膜，并且覆盖草袋，目的是为了保持混凝土表面湿润。

转换层分层分段立面示意（单位：mm）

三、施工方案确定

1.具体施工原则。保证转换层施工适量，保证模板之间施工更加稳定、更加安全。2.厚度大的整板混凝土的浇筑方式具体有三种：（1）一次性整体浇筑。这种浇筑方式，混凝土的浇筑时间较长，浇筑量相对较大，在进行浇筑的过程中，需要的混凝土工人较多，模板支撑量巨大，混凝土的温度应力相对较大，所以具有更改开裂的风险。（2）分层浇筑。这种浇筑方式，通常先将混凝土分成两层，浇筑的时候分2次进行浇筑，凭借下层混凝土作为上层混凝土重量的支撑，模板支撑量相对较少，但是一次性浇筑仍然需要较长的时间，浇筑量还是相对较大，浇筑完成后，需要对水平施工缝进行处理，并且需要在下层混凝土的顶部增加配置负弯矩钢筋，浇筑过程应该特别注意温度应力。（3）分层且分段浇筑。这种浇筑方式需要进行水平分段以及垂直分层，凭借下层作为上层重量的支撑，不仅所需要的模板支撑较少，需要的时间也较短，劳动力消耗相对较少。混凝土约束相对较少，每块之间存在一定的浇筑间隙，更有利于温度应力的释放，但是浇筑完成后需要对施工缝进行处理，与此同时，需要在下层混凝土的顶部增加配置负弯矩钢筋。

四、分层施工技术要点

1.体系及临边、洞口支撑设计

（1）支撑门型脚手架需要设计在转换层下。精准地计算完荷载之后，确定好门型架搭设的尺寸，然后再进行门型脚手架承载力的复核工作。 （2）复核三四层连续支撑的荷载能够传递到最底层的承载能力。 （3）临边、洞口支撑设计。施工防护和转换层底部支撑工作需要同时进行，同时需要注意转换层底部的电梯间、楼板洞口以及电梯井的设计。

2.支模

（1）膺架的排列方式为双体连环，列距200mm，将膺架设计成为610mm×1219mm的体系，其地库的支撑采用可调节钢支顶进行。（2）水平拉接以及剪刀撑，使用钢管作为水平拉接和剪刀撑。剪刀撑高度约为10m，设置在膺架外立面;另外第一层和夹层膺架内部需要进行剪刀撑的设置，角度约为45°～60°；拉接钢管设置的过程中，注意相邻的水平间距为3660mm×4000mm，垂直间距约4000mm，并且，拉接钢管应该紧固地和混凝土柱进行连接。（3）底模。次龙骨：50mm×100mm方木，间距135mm；主龙骨：1支102×51×10.42kg/m槽钢加1支50mm×100mm方木，跨度610mm，最大间距1219mm。（4）侧模。侧模的高度为3m，需要一次性安装到位。（5）电梯井以及楼板洞口。转换层夹层有很多有梁无板的中空位以及机电预留洞口。①洞口宽度如果小于2m，需要进行槽钢的铺设，数量为两个，尺寸为102×51×10.42kg/m，铺设的间距为1219mm；②洞口宽度如果大于两米的，需要进行工字钢的铺设，工字钢的尺寸为254×254×73kg/m，铺设间距为1219mm；（6）楼梯间。楼梯的作用是贯通首层地面与塔楼顶部，地处于夹层结构内部，楼梯的支撑与模板需要保留到转换层底部膺架能够拆除。

3.模板设计

模板设计分为底模设计以及侧模设计。（1）底模设计。底模厚度为18mm，材质为木胶合板，主龙骨跨度为610mm，间距最大为1219mm。次龙骨材质为方木，精准地计算并且确定底模承载力、主龙骨尺寸以及次龙骨间距。（2）侧模设计。侧模厚度为18mm，材质为木胶合板，精准的计算并确定对拉螺栓尺寸及间距、竖楞间距以及横楞间距。

4.钢筋制作、绑扎

钢筋的工序包括制作和绑扎：（1）钢筋加工。因为场地相对狭窄，钢筋的制作需要在场地外进行加工，然后再运回场地进行安装。（2）钢筋支架及垫块。钢筋重量较大，钢筋支架需要采用T40钢筋。钢筋垫块需应用一定体积的混凝土。（3）钢筋连接。钢筋的连接方式选择搭连。

五、混凝土配比与浇筑

1.混凝土配合比设计

（1）原材料选择。①水泥：在进行转换层施工时，混凝土需要选择B45混凝土，选择水泥应该注意，尽量选择水化热较低的水泥，实际工程选择的水泥是矿渣硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥，选择水泥时应该注意充分考虑施工当地的水泥供应情况。②粗骨料：粗骨料的选择需要考虑混凝土强度，尽量选择膨胀系数较小的粗骨灰，比如石岩碎石，这种粗骨灰级配较好，其含泥量低于1%。③细骨料：尽量选择含泥量较低的中粗砂，含泥量低于2%，细度模数为2.5～3.2。④水：自来水。⑤外加剂：采用缓凝减水剂。（2）根据配合比进行试拌。配合原则为：将初凝时间控制在4h作用，低水胶比，坍落度控制在12～16cm，如果混凝土强度能够达到要求，需要最大可能地减少单方水泥的用量。试拌的过程中，需要严格地根据配合比进行，并且根据试拌的结果随时调整确定配合比。

2.混凝土浇筑

（1）施工缝。施工缝的出力包括水平施工缝处理以及垂直施工缝处理。①水平施工缝处理。在进行厚度为1.2m混凝土的浇筑过程中，需要将混凝土缓凝剂喷洒在混凝土表面，混凝土完成终凝后，依据混凝土的凝结情况，用高压水枪进行调整，在调整的过程中，可能会冲掉一定厚度的表面混凝土。水平施工缝处理的原则是：能够去掉浮浆皮，有部分粗骨微露，混凝土表面粗糙。在进行浇筑上部混凝土之前，应该在下部混凝土表面喷洒混凝土界面剂。②垂直施工缝设置。垂直施工缝采用快易收口网进行，混凝土完成浇筑后，不能马上拆除，在进行下部混凝土的浇筑过程中，应该设置剪力键，剪力键规格为500mm×500mm；在浇筑上部混凝土的过程中，应该设置剪力键，剪力键的规格为：800mm×800mm，旨在增加整体性。（2）混凝土拌制和运输。选择二次投料的方法进行混凝土拌制。为了能够使外加剂均匀分布，需要适当地延长搅拌时间。为了保证混凝土能够连续地进行浇筑，搅拌运输车的数量应该尽量保证，并且应该配备应急支援车。同时应该特别注意，在运输过程中，尽量保持慢速转动。（3）混凝土泵送。与常规方法一致。（4）混凝土布料。混凝土布料尽量采用斜面分层的方式，浇筑的时候分层进行。将4台泵车划分成为两组，每一组混凝土包括一台混凝土固定泵以及一台混凝土汽车泵。（5）混凝土振捣。振捣时间通常为15～30s。特别是对预埋件、预留洞以及钢筋分布密集的位置提前制定好施工措施，增强振捣的强度，保证密实度，在进行浇筑的过程中，应该随时进行仔细的观察，一旦有不密实的现象，及时采取措施补救。（6）泌水及表面处理。施工缝的处理顺序是由中间及两边，这样的顺序方便泌水和冲刷水的及时排除。

3.混凝土养护

因为建筑物内部的温度通常都比较高，为了能够将内外温差控制在25℃以内，经过精准的计算，需要在混凝土的表面覆盖一层塑料膜以及两层草袋。但是厚度为1.2m混凝土顶面由于较密集的竖向剪力筋不能进行覆盖。混凝土的养护时间不能少于十四天，厕所需要在十四天后进行拆除，在养护期间，混凝土表面需要一直保持湿润的状态。

六、结语

城市建筑的多元化在当前土地资源有限的今天显得尤为重要。建筑多元化也就意味着每一座建筑结构内，不同楼层的使用功能是不同的。转换能够实现不同楼层功能的转换。本文对建筑结构中超大板式结构转换层的相关技术给出了详细的分析讨论，旨在为日后相似功能提供借鉴。

（作者单位：武汉光谷建设投资有限公司）