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[關(guān)鍵詞]水泥混凝土 超時(shí)緩凝 超量摻加
水泥混凝土加水后,由于水泥的水化,隨著時(shí)間的推移,漿體逐漸失去流動性、可塑性,這一過程稱為混凝土的凝結(jié)。我國標(biāo)準(zhǔn)按照美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(ASTMC403)提出的貫入阻力試驗(yàn)來確定混凝土的凝結(jié)時(shí)間。若貫入阻力達(dá)3.5MPa和28MPa分別表示混凝土的初凝和終凝?;炷恋某跄龝r(shí)間不能過快,以便施工時(shí)有足夠的時(shí)間來完成混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑等操作,混凝土的終凝也不能過遲,以便混凝土能夠盡快的硬化,達(dá)到一定的強(qiáng)度,以利于下道工序的進(jìn)行。
水泥混凝土凝結(jié)時(shí)可能產(chǎn)生的異常凝結(jié)行為主要為:假凝、瞬凝、超時(shí)緩凝和不凝。假凝其特征是水泥和水接觸后幾分鐘內(nèi)就發(fā)生凝固,且沒有明顯的溫度上升現(xiàn)象。此時(shí)再加拌和(無須加拌和水),仍可以恢復(fù)塑性,用于澆注并以通常形式凝結(jié);瞬凝,特征是水泥和水接觸后漿體很快地凝結(jié)成為一種很粗糙的、和易性差的混合物,并在大量放熱的情況下很快凝結(jié);超時(shí)緩凝就是混凝土的終凝時(shí)間嚴(yán)重超過設(shè)計(jì)或預(yù)計(jì)的凝結(jié)時(shí)間。在水泥混凝土施工過程中,如果產(chǎn)生異常凝結(jié),將對工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的危害。
一、水泥混凝土產(chǎn)生超時(shí)緩凝的現(xiàn)象
隨著商品混凝土和泵送混凝土的發(fā)展,在混凝土的生產(chǎn)過程中通常摻加了減水劑、緩凝劑等外加劑和活性摻和料。如果外加劑的摻量過大、或出現(xiàn)外加劑與水泥和活性摻和料的相容性等問題而引起的水泥混凝土凝結(jié)時(shí)間嚴(yán)重超過設(shè)計(jì)和預(yù)計(jì)的凝結(jié)時(shí)間造成混凝土很長時(shí)間才凝結(jié),對強(qiáng)度造成損失,并影響工期,有的造成混凝土長期不凝結(jié),使結(jié)構(gòu)破壞,以致造成嚴(yán)重的工程事故。
二、水泥混凝土產(chǎn)生超時(shí)緩凝的原因
1.緩凝組分的超量摻加
混凝土工程中常用緩凝劑來延長凝結(jié)時(shí)間,使新拌混凝土較長時(shí)間保持塑性,以便澆注,提高施工效率,在泵送混凝土中緩凝劑和高效減水劑復(fù)合使用可以減少坍落度損失,保持良好的泵送性能。緩凝劑和緩凝減水劑均具有一個(gè)適宜的摻量范圍(按水泥質(zhì)量的百分含量)如:木質(zhì)素磺酸鈣摻量為0.2~0.3%,葡萄糖酸鈣的摻量為0.1~0.3%;工程中通常規(guī)定木質(zhì)磺酸鈣和葡萄糖酸鈣類緩凝劑的摻量不超過0.25%。研究表明隨著緩凝劑摻量增加,緩凝作用增強(qiáng),在適宜的范圍內(nèi)摻緩凝劑不但不會影響后期強(qiáng)度,反而有所提高;但超劑量(大于適宜摻量的5倍)的使用緩凝劑不但產(chǎn)生嚴(yán)重緩凝,而且還要造成強(qiáng)度損失,嚴(yán)重者造成長時(shí)期不凝結(jié)硬化,造成嚴(yán)重后果,產(chǎn)生工程質(zhì)量事故。
2.減水劑與水泥、摻和料的相容性問題
在現(xiàn)代混凝土技術(shù)中,并不是每一種符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水泥在使用一定的減水劑時(shí)都有同樣的工作性能,同樣也不是每一種符合國家標(biāo)準(zhǔn)的減水劑對每一種水泥流變性能的影響都一樣,這就是水泥和減水劑的相容性問題。與水泥一樣,摻和料與水泥之間也存在相容性問題。影響減水劑與水泥、摻和料相容性的主要因素,對減水劑來說,是其化學(xué)性質(zhì)、分子量、交聯(lián)度、磺化程度和平衡離子;對水泥來說,是SO3含量同水泥中的C3A的含量、水泥細(xì)度和堿含量的匹配。其中水泥中的C3A的含量、SO3的形態(tài)和含量、減水劑對石膏的溶解度的影響和摻和料的種類通常是引起相容性問題的主要原因。
減水劑與水泥的相容性問題對水泥混凝土凝結(jié)的影響,既有過早凝結(jié)硬化的,如:假凝、瞬凝,也有超時(shí)緩凝的。混凝土工程中高效減水劑的超量摻加,由于表面電荷有時(shí)異常高度集中而引起水泥漿體絮凝和高度觸變性,表現(xiàn)為超時(shí)緩凝;同時(shí)由于水泥與減水劑相容性引起水泥混凝土假凝、瞬凝其產(chǎn)生的水化產(chǎn)物覆蓋在水泥顆粒表面,阻礙水泥與水進(jìn)一步反應(yīng),使水泥水化反應(yīng)的誘導(dǎo)期延長,也可能表現(xiàn)為水泥混凝土超時(shí)緩凝;另外摻和料的摻加及其與減水劑的相容性問題也可能引起水泥混凝土的超時(shí)緩凝。
3.水泥中SO3含量
緩凝劑的緩凝作用也受某些水泥的SO3含量所影響。如在觀音閣水庫大壩混凝土的施工中,出現(xiàn)了超時(shí)緩凝現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)觀音閣水庫大壩澆注混凝土所用水泥在生產(chǎn)過程中因控制氟石膏摻量的微機(jī)失控,造成氟石膏實(shí)際摻量劇減,導(dǎo)致水泥中SO3含量僅有0.7~0.8%嚴(yán)重偏低造成混凝土不凝。
4.水泥摻和料
目前,工程中使用的水泥大多都有摻和料,摻和料的加入既降低了水泥的成本,又改善了水泥的某些性能。但摻和料品種或用量不當(dāng)時(shí),則往往會引起混凝土異常凝結(jié)。如摻量過高時(shí),可能引起超時(shí)緩凝。
5.不恰當(dāng)?shù)氖┕すに嚮虼胧?/p>
在混凝土的生產(chǎn)和施工過程中不恰當(dāng)?shù)拇胧┮部赡芤鸹炷恋某瑫r(shí)緩凝。如混凝土在生產(chǎn)時(shí)拌和水中含有油類、酸、糖,在外摻緩凝劑的條件下會對混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重的緩凝現(xiàn)象。如:湖南某糖廠施工了一批預(yù)制構(gòu)件,施工后一個(gè)星期仍未硬化,后經(jīng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護(hù)覆蓋層為裝過糖的舊麻袋,其中糖隨養(yǎng)護(hù)用水摻入混凝土中而引起超時(shí)緩凝。因?yàn)樘菗饺胨嗷炷林?能吸附在水泥混凝土表面上,形成同種電荷的靜水膜,使水泥顆粒相互分散,不致相互聚合成較大的粒子,從而起到緩凝作用。
另外在上述原因引起混凝土超時(shí)緩凝的前提下,混凝土的初凝和終凝時(shí)間延長,而施工卻按預(yù)計(jì)的凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù),而此時(shí)混凝土還沒有終凝,過早的實(shí)施養(yǎng)護(hù),會破壞混凝土的結(jié)構(gòu),使混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展受到損失,在某種意義上也推遲了水泥混凝土的凝結(jié)硬化。
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關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)
中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
Abstract: combining with engineering examples. Mainly a project 1.8 m thick plate conversion layer construction, this paper briefly describes in reinforced concrete thick plate conversion layers structure construction technology.
Keywords: reinforced concrete thick plate conversion layers construction technology
1.工程概況
該工程是一座多功能的綜合性大廈,地上33層,地下1層,大屋面總高度為99.27 m,總建筑面積為60 375 m2 ,第4層為1.8 m厚板轉(zhuǎn)換層,將其上部5~33層的剪力墻結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換成框架結(jié)構(gòu)體系,見圖1。轉(zhuǎn)換層厚板的平面尺寸為1318 m ,鋼筋重達(dá)850 t,混凝土總量為2430 m3 ,強(qiáng)度等級C40。
2.確定施工方案
厚板轉(zhuǎn)換層自重及施工荷載為51.3 kN/m2,采
圖1 轉(zhuǎn)換層平面布置圖
用常規(guī)的支模體系,單靠下層樓板承受如此大的荷載勢必會破壞下層結(jié)構(gòu),而采用分層卸載的方法則必須從地下室底板起搭設(shè)4層支撐架,靠各層樓面的變形協(xié)調(diào)來傳遞擴(kuò)散荷載,這樣既不經(jīng)濟(jì)也不能保證結(jié)構(gòu)樓板不產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。經(jīng)過分析比較和計(jì)算,確定采用疊合梁的原理轉(zhuǎn)換厚板,即將轉(zhuǎn)換板混凝土分兩次澆筑,第一次澆筑0.8 m厚,待其強(qiáng)度增長達(dá)到90% 后再澆筑第二層1.0 m厚混凝土,利用第一層先澆板承受第二層后澆板的施工荷載,轉(zhuǎn)換板的鋼筋相應(yīng)分兩層綁扎。
2 施工方法
2.1 模板工程
模板支架采用扣件式鋼管腳手架,鋼管采用外徑48 mm、壁厚3.5 mm的焊接鋼管。立桿用3.6 m的整根鋼管,中間不設(shè)接頭,間距為0.5 m x0.5 m,立桿下滿鋪2.5 cm厚木板,水平方向拉桿設(shè)4道,并設(shè)剪刀撐。頂端橫桿與立桿的扣件下加設(shè)1個(gè)扣件,以增大抗滑移能力。頂端橫桿上放10cm×10cm木檁條,間距為40cm。模板采用竹節(jié)板。轉(zhuǎn)換層的側(cè)模用l4鋼筋在相應(yīng)位置與暗梁主筋拉接,橫縱間距見圖2、圖3,外部與模板背楞固定。經(jīng)驗(yàn)算,上述模板支撐體系滿足第一步0.8 m厚混凝土的施工要求。
圖2 先澆0.8 m厚混凝土側(cè)板安裝示意圖
在轉(zhuǎn)換層施工期間,1~3層的梁板支撐均不拆除,在第一步0.8 m厚混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,在第二步1.0 m厚混凝土澆筑前,松開三層模板支撐頂端橫桿與立桿的扣件進(jìn)行卸荷,然后再全部上緊,以使第一步0.8 m厚混凝土板和模板支撐體系共同承受上部荷載。在第二步1.0 m厚混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆除全部模板及支撐。
圖3 后澆1.0 m厚混凝土側(cè)板安裝示意圖
2.2 鋼筋工程
鋼筋綁扎分兩次完成,先綁扎下層0.8 m 范圍內(nèi) 32@110和 2O@200兩層鋼筋,待混凝土澆筑完并處理好上表面后再綁扎上部1.0 m范圍內(nèi)鋼筋。轉(zhuǎn)換厚板1.8 m高整板各層鋼筋網(wǎng)片的固定,使用鋼筋作立桿焊接形成間距1 m的架立網(wǎng),作為各層鋼筋的支撐體系。在0.95 m高位置增設(shè) 2@100雙向鋼筋網(wǎng),以提高混凝土抗裂性,避免溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力引起混凝土開裂。
2.3 混凝土工程
(1)混凝土配合比。轉(zhuǎn)換層混凝土強(qiáng)度等級為C40,提前進(jìn)行試配,采用“三摻”技術(shù),調(diào)整混凝土配合比。水泥:砂:石予:水:粉煤灰:外加劑=1:2.06:3.09:0.53:0.22:0.023,選用普通硅酸鹽水泥;摻加適量粉煤灰以減少水泥用量,降低水泥水化熱,可控制混凝土溫度裂縫的出現(xiàn),統(tǒng)籌改善混凝土的流動性和可泵性;摻加適量UEA膨脹劑,以補(bǔ)償混凝土的收縮。可控制混凝土收縮裂縫的出現(xiàn);摻加適量緩凝早強(qiáng)減水劑,以提高混凝土早期強(qiáng)度,可控制混凝土初凝時(shí)間?;炷恋乃z比控制在0.45以下,砂率控制在44%以內(nèi),水灰比控制在0.48以下,混凝土的入泵坍落度控制在140―160mm,混凝土總含堿量不大于3 kg/m3 。
(2)混凝土施工縫的處理。
為使轉(zhuǎn)換板的整板的承載性能不因混凝土分兩次澆筑而下降,必須在兩澆筑層結(jié)合面采取特殊處理措施,來保證兩層混凝土板協(xié)同工作嵋 。
預(yù)留坑槽:在先澆層板上表面留設(shè)間距1 m呈梅花形布置的混凝土坑槽,槽深為100 mm,平面邊長300 mm,通過預(yù)埋木盒來實(shí)現(xiàn)。
混凝土表面處理:對先澆層板混凝土上表面。在混凝土初凝前涂刷一道高效緩凝劑即界面劑,混凝土終凝后立即用水沖洗即可露出表面石子,下次混凝土澆筑前再充分水潤。
(3)混凝土的澆筑。
采用泵送商品混凝土,使用插入式振搗器分層搗實(shí)混凝土。通過檢測第一步0.8 nl厚混凝土澆筑時(shí)留置的同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度,判定混凝土是否達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級,以確定第二步1.0 nl厚混凝土的澆筑日期。
(4)混凝土測溫。
測溫點(diǎn)布置必須具有代表性和可比性,沿澆灌高度,應(yīng)布置在底部、中部和表面,垂直測點(diǎn)間距為500mm,水平測點(diǎn)間距為5m。當(dāng)使用熱電偶溫度計(jì)時(shí),其插入深度可按實(shí)際需要和具體情況而定,一般不少于熱電偶體徑的6~10倍,測溫點(diǎn)的布置距邊角和表面應(yīng)大于50mm,并對測溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)施動態(tài)控制。
(5)混凝土養(yǎng)護(hù)。
由于轉(zhuǎn)換層在春季施工,所以采用蓄水法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)3h。隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄水高度為100 mm。板側(cè)面掛草袋(或麻袋)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),使其保持濕潤。根據(jù)在轉(zhuǎn)換厚板不同深度各相關(guān)部位埋設(shè)的測溫點(diǎn),所顯示的混凝土內(nèi)部溫度變化情況,及時(shí)采取措施,調(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)水溫?;炷林行臏囟扰c表面溫度之差。表面溫度與環(huán)境溫度之差均小于25 ℃。當(dāng)中心溫度與表面溫度之差超過25℃時(shí),可提高養(yǎng)護(hù)水溫;表面溫度與環(huán)境溫度超過25℃時(shí),可適當(dāng)降低養(yǎng)護(hù)水溫。反之亦然。
3.結(jié)論分析
(1)施工實(shí)踐證明,采用疊合梁法原理將轉(zhuǎn)換板混凝土分兩次澆筑,很好地解決了厚板的施工荷載傳遞問題,同時(shí)將第一次與第二次澆筑的施工縫做成梅花形布置坑槽,解決了混凝土疊合面的抗剪承載力問題。
(2)測溫?cái)?shù)據(jù)顯示,轉(zhuǎn)換層混凝土施工期間,第一次澆筑時(shí)間為2006年3月1日至3月3日、第二次澆筑時(shí)間為2006年3月19日至3月21日。環(huán)境溫度為12℃~26℃,混凝土入模溫度為19℃~23.1℃,混凝土中心最高溫度為60.7℃~63.5℃。低于預(yù)控極限75℃;最大溫升為36℃~40℃,低于預(yù)控極限值45℃;內(nèi)表溫差最大值為24℃~24.5℃,表外溫差最大值為23.8℃~24.6℃,遠(yuǎn)低于預(yù)控極限值30℃,溫差得到有效控制,同時(shí)實(shí)踐證明混凝土配合比設(shè)計(jì)達(dá)到了低水化熱溫升的預(yù)期目的。
(3)混凝土28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告顯示,試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的120%~140% ,均值126% ,試驗(yàn)結(jié)果表明,按設(shè)計(jì)配合比配制的混凝土強(qiáng)度完全滿足設(shè)計(jì)要求,質(zhì)量穩(wěn)定。
(4)1.8 nl厚板轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑2個(gè)月后(收縮基本已完成),經(jīng)現(xiàn)場全面檢查1~4層樓板(包括
轉(zhuǎn)換層)未發(fā)現(xiàn)可見裂縫。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:聚羧酸高效緩凝減水劑;混凝土;耐久性;工程應(yīng)用技術(shù)
Abstract: in this article, through combining the durability of concrete and water reducing agent engaged in the study of relevant work experience, this paper briefly summarizes the clustering of carboxylic acid efficient slow the structure characteristics of the water reducing agent and its advantages; And detailed analysis of carboxylic acid efficient together on water reducing agent for goods of concrete penetration-proof quality, freezing-thawing resisting sexual resistance, corrosion resistance, anti-chlorine sulphate corrosive, resistance to corrosion of reinforcement, steel and concrete bonding strength of durability influence. Finally, combined with engineering example, the paper introduces the high efficiency of carboxylic acid together on reducing agent of project application technology.
Keywords: gather water reducing agent of carboxylic acid efficient slow; Concrete; Durability; Engineering application technology
中圖分類號:TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1. 引言
硬化混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍融性、抗硫酸鹽腐蝕性、抗氯鹽腐蝕性、鋼筋銹蝕、鋼筋―混凝土粘結(jié)強(qiáng)度等幾個(gè)方面。通常,適度引氣、水灰比低的硬化混凝土在嚴(yán)酷環(huán)境條件下的耐久件良好。摻用高效減水劑可起到適度引氣、降低水灰比的作用.所以摻入高效減水利可提高硬化混凝土耐久性,至少可以說,高效減水劑的摻入不會對耐久性產(chǎn)生不利影響。
2. 聚羧酸高效緩凝減水劑概述
聚羧酸高效緩凝減水劑對是以帶有羧基、磺酸基、羥基、聚氧化烯基鏈節(jié)等活性基團(tuán)的不飽和可聚合單體為原料,經(jīng)直接共聚法、聚合后功能化法或原位聚合與接枝法制得的一些全新的高性能減水劑。該類減水劑特有的梳形分子結(jié)構(gòu)賦予其低摻量、高堿水、保水及增強(qiáng)效果好等特點(diǎn),此外,還可以通過“分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”、控制合成工藝參數(shù)等手段,調(diào)整其分子結(jié)構(gòu),分子量及其分布,從而實(shí)現(xiàn)高性能化,因此,該類減水劑已成為高效減水劑的研發(fā)熱點(diǎn)和重點(diǎn)之一,并代表著高效減水劑的發(fā)展趨勢。
聚羧酸高效緩凝減水劑的優(yōu)點(diǎn):(1)摻量低而分散性能好,通常在膠凝材料用量的0.2%~0.5%的摻量下,混凝土減水率可達(dá)30%以上,且不離析,不泌水。(2)保坍落度性能好,混凝土90~120min內(nèi)坍落度基本無損失;(3)與水泥、摻合料及其他外加劑的相容性好。(4)可有效地提高用于替代波特蘭水泥的粉煤灰、磨細(xì)礦渣等摻合料的摻量,從而降低混凝土成本。(5)可根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求,用于配制普通、高強(qiáng)、超高強(qiáng)、高流動性、早強(qiáng)、大體積混凝土等。(6)制備過程中不使用甲醛,因而不會對環(huán)境造成污染。
3. 聚羧酸高效緩凝減水劑對混凝土耐久性的影響分析
3.1 抗?jié)B性
混凝土的抗?jié)B性與其孔隙率及孔結(jié)構(gòu)有關(guān)?;炷羶?nèi)孔隙按孔徑大小大致可分為<4~5nm、5~50nm、50~100nm及>100nm四級。若孔徑大于50nm的孔隙體積分?jǐn)?shù)增大,則會對混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性帶來不利影響;若孔徑小于50nm的孔隙體積分?jǐn)?shù)增大,混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性、耐腐蝕性等均有提高。同時(shí),當(dāng)混凝土摻入高效減水劑后,將導(dǎo)致混凝土的水灰比降低,孔結(jié)構(gòu)得以改善,這樣可以有利于增加混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密實(shí)度,減少泌水通道,從而有效地提高混凝土的抗?jié)B性能。
3.2抗凍融性
高效減水劑對混凝土抗凍融性的影響與普通減水劑類似。當(dāng)混凝土中摻入非引氣型高效減水劑時(shí),減水劑的高效減水作用可有效地使得混凝土的水灰比顯著降低,同時(shí)鑒于混凝土結(jié)構(gòu)中可凍結(jié)的游離水減少,使得混凝土抗?jié)B性提高,從而有利于提高抗凍融性。這主要是由于當(dāng)混凝土摻入引氣型高效減水劑或摻入非引氣型高效減水劑與適量引氣劑時(shí),由于所摻外加劑的引氣作用,混凝土體系中會引入一定量的獨(dú)立、微小、穩(wěn)比的氣泡,可有效地緩解凍結(jié)和過冷水遷移所產(chǎn)生的膨脹壓力集中,從而顯著提高混凝土的抗凍融性能。
3.3抗硫酸鹽、氯鹽腐蝕性
通過工程試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),摻高效減水劑混凝土抗硫酸鹽、氯鹽腐蝕性與普通混凝土無明顯差異。雖然聚羧酸高效緩凝減水劑中會含有一定量的硫酸鹽,但是在推薦范圍內(nèi),一般不會影響硬化混凝土的抗凍融性。另外,為了有效地防止鋼筋腐蝕。一般,高效減水利摻入對鋼筋混凝土中的銅筋無銹蝕作用。
3.5鋼筋-混凝土粘結(jié)強(qiáng)度
對于普通混凝土和輕質(zhì)混凝土,高效減水劑摻入可增強(qiáng)鋼筋-混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。有資料顯示:對于普通混凝土,若用平圓鋼,則高效減水劑摻入可使7d齡期混凝土的鋼筋-混凝土粘結(jié)強(qiáng)度從1.2MPa增加到3.5MPa;若用螺紋鋼則,則粘結(jié)強(qiáng)度從15.0 MPa增加到27.5 MPa。
4. 工程應(yīng)用技術(shù)
鑒于在混凝土中通過摻入高效減水劑,可以在水灰比一定的條件下,顯著改善混凝土的工作性;也可以在工作性基本相同的條件下,大大減少混凝土拌合用水量,有效地降低水灰比,提高混凝土自身強(qiáng)度。所以,通過摻用高效減水劑可制備各種高強(qiáng)、高性能混凝土。而通過工程實(shí)踐表明,目前通過摻入高效減水劑可制備以下的混凝土產(chǎn)品,使其在混凝土工程中的應(yīng)用廣泛。
(1)預(yù)應(yīng)力或預(yù)制混凝土。摻入高效減水劑可使得預(yù)制混凝土的抗壓強(qiáng)度在8~18h達(dá)到40MPa等級;摻高效減水劑的預(yù)制混凝土可在更低的養(yǎng)護(hù)溫度和更短的養(yǎng)護(hù)時(shí)間條件下,得到更高的早期強(qiáng)度,從而減少促凝養(yǎng)護(hù)能耗;此外,還抗壓節(jié)約水泥,減小振搗能耗,減少噪音。
(2)補(bǔ)償收縮混凝土。制備補(bǔ)償收縮混凝土?xí)r,摻入一定量的高效減水劑,可降低水灰比,增加混凝土早期收縮,減少混凝土的后期收縮,從而節(jié)約膨脹劑或膨脹水泥。
(3)對于普通骨料混凝土,摻入高效減水劑可減小泵送壓力和管壓30%;對于輕骨料混凝土,摻入高效減水劑可減小泵送壓力和管壓10%;此外,摻入高效減水劑可減小泵送阻力隨泵送速度增大而增加的幅度。
(4)鋼纖維增強(qiáng)混凝土。對于鋼纖維增強(qiáng)混凝土,摻入高效減水劑可減小由于鋼纖維摻入而引起的工作性損失;當(dāng)然,與不摻鋼纖維的混凝土相比,要得到相同的工作性,摻鋼纖維混凝土的高效減水劑摻量需適當(dāng)增加。
(5)超高強(qiáng)混凝土。高效減水劑的減水分散、增強(qiáng)效果好,所以可用于制備超高強(qiáng)混凝土。研究發(fā)現(xiàn),混凝土中摻用占重量1%~4%的高效減水劑,可使100d齡期強(qiáng)度高達(dá)150MPa。
(6)高鋁水泥混凝土。為保證高鋁水泥混凝土的性能,一般水灰比不高于0.40,水泥用量不低于400kg/m3,否則混凝土的強(qiáng)度,尤其是后期強(qiáng)度將會降低,其原因是亞穩(wěn)態(tài)的鋁酸鈣水合物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)態(tài)的鋁酸三鈣水合物。如果在高鋁水泥混凝土中摻入高效減水劑,就可以在較低水灰比的條件下,制得工作性良好的流態(tài)混凝土,而且不影響混凝土的后期強(qiáng)度。也即摻高效減水劑的高鋁水泥超塑性混凝土的2d齡期抗壓強(qiáng)度低于基準(zhǔn)混凝土,而180d齡期的抗壓強(qiáng)度于基準(zhǔn)混凝土基本相當(dāng)、其原因是高效減水劑對高鋁水泥的水化速度無明顯影響。
(7)粉煤灰、礦渣、硅灰活性摻合料摻量較高的高性能混凝土。當(dāng)以大量粉煤灰代替普通水泥制備高強(qiáng)混凝土?xí)r,摻入高效減水劑可改善工作性,減少拌合用水量約20%,同時(shí)可進(jìn)一步提高強(qiáng)度?;炷林袚饺敫咝p水劑,可在保證工作性的前提下,增大粉煤灰或礦渣等水泥基替代材料的摻量,結(jié)語水泥,同時(shí)不影響混凝土的強(qiáng)度,因此具有突出的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。同樣,當(dāng)水泥漿或混凝土中摻用硅灰時(shí),達(dá)到相同工作性所需的拌合用水量隨硅灰摻量的增大而增大。為此,可在硅灰摻量一定的條件下,摻入高效減水劑拌合用水量;亦可在拌合用水量一定的條件下,摻入高效減水劑來增大硅灰摻量。
5. 結(jié)語
文章通過結(jié)合筆者從事混凝土減水劑研究的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),對聚羧酸高效緩凝減水劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析,針對聚羧酸高效緩凝減水劑對混凝土的抗?jié)B性、抗凍融性、抗硫酸鹽腐蝕性、抗氯鹽腐蝕性、鋼筋銹蝕、鋼筋-混凝土粘結(jié)強(qiáng)度等耐久性的影響進(jìn)行了全面分析。分析結(jié)果表明,摻用高效減水劑可起到適度引氣、降低水灰比的作用.所以摻入高效減水利可提高硬化混凝土耐久性,至少可以說,高效減水劑的摻入不會對耐久性產(chǎn)生不利影響。
參考文獻(xiàn):
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[2] 王子明;郝利煒;王曉豐. 第三代混凝土減水劑――聚羧酸系高性能減水劑[J]. 山西建筑,2011,(06):78~80.
【關(guān)鍵詞】高層建筑;轉(zhuǎn)換層;鋼筋混凝土;施工技術(shù)
一、鋼筋綁扎施工技術(shù)
(1)施工前的準(zhǔn)備工作。在施工前,應(yīng)首先把握鋼筋的原料質(zhì)量,確保按照設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)格采購。在鋼筋工程施工前,需按照圖紙的要求級別、根數(shù)、直徑、尺寸、形狀等準(zhǔn)備好鋼筋下料。在制作鋼筋前,需保證其表面的氧化皮及污垢清理干凈,對于現(xiàn)場缺少與圖紙要求相符的材料,需要用其他規(guī)格材料替代時(shí),必須征得設(shè)計(jì)部門與監(jiān)理部門的同意,經(jīng)過設(shè)計(jì)變更手續(xù)后才能施工。(2)鋼筋的施工方式。由于框支梁的鋼筋需要插入柱內(nèi)約1.2~1.5m,因此柱內(nèi)混凝土必須等到框支梁綁扎完畢之后才能進(jìn)行澆筑,在澆筑過程中應(yīng)注意避免鋼筋移位及混凝土污染鋼筋現(xiàn)象。框支梁鋼筋在綁扎時(shí)應(yīng)事先搭設(shè)臨時(shí)的鋼管支撐,等到混凝土澆筑之后再拆除,重新搭設(shè)正式的框支梁支撐架,當(dāng)梁的跨度≥8.5cm時(shí),框支梁除了按照設(shè)計(jì)的要求采取配筋之外,還應(yīng)確保鋼筋骨架就位后不會產(chǎn)生施工變形,并在梁的上部下排筋下端加設(shè)Φ22≤220mm的橫向支撐鋼筋,并沿著梁骨架的兩側(cè)加設(shè)Φ22≤100mm的斜撐垂直支撐筋。因框支梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋較密,鋼筋下料時(shí)需精算彎鉤長度、每根主筋做好編號,保證鋼筋綁扎一次到位,確保框支梁柱節(jié)點(diǎn)截面尺寸;考慮框支梁柱節(jié)點(diǎn)澆筑混凝土?xí)r下料難、下振動棒難的情況,綁扎此處鋼筋時(shí)可預(yù)先間隔插入Φ48鋼管撐開下料、下棒空間。
二、轉(zhuǎn)換層的鋼筋施工要注意的事項(xiàng)
(1)首先要熟悉圖紙、施工順序。在施工轉(zhuǎn)換層的施工前鋼筋翻樣必須熟悉圖紙,特別是對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位放大樣。鋼筋在綁扎前必須對施工順序、操作方法和要求向操作人員詳細(xì)交底,施工過程中對鋼筋規(guī)格、數(shù)量、位置隨時(shí)進(jìn)行復(fù)核檢查。要特別注意一些較復(fù)雜部位的鋼筋位置,數(shù)量及規(guī)格。(2)控制各種鋼筋的施工。施工時(shí),在鋼筋綁扎完成后,必須特別檢查直螺紋接頭以及懸臂結(jié)構(gòu)的撐腳是否牢固可靠。施工當(dāng)中要嚴(yán)格控制柱插筋位置,避免發(fā)生鋼筋位移及規(guī)格與設(shè)計(jì)圖紙不符??刂泼姘遑?fù)筋的高度,特別是懸挑部位的鋼筋,設(shè)置鋼筋支架及跳板,避免人為踩踏后落低,懸挑結(jié)構(gòu)必須單獨(dú)開具隱蔽工程驗(yàn)收單。(3)工程結(jié)構(gòu)的鋼筋不任意代換。在施工轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)的工程結(jié)構(gòu)上的鋼筋不得任意代換,實(shí)際情況需調(diào)整時(shí)必須由技術(shù)部門與設(shè)計(jì)協(xié)商同意后方可施行,并辦技術(shù)核定單。鋼筋的綁扎搭接及錨固除規(guī)范要求外還須滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求。鋼筋綁扎時(shí)如遇預(yù)留洞、預(yù)埋件、管道位置,須割斷妨礙的鋼筋,要按圖紙要求留加強(qiáng)筋,嚴(yán)禁任意拆、移、割。(4)專人管理鋼筋混凝土施工。在施工澆搗混凝土?xí)r要派專人看管,隨時(shí)隨地對鋼筋進(jìn)行糾偏,以保證鋼筋位置正確。柱頭、剪力墻插筋與底板下皮鋼筋綁扎牢固,在底板面筋上套一只箍筋,箍筋位置放正確后與底板面筋點(diǎn)焊,離面筋1米的范圍內(nèi)再套三只箍筋,插筋與箍筋綁扎牢固。剪力墻插筋根據(jù)面筋的軸線,用麻線拉出剪力墻的外邊線,在底板面筋點(diǎn)焊剪力墻插筋的定位筋,根據(jù)定位筋插入鋼筋,下端與底板下皮鋼筋綁扎牢固,上部與定位筋綁扎牢固,離定位筋1米高度范圍內(nèi)綁扎三道引鐵,并設(shè)置板墻“S”拉筋。轉(zhuǎn)換板底部保護(hù)層厚度為35mm,采用35×50×50的混凝土墊塊,梅花形布置,每平米不少于一塊。頂部保護(hù)層厚度為35mm。
三、轉(zhuǎn)換層混凝土的澆筑技術(shù)
(1)確保混凝土施工.在進(jìn)行混凝土施工盡量安排在白天進(jìn)行,并確?;炷恋妮斔筒粏枖?。混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行,每層高度控制在300~500mm。每層間隔時(shí)間1.5~2h?;炷恋恼駬v采用機(jī)械振搗為主,人工扦插為輔。插入振動器宜采用快插慢拔,振動時(shí)間以出現(xiàn)泛漿為準(zhǔn),同時(shí)插入點(diǎn)距離應(yīng)在振動棒有半徑1.25倍范圍內(nèi)。(2)混凝土的鋪設(shè)。在進(jìn)行樓板混凝土澆筑,除在梁處采用插入式振動器外,其余均采平板振動器沿垂直澆筑方向來回振搗。平板振動器依口成排進(jìn)行,且排與排之間應(yīng)有一定的搭接,確?;炷敛宦┱?,以達(dá)到其密實(shí)度。(3)嚴(yán)格進(jìn)行施工布管及拆管。管泵送前,加強(qiáng)壓送水濕潤管和泵體,必要時(shí)將濕麻袋覆蓋于泵管上,降低混凝土溫度;泵送過程中,有泵管與溜槽配合,控制泵送沖擊力,避免撓動深梁錨固筋;混凝土入模溫度控制。入模溫度直接影響混凝土的中心溫升值,固而降低入模溫度是轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工重要控制內(nèi)容之一。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]趙西安.現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:科學(xué)出版社,2000:937~1146
關(guān)鍵詞:混凝土梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu);施工技術(shù);分析;設(shè)計(jì)
近些年來,我國的建筑行業(yè)得到了飛速的發(fā)展,涌現(xiàn)出越來越多的建筑結(jié)構(gòu)形式。其中,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了上下建筑空間和結(jié)構(gòu)形式的變化,在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中具有重要意義。所謂的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),就是由于高層建筑上下部樓層結(jié)構(gòu)體系差異較大或者由于上下樓層豎向結(jié)構(gòu)軸線錯(cuò)誤或距離擴(kuò)大,導(dǎo)致建筑在設(shè)計(jì)時(shí)需在上下樓層間布置的一種建筑結(jié)構(gòu)。在實(shí)際工程中,轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,但以梁式轉(zhuǎn)換層最為常用,本文結(jié)合具體的工程實(shí)例,對混凝土梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。
1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)分析
梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)采用將上部剪力墻落在下部轉(zhuǎn)換大梁的框支梁上,通過框支柱支撐框支梁,工程上常稱梁式框支剪力墻結(jié)構(gòu)。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)傳力方式采用墻―梁―柱(墻),其傳力直接、明確,工程上易于計(jì)算、分析和設(shè)計(jì),施工也簡單明了。梁式轉(zhuǎn)換層由于有其獨(dú)特的優(yōu)勢,在底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系中廣泛應(yīng)用,但對于上下軸線錯(cuò)位布置結(jié)構(gòu),由于需較多的轉(zhuǎn)換次梁,其局限性較為明顯。在工程實(shí)際應(yīng)用中,其結(jié)構(gòu)形式多樣,基本原理也大多采用下部的轉(zhuǎn)換大梁來支托上部結(jié)構(gòu)。根據(jù)轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)形式及受力特點(diǎn),梁式轉(zhuǎn)換層主要包括以下八種形式,如圖1所示。
圖1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)示意圖
2 轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)應(yīng)力分析
一般來說,高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí),由于下部樓層空間較大,轉(zhuǎn)換層高度有可能產(chǎn)生突變,需考慮將轉(zhuǎn)換層上、下樓層結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及承載力設(shè)計(jì)保持一致,確保轉(zhuǎn)換層傳力部位安全有效,滿足高層建筑抗強(qiáng)風(fēng)和抗震設(shè)計(jì)的要求。
多高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),其地震剪力應(yīng)按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》乘以增大系數(shù)(一般選1.5),對特一級、一級、二級轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)其地震剪力應(yīng)乘以增大系數(shù)分別為1.8、1.5和1.25。
轉(zhuǎn)換層抗震設(shè)計(jì)時(shí)除考慮豎向荷載、風(fēng)荷載或水平地震作用外,還對豎向地震作用進(jìn)行計(jì)算分析。轉(zhuǎn)換層建筑豎向地震剪力的計(jì)算可以通過反應(yīng)譜方法或動力時(shí)程來計(jì)算,工程上一般近似考慮將轉(zhuǎn)換層地震豎向剪力用重力荷載內(nèi)力乘以增大系數(shù)(一般選取1.1)。
轉(zhuǎn)換層水平設(shè)計(jì),除整體計(jì)算外還需要做進(jìn)一步細(xì)節(jié)補(bǔ)充計(jì)算。工程上一般采用計(jì)算機(jī)軟件協(xié)助和手算進(jìn)行。首先將不同抗震設(shè)防烈度和抗震等級的標(biāo)準(zhǔn)值按照規(guī)定折算成設(shè)計(jì)值,結(jié)合轉(zhuǎn)換層荷載計(jì)算結(jié)果,通過水平轉(zhuǎn)換層跨連和墻連情況計(jì)算內(nèi)力。其次,需考慮風(fēng)荷載組合時(shí),將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行疊加即可。最后,將計(jì)算結(jié)果與整體分析結(jié)果進(jìn)行比較,按照較大截面設(shè)計(jì)值進(jìn)行選擇。
3 工程實(shí)際
3.1 工程概況
某工程地下室2層,地上22層。其中1層層高為5.1m,2層、3層層高為4.2m,4層層高為5.1m,4層以下為8.4m×8.4m大柱網(wǎng),5層以上為剪力墻住宅樓,4層設(shè)置為轉(zhuǎn)換層。建筑下部豎向結(jié)構(gòu)除核心筒外主要為1100mm×1100mm的方柱;水平結(jié)構(gòu)主要為高大斷面框架梁,其截面尺寸主要有:800mm×1500mm;800mm×1700mm;900mm×1700mm;900mm×1800mm;1000mm×1800mm;1000mm×2000mm等。水平結(jié)構(gòu)配筋中,縱向鋼筋以三級為主,直徑分別為28mm和32mm,下部設(shè)計(jì)最多6排,上部最多5排設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)換層其他縱筋直徑均大于20mm;箍筋以二級為主,直徑12mm~16mm,其他一級箍筋直徑8mm~12mm。板厚180mm,板雙層配筋均為通長Φ12mm@200mm,混凝土C55,內(nèi)摻≥12%的UEA-H及適量杜拉纖維。
3.2 模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
豎向結(jié)構(gòu)的模板施工同其他結(jié)構(gòu),主要采用散拼模板,施工工藝按照柱、墻、梁模的配置要求進(jìn)行,并采用對拉螺栓設(shè)計(jì)。由于本工程體量大,梁體自重與施工荷載大,因此梁與板模板的支撐施工非常關(guān)鍵。在本工程模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,板厚180mm,荷載4.50kN/m2,選擇板模支撐為Φ48mm×3.5mm的鋼管扣件支撐體系,鋼管縱橫間距800mm;對轉(zhuǎn)換大梁,因其荷載最大達(dá)42kN/m,梁模支撐選擇單立桿鋼管扣件支撐體系,立桿間距控制450mm~550mm之間,受力橫桿為雙桿,縱橫水平桿間距從下到上依次為250mm,1200mm,1200mm。
3.3 支撐搭設(shè)及構(gòu)造要求
模板支撐搭設(shè)順序如下:轉(zhuǎn)換大梁支撐較大次梁一般次梁搭設(shè)板模支撐。轉(zhuǎn)換大梁模板支撐搭設(shè)工藝:先按700mm搭設(shè)立桿縱橫間距,將水平桿間距設(shè)置為1200mm;在鋼筋綁扎過程中,首先對梁立桿加密,使梁寬+700mm范圍內(nèi)的立桿間距控制在350mm內(nèi),同時(shí),對加密區(qū)的每根立桿下鋪墊60mm×160mm的木方,木方長3000mm~3500mm,立桿底部、木方上鋪6mm厚×100mm×100mm的鋼板。
為了改善轉(zhuǎn)換梁模板支撐受力,將大梁的少量荷載傳遞到下層梁板根部,改善支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性,對大梁的中間1/4跨加斜向支撐,支撐體系如圖2所示。同時(shí),與樓層的其余結(jié)構(gòu)支撐連成整體,并對整個(gè)支撐系統(tǒng)加設(shè)斜向支撐及剪刀支撐,間距6000mm。
圖2 模板支撐體系示意
板模的支撐體系搭設(shè)按照主體結(jié)構(gòu)模板支撐要求施工,同時(shí)考慮與大梁支撐的連接。梁側(cè)模施工按照墻體模板施工要求進(jìn)行,對拉螺栓的間距嚴(yán)格控制在600mm以內(nèi)。樓梯間部位的大梁模板支撐間距同其余大梁,其支撐并輔助于再下一層的梁板結(jié)構(gòu)。
3.4 鋼筋工程
3.4.1 鋼筋料表的編制
下料長度:直鋼筋下料長度為構(gòu)件長度-保護(hù)層厚度+彎鉤增加長度;彎起筋下料長度為減去保護(hù)層厚度的直段長度+斜段長度+彎鉤增加長度-彎曲調(diào)整值;箍筋下料長度為減去保護(hù)層厚度的箍筋周長+箍筋調(diào)整值。考慮與梁筋的關(guān)系,豎向鋼筋應(yīng)在原留置鋼筋的基礎(chǔ)上確定下料長度;水平結(jié)構(gòu)的下料長度以單根構(gòu)件長度為依據(jù)。如果超過該控制長度,采取在作業(yè)面連接來完成。
箍筋的大小控制:柱在鋼筋混凝土構(gòu)件中起受壓、受彎作用。柱根據(jù)外形不同有普通箍筋柱和螺旋箍筋柱兩種。柱內(nèi)配置的鋼筋有縱向鋼筋和箍筋??v向鋼筋主要起承受壓力的作用,箍筋起限制橫向變形,有助抗壓強(qiáng)度提高,對縱向鋼筋定位并與縱筋形成鋼筋骨架的作用。柱內(nèi)箍筋應(yīng)采用封閉式。主箍寬度應(yīng)以構(gòu)件斷面尺寸減2倍的主筋保護(hù)層為內(nèi)空尺寸,其高度的控制應(yīng)根據(jù)梁綁扎的先后順序確定,并應(yīng)滿足設(shè)計(jì)總說明要求;內(nèi)部次箍寬度應(yīng)以主箍的內(nèi)空尺寸平分幾等份后作為內(nèi)空尺寸,高度同主箍。
3.4.2 鋼筋的制作
鋼筋加工制作時(shí),要將鋼筋加工表與設(shè)計(jì)圖復(fù)核,檢查下料表是否有錯(cuò)誤和遺漏鋼筋,對每種鋼筋要按下料表檢查是否達(dá)到要求,經(jīng)過這兩道檢查后,再按下料表放出實(shí)樣,試制合格后方可成批制作,加工好的鋼筋要掛牌堆放整齊有序。
3.4.3 鋼筋的安裝與綁扎
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙檢查鋼筋的鋼號、直徑、根數(shù)及間距是否正確,特別要檢查負(fù)筋的位置。檢查鋼筋接頭的位置及搭接長度是否符合規(guī)范。鋼筋綁扎是否牢固,有無松動。檢查混凝土保護(hù)層是否符合規(guī)范要求。檢查鋼筋表面是否有油漬、漆污和顆粒狀(或片狀)鐵銹等――鋼筋表面不允許有上述缺陷。鋼筋位置及預(yù)埋件位置偏差要在規(guī)定的范圍之內(nèi)。
柱、墻鋼筋的綁扎基本同主體結(jié)構(gòu),但柱子鋼筋的綁扎應(yīng)分兩步進(jìn)行,即先將梁以下柱子的箍筋依序套入柱主筋內(nèi)并綁扎到位,在梁、柱節(jié)點(diǎn)位置,待梁的全部鋼筋擺放到位以后,再將柱子的其他單肢箍及柱筋外箍分別綁扎到位。
3.4.4 鋼筋連接
鋼筋機(jī)械連接強(qiáng)度高,質(zhì)量穩(wěn)定可靠;操作簡單,施工速度快;適用范圍廣,適用于各種方位及同、異徑鋼筋的連接;不受鋼筋的化學(xué)成分、人為因素、氣候、電力等諸多因素的影響;無污染,符合環(huán)保要求,無明火操作,施工安全可靠。本層所有框支梁的連接采用滾壓直螺紋機(jī)械連接。
3.5 混凝土工程
本工程中轉(zhuǎn)換層混凝土施工工程量大,澆筑時(shí)間長。為保證施工質(zhì)量,在施工中采取以下措施。
混凝土質(zhì)量控制:達(dá)到工程需要的混凝土強(qiáng)度;控制12h~15h的初凝時(shí)間;達(dá)到大體積混凝土施工工藝:施工時(shí)減少單方用水量并利用摻用外加劑等來提高和易性及流動性。在澆筑時(shí),應(yīng)有嚴(yán)格的計(jì)劃,注明標(biāo)號、體量、澆筑時(shí)間、坍落度、外加劑(包括杜拉纖維)摻量等,減少水泥用量并優(yōu)選低水化熱水泥。
施工縫設(shè)計(jì):對于所有墻體和豎向施工縫進(jìn)行處理。澆筑工藝采用:先東西側(cè),后南北側(cè)順序,分層澆筑轉(zhuǎn)換大梁,每層高度為50cm,不在主梁上留施工縫。澆筑時(shí)每個(gè)出料口采用2臺~3臺振動棒和多個(gè)平板振動器,振動時(shí)間為25s~35s,以保證密實(shí),確保振搗到位。
取樣并養(yǎng)護(hù)混凝土試件:本工程轉(zhuǎn)換層梁板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑施工中取樣數(shù)量至少應(yīng)為12組,其中一組為7d強(qiáng)度,采用相同條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工藝主要有:覆蓋養(yǎng)護(hù),利用雙層薄膜并經(jīng)潤濕后覆蓋,覆蓋時(shí)間為7d以上,7d后利用澆水養(yǎng)護(hù),澆水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間也是7d,始終保持混凝土濕潤。
4 結(jié)語
隨著我國的建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,越來越多的建筑結(jié)構(gòu)形式逐漸出現(xiàn),轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也會越來越廣泛。由于不同用途的樓層,需要大小不同的開間,就要采用不同的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式,但是帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑在轉(zhuǎn)換層部分通常梁、柱或板的尺寸較大,施工位置較高,因此,為了保障轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量,要對轉(zhuǎn)換層現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制、施工的安全保障措施等方面有極為嚴(yán)格的限制。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 鋼筋混凝土;梁式轉(zhuǎn)換層;特點(diǎn)分析;施工技術(shù);質(zhì)量控制
轉(zhuǎn)換層的施工是高層建筑結(jié)構(gòu)施工的難點(diǎn)和重點(diǎn),必須事先根據(jù)要求制定合理的施工方案,混凝土結(jié)構(gòu)梁式轉(zhuǎn)換層施工易在施工過程中發(fā)生一些質(zhì)量問題,嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致返工的重大損失。因此對于轉(zhuǎn)換層的施工應(yīng)該高度重視關(guān)鍵的施工技術(shù)問題并對相關(guān)因素進(jìn)行分析,制定可行的施工方案,從而保證轉(zhuǎn)換層施工的可靠性。
1工程概況
本工程屬多功能商住樓,地下二層,地上三十層;總高92。1m。首層至四層為商業(yè)門店,五至三十層為住宅。其中一至四層為框支剪力墻結(jié)構(gòu),四層為梁式轉(zhuǎn)換層;五至三十層為剪力墻結(jié)構(gòu)。
2梁式轉(zhuǎn)換層框支柱及框支梁的特點(diǎn)
2.1構(gòu)件截面尺寸大,主筋及箍筋種類多且直徑較大
轉(zhuǎn)換層層高5.53m,框支柱截面尺寸為1200×1200、1200×1800;框支梁截面為1200×2000、800×1800兩種??蛑е鹘钪睆綖?6mm、32mm及28mm,框支梁的主筋直徑為32mm及25mm,且均為三級鋼筋。大直徑鋼筋重量大不易倒運(yùn),在制作過程對鋼筋機(jī)械設(shè)備磨損較大,所以要安排好人力及設(shè)備以保證鋼筋下料的及時(shí)性。
箍筋的種類繁多且直徑較大,在制作過程中嚴(yán)格按照圖紙尺寸進(jìn)行加工。一次制作的數(shù)量不要過多以免箍筋尺寸產(chǎn)生誤差,導(dǎo)致綁扎過程中箍筋無法綁扎到位。制作好的箍筋要按次序分類堆放,吊裝至作業(yè)面時(shí)減少了施工人員挑料的時(shí)間,加快施工進(jìn)度。
綁扎過程中大直徑鋼筋不易綁扎到位,尤其是框支柱及梁主筋的間距不易控制。箍筋綁扎前要嚴(yán)格按照間距在主筋上做好標(biāo)識,綁扎時(shí)按照圖紙要求將箍筋綁#LN位。
2.2直螺紋連接技術(shù)要求高
由于鋼筋直徑較大且自重較大,所以鋼筋連接采用對焊或電弧焊都不妥,不易操作且不能保證施工質(zhì)量,在實(shí)際操作中采用剝肋滾壓直螺紋連接技術(shù)??蛑е傲褐甭菁y接頭采用I級接頭。滾壓直螺紋鋼筋連接屬于“現(xiàn)場預(yù)制、現(xiàn)場連接”式,因此要求設(shè)備擺設(shè)位置要相對固定,安放位置周圍要求有一定事實(shí)上的空間。一至四層層高較高,框支柱的主筋也較長,必須合理安排好原料堆放場地與各種鋼筋機(jī)械設(shè)備的位置,避免重復(fù)倒運(yùn)。滾壓機(jī)安裝時(shí)中心軸線應(yīng)與鋼筋軸線保持水平面同心高度,同時(shí)設(shè)置待加工鋼筋支架,其擺放位置應(yīng)適應(yīng)鋼筋加工,直螺紋加工過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作。
①鋼筋下料必須使用砂輪切割機(jī),以保證鋼筋絲頭長度及直徑。切LI面應(yīng)與鋼筋軸線垂直,不得有馬蹄形或翹曲。
②剝肋長度應(yīng)略短于滾壓絲扣的長度一扣。
③卸下加工過的鋼筋用量規(guī)檢查螺紋中徑及長度,并做調(diào)整,直至加工出合格絲頭。
④加工好的鋼筋及時(shí)戴保護(hù)帽,連接鋼筋以前檢查鋼筋絲頭是否和套筒規(guī)格一致,直螺紋牙形是否完好、清潔。
⑤套絲長度:接頭長度為套筒長度加兩端外露絲扣長度。
2.3鋼筋自重大。鋼筋數(shù)量多直徑大導(dǎo)致了構(gòu)件總體鋼筋自重大
以其中一道框支梁為例:鋼筋自重為9.44噸,安裝框支梁上部縱筋時(shí)需塔吊進(jìn)行逐一吊裝。梁下支撐若按常規(guī)支撐體系,由三層梁板來承受如此大的荷載勢必會破壞梁板結(jié)構(gòu),而且不能避免因模板支撐體系變形疊加而導(dǎo)致樓板產(chǎn)生開裂等質(zhì)量問題,因此不能采用常規(guī)的模板支撐體系。
2.4結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。施工技術(shù)要求高
轉(zhuǎn)換層中框支柱與框支梁的截面同寬,加之梁、柱自身的鋼筋根數(shù)較多,導(dǎo)致了鋼筋排列密集。柱頂梁柱錨固筋與板筋、梁端根部鋼筋穿插,使梁柱節(jié)點(diǎn)施工難度大。合理安排好施工工序是保證梁柱節(jié)點(diǎn)有質(zhì)有序施工的關(guān)鍵。
2.5對縱向鋼筋彎折要求高
根據(jù)03G101―1中對縱向鋼筋彎折的要求為:d≥25時(shí),r=6d。依此計(jì)算,直徑為36的鋼筋彎折半徑應(yīng)為216mm?,F(xiàn)場的鋼筋彎曲設(shè)備無法滿足此要求,必須自制專項(xiàng)彎曲配套設(shè)備。
3框支柱鋼筋的施工
3.1框支柱箍筋綁扎
由于框支柱主筋大部分需要彎錨入框支梁或樓層板內(nèi),極少部分縱筋本著“能通則通”的原則延伸到上層剪力墻樓板頂(見圖1)。彎錨長度自框支柱邊緣算起,彎錨人框支梁或樓層板內(nèi)長度≥lae,故柱箍筋必須提前全部戴齊后方能進(jìn)行主筋的連接!待柱主筋連接完畢后再將箍筋逐個(gè)分開按間距綁扎到位。
圖1框支柱縱筋錨固方式
3.2框支柱縱筋的綁扎
由于主筋根數(shù)多且錨入梁內(nèi)或板內(nèi)的位置不同,導(dǎo)致了框支柱的縱筋平直段高度不一致,在施工過程中對每根框支柱的每根縱筋進(jìn)行編號,且每根柱均附一張鋼筋詳圖?,F(xiàn)場綁扎時(shí)根據(jù)鋼筋料單及帶有鋼筋編號的柱筋圖紙將柱筋一一連接到位。
框支柱主筋到四層地面其頂錨固長度必須保證統(tǒng)一標(biāo)高。施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行:框支柱縱向受力鋼筋接頭宜相互錯(cuò)開,鋼筋機(jī)械連接的連接區(qū)段長度以35d計(jì)算(d為被連接鋼筋中的較大直徑),在距基礎(chǔ)頂面嵌固部位Hn/3設(shè)第一個(gè)接頭,距樓面≥Hn/6、≥hc、≥500mm(取較大值)處設(shè)第一個(gè)接頭(Hn為所在樓層柱凈高、hc為柱截面長邊尺寸)。以此可根據(jù)各層層高來確定柱主筋的下料長度。為了確??蛑еv筋能準(zhǔn)確的錨入轉(zhuǎn)換層梁及板內(nèi),待三層頂板澆筑完畢后及時(shí)在柱縱筋上彈好50線,然后依據(jù)50線來確定待接縱筋垂直長度。根據(jù)縱筋是錨入梁內(nèi)還是錨人板內(nèi)來確定鋼筋的下料長度(錨人板內(nèi)的鋼筋比錨入梁內(nèi)的垂直長度長100ram)。
框支柱縱筋頂部彎錨長度過長,采用直螺紋連接時(shí)必須采用正反絲的套筒。主筋平直段彎錨人梁、板的鋼筋應(yīng)在連接前確定彎錨的方向:中問柱的主筋可向四周梁及板內(nèi)彎錨,邊柱應(yīng)向內(nèi)側(cè)的梁板內(nèi)彎錨。為了避免錨入板內(nèi)的鋼筋過于靠近梁邊而導(dǎo)致梁根部箍筋無法綁扎到位,錨人板的縱筋應(yīng)與柱立面呈4O~60度的夾角。
3.3框支柱澆筑孔的留置
根據(jù)工程實(shí)際情況,在適宜的位置留置框支柱混凝土澆筑孔。留置方法為:距待澆筑混凝土面150mm處將柱箍筋向上提,使上下箍筋的間距保持在500mm左右,中間采用架管配合木方來支撐上部箍筋的重量。由于框支柱縱筋間距較小,暫不安裝接頭部位高于待澆混凝土面的縱筋,待混凝土澆筑完畢后再進(jìn)行連接。這樣既臨時(shí)加大了柱縱筋的間距又保證了縱筋不被混凝土污染。
4框支梁鋼筋施工
4.1節(jié)點(diǎn)處理
由于框支梁鋼筋較多,且梁柱截面同寬,框支梁大部分縱筋無法在同一豎向平面處彎錨??紤]將框支梁的上部縱筋在柱內(nèi)不同位置向下彎錨,且確保鋼筋的水平錨固長度水平段不少于0.4le。梁的上層、底層及端部彎頭筋均是多排鋼筋,所以在鋼筋綁扎時(shí)對于梁上部縱筋每排間距確保不少于1.5d且大于30mm(d為受力鋼筋直徑);對于梁下部縱筋每排間距確保不小于d且必須大于25mm。對于梁端部彎頭鋼筋由于受柱斷面尺寸限制,彎頭鋼筋排距不得小于25mm。
4.2鋼筋的吊裝
框支梁上部縱筋垂直錨固長度達(dá)3.2m,鋼筋過長且自重較大,無法按照常規(guī)的方法進(jìn)行安裝,現(xiàn)場施工采用塔吊對縱筋進(jìn)行逐根吊裝。由于縱筋長度較長,為了防止縱筋在吊裝時(shí)發(fā)生變形而無法保證梁的截面尺寸,在吊裝前根據(jù)縱筋長度不同在其中部輔以不同長度的架管,對其進(jìn)行強(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)。每根縱筋的位置應(yīng)提前確定,根據(jù)縱筋的直徑及平直段長度確定吊裝次序。
4.3鋼筋安裝
梁鋼筋綁扎的方法:核心筒部位周圈剪力墻、柱的水平筋及箍筋先綁扎到轉(zhuǎn)換層底板下口平??蛑Я翰捎谩白韵露希w同步”的方法施工,即根據(jù)梁頂縱筋所在的標(biāo)高位置整體同步向上安裝綁扎,每一個(gè)同標(biāo)高內(nèi)縱筋全部綁扎完畢后,再綁上部同一標(biāo)高縱筋。
首先在支設(shè)好的梁底模板兩側(cè)搭設(shè)施工架子,架子高度要高于梁縱筋的設(shè)計(jì)標(biāo)高。架子用于支撐梁上部縱筋的重量,抬高縱筋的高度以便套箍筋、穿底部縱筋。先放置梁上部兩側(cè)的縱筋,注意縱筋的位置,這樣既可以保證其余縱筋的位置,又可以保證箍筋綁扎完畢后不會緊貼梁側(cè)模板。梁上部縱筋為多排,先安裝下排縱筋再按裝上排縱筋。兩層鋼筋之間加鋼筋頭,并用鐵絲綁扎牢固。
4.4鋼筋安裝的質(zhì)量控制
對于梁內(nèi)同一位置有多層鋼筋時(shí),為確保受力鋼筋的位置準(zhǔn)確、擺放平直,即采用直徑為25mm的短節(jié)鋼筋橫向放置于兩層鋼筋之間,短節(jié)鋼筋間距沿梁長度方向每1米放置一根,且每層受力鋼筋之間豎向均用鋼筋頭隔開。梁底部鋼筋的混凝土保護(hù)層為35mm,對于高度為1800及以上的框架梁,由于鋼筋直徑均在25mm以上。R根數(shù)眾多,因此鋼筋自重很大,大理石墊塊已不能承受其荷載。采用直徑為36mm、長度為1.4倍梁截面寬度的短節(jié)鋼筋作為墊塊,將此短鋼筋與底層縱向受力鋼筋約呈45度夾角放在梁底模板與底層箍筋之間。
圖2 框支梁主筋安裝示意圖
5結(jié)束語
在工程實(shí)踐中采用了以上行之有效的質(zhì)量保證,確保了框支柱及框支梁鋼筋工程的順利進(jìn)行,鋼筋數(shù)量及位置準(zhǔn)確。同時(shí)也符合設(shè)計(jì)要求,滿足規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足強(qiáng)制性條文要求。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;轉(zhuǎn)換層;施工;方法
[ Abstract ] This paper analyzes construction technology of a residential building engineering ‘s big volume concrete ,puts forward the concrete construction method .
[ Key words ] big volume concrete; transition layer; construction ;method
由于轉(zhuǎn)換層混凝土的施工是大體積混凝土施工,所以幾平所有文獻(xiàn)資料都認(rèn)為轉(zhuǎn)換層混凝土的施工主要是防止裂縫問題。就作者調(diào)查過的有限工程實(shí)例而言,到目前為止還未發(fā)現(xiàn)有任何一個(gè)工程的轉(zhuǎn)換層的混凝土表面出現(xiàn)超出規(guī)范要求的裂縫,比一般的結(jié)構(gòu)樓層質(zhì)量要好的多。這可能是由于在作業(yè)過程中充分重視的原因,從而也可以肯定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量好壞對控制裂縫起著至關(guān)重要的作用。
1 轉(zhuǎn)換層的重要作用
轉(zhuǎn)換層是一幢住宅建筑物中為滿足不同使用功能,采用不同結(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。轉(zhuǎn)換層構(gòu)件一般截面尺寸較大,板式轉(zhuǎn)換層的厚度多在300cm以上,所以轉(zhuǎn)換層混凝土的施工必須按大體積混凝土要求進(jìn)行施工。
2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土與基礎(chǔ)工程中大體積混凝土的區(qū)別
2.1 基礎(chǔ)大體積混凝土下底面幾乎不受外界溫度影響,而轉(zhuǎn)換層大體積混凝土幾乎所有的面都受外界溫度變化的影響,外界溫度的較大波動都有可能引起混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。
2.2 基礎(chǔ)大體積混凝土一般位于基坑內(nèi),下面是樁基和原土地基,不存在支撐問題,施工環(huán)境較為理想。而轉(zhuǎn)換層大體積混凝土多在地面以上,處于懸空狀態(tài),支撐問題是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的主要問題。
2.3 基礎(chǔ)混凝土的各種溫度控制理論和裂縫控制理論比較成熟,而轉(zhuǎn)換層大體積混凝土目前尚缺乏成熟的理論,只能參考基礎(chǔ)大體積混凝土理論考慮。
3 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝
某工程建筑面積7833.33m2,由十六層標(biāo)準(zhǔn)層和一、二層停車場兩部分組成,第3層設(shè)置厚板轉(zhuǎn)換層,轉(zhuǎn)換層板厚為450mm。厚板的受力鋼筋為雙層雙向22@12O鋼筋。厚板及混凝土強(qiáng)度等級為C50配合比如表1,混凝土一次澆筑成型。
注:①本配合比所使用材料為干材料,根據(jù)材料實(shí)際含水量情況隨時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整。
3.1 轉(zhuǎn)換層混凝土的配合比設(shè)計(jì)
3.1.1 水泥的選用:優(yōu)先選用水化熱低的42.5MPa,礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥:摻入粉煤灰或沸石粉,降低水泥的用量,使用水化熱相應(yīng)降低;摻入減水劑,減少水的用量,使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現(xiàn),延長升溫階段,達(dá)到混凝土表面溫度峰值梯度減小的目的。
3.1.2 粉煤灰:為了減少水泥的用量,可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥,粉煤灰不得超過《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥)(GB1344—85)所規(guī)定的最高限量。
3.1.3 減水劑:為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求,宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。常用的有木質(zhì)素減水劑、樹脂減水劑等。在轉(zhuǎn)換層大體積混凝土加入的主要是木質(zhì)素磺酸鈣(又稱M型減水劑),在保持混凝土配合比不變情況下,摻與水泥質(zhì)量0.2~0.3%的M型減水劑可使坍落度提高10mm左右;保持混凝土的抗壓強(qiáng)度和坍落度不變,一般可節(jié)約水泥8~1O%;保持混凝土坍落度和水泥用量不變,其減水率為1O%左右,抗壓強(qiáng)度提高1O~15%。
3.1.4 其它外加劑:除了加入減水劑外,轉(zhuǎn)換層混凝土還可根據(jù)需要加入其它外加劑如引氣劑、膨脹劑(JEA膨脹劑)、泵送劑、杜拉纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維等。
3.2 轉(zhuǎn)換層混凝土的澆筑
3.2.1 混凝土的澆筑方向應(yīng)先中間、后周邊,向兩個(gè)方向推進(jìn)(如圖1),轉(zhuǎn)換梁、板混凝土采用“一個(gè)坡度,薄層澆筑,一坡到頂,循序漸進(jìn)”的原則(如圖2)。一方面,這樣澆筑加大了混凝土部分工作面的面積,有利于混凝上部分水化熱排出,另一方面,也有利于降低混凝土澆筑時(shí)模板的側(cè)壓力。
3.2.2 節(jié)點(diǎn)部位的保證措施。轉(zhuǎn)換層中梁、柱、墻節(jié)點(diǎn)部位鋼筋過于密集,為確保此部位的混凝土澆筑密實(shí),須采取以下措施:
a.采用同標(biāo)號的細(xì)石混凝土澆筑上述部位;
b.對局部鋼筋過于密集處要作適當(dāng)調(diào)整,確保插入式振動器有足夠的工作界面;
c.澆筑過程中安排專人檢查墻、柱等豎向結(jié)構(gòu)的側(cè)模,如發(fā)現(xiàn)墻、柱混凝土澆筑到位后模板經(jīng)敲擊發(fā)出空響聲,則應(yīng)立即通知混凝土澆筑人員,對此部位加強(qiáng)振搗,并補(bǔ)澆混凝土,確?;炷翝仓軐?shí);
3.2.3 大體積混凝土的測溫極其重要,轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑可以通過測溫來了解混凝土的內(nèi)部變化情況。測溫的方法是通過在混凝土的內(nèi)部埋設(shè)熱電阻傳感器,用測溫儀進(jìn)行量測。根據(jù)混凝土水化熱溫升規(guī)律確定測溫時(shí)間大約為1O~14d,測溫分為兩個(gè)階段。第一階段為升溫階段,自混凝土終凝后開始測溫至混凝土的最高溫度;第二階段為降溫階段,自混凝土最高溫度到混凝土中心溫度為4OºC左右。各測點(diǎn)測量溫度,前72h每3h測一次,72h后每6h測一次,并做好測溫記錄,及時(shí)分析測溫結(jié)果,以便調(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)措施。
3.2.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)。轉(zhuǎn)換層混凝土初凝后、上表面立即覆蓋塑料薄膜和草袋子并澆水養(yǎng)護(hù),不宜澆水過多,保持混凝土的濕潤即可。厚板側(cè)面及底面采用保留模板的方法養(yǎng)護(hù),部分鋼模板的部位要采用外包塑料薄膜和干草袋的方法保溫,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。
4 大體積混凝土溫度控制措施
混凝土采取保溫養(yǎng)護(hù),為了減少混凝土內(nèi)外溫差,延緩收縮和散熱時(shí)間(即使后期緩慢地降溫),使混凝土在緩慢的散熱過程中獲得必要的強(qiáng)度來抵抗溫度應(yīng)力,同時(shí)降低變形變化的速度,充分發(fā)揮材料的徐變松馳特性,有效的消減約束應(yīng)力,使之小于該齡期抗拉強(qiáng)度,防止內(nèi)外溫差過大并超過允許的界限(一般為20~25ºC),導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫,而采取在混凝土表面適當(dāng)覆蓋保溫材料。保溫法溫控計(jì)算包括選定保溫材料、計(jì)算保溫材料需要的厚度。
其計(jì)算根據(jù)熱交換原理,假定混凝土的中心向混凝土表面散失熱量,等于混凝土表面保溫材料應(yīng)補(bǔ)充的發(fā)熱量。
這種保溫方法大多采用在表面覆蓋1~2層草袋(或草墊、下同),或一層塑料薄膜加一層草袋??墒够炷镣獗砼c外界氣溫差縮小到1O℃ 以內(nèi),同時(shí)可減少混凝土表面熱擴(kuò)散,充分發(fā)揮混凝土強(qiáng)度的潛力和松馳作用,使應(yīng)力小于抗拉強(qiáng)度;另一方面能保持適度的濕養(yǎng)護(hù)(或澆少量的水濕潤),有利于水泥的水化作用順利進(jìn)行和彈性模量的增長;前者可提高混凝土早期的抗拉搶渡,防止表面脫水;后者可增強(qiáng)抵抗變形能力。大量的工程實(shí)踐證明,保溫養(yǎng)護(hù)對防止大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害深裂縫或貫穿性溫度收縮裂縫是有效的。
本工程實(shí)例采用一層草袋和一層塑料布基本上可以滿足保溫要求。
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)換層;施工特點(diǎn);施工技術(shù);安全保障措施
現(xiàn)代高層建筑向更高、體型更復(fù)雜、結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展。建筑功能日益復(fù)雜化,使得建筑結(jié)構(gòu)常常需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來完成上、下層建筑物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。不同用途的樓層,需要大小不同的開間,采用不同的結(jié)構(gòu)形式。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑在轉(zhuǎn)換層部分,由于梁、柱或板的尺寸較大,施工位置較高,所以對轉(zhuǎn)換層現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制、施工的安全保障措施等方面都有極為嚴(yán)格的限制。
1 轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
在轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于結(jié)構(gòu)下部樓層受力較大,上部樓層受力較小,正常布置時(shí)是下部剛度大,墻多柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻,柱擴(kuò)大軸線間距。轉(zhuǎn)換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。和一般結(jié)構(gòu)層相比,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點(diǎn),這就意味著轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件,它們的設(shè)計(jì)是否合理、安全、經(jīng)濟(jì)對整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工費(fèi)用等有著重要的影響。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都是按照強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部的原則進(jìn)行的,使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近,平滑過渡。根據(jù)抗震要求轉(zhuǎn)換層一般均設(shè)置在 3 層及3層以上。
2 轉(zhuǎn)換層的施工特點(diǎn)與措施
2.1 轉(zhuǎn)換層模板支撐系統(tǒng)
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的體量大、自重大,對模板支撐系統(tǒng)的承載能力、剛度和穩(wěn)定性都有嚴(yán)格的要求,必須進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。以梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層為例,梁本身的線荷載通常在60~100 kN/m,加上施工荷載就更大。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方案,建立符合實(shí)際的力學(xué)分析模式,達(dá)到設(shè)計(jì)和施工的統(tǒng)一。
設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁(板)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。當(dāng)作為多層支撐荷載傳遞時(shí),上下立柱的位置應(yīng)對齊,防止上下樓面因受力不勻而造成的局部損傷。在梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層施工中,由于梁的側(cè)向高度較大、厚度較薄,所以應(yīng)驗(yàn)算模板系統(tǒng)側(cè)向穩(wěn)定性和側(cè)向強(qiáng)度,防止整體跑位和脹模。
2.2 支撐系統(tǒng)的拆除
混凝土澆筑完成后,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),才允許拆除模板及支撐系統(tǒng)。如采用搭設(shè)施工平臺支模,可在轉(zhuǎn)換層裝飾裝修完成后再拆除支撐系統(tǒng)。拆除前,須由施工人員提出拆除申請,由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)證,符合有關(guān)規(guī)定后方準(zhǔn)予拆除模板。
2.3 鋼筋工程
轉(zhuǎn)換梁(板)的含鋼量高,主筋長,梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集,合理安排好就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。在兩梁相交的柱節(jié)點(diǎn)區(qū)上下共有幾十層上百根主筋在此相聚,加上腰筋、柱筋等,主筋還須彎起錨固,眾筋搶位現(xiàn)象十分突出。任何一根主筋的就位錯(cuò)誤,均會造成大量的返工。因此,準(zhǔn)確地翻樣和下料是鋼筋順利施工的前提。轉(zhuǎn)換層大梁的主筋是轉(zhuǎn)換層中最重要的受力單元,應(yīng)采用最可靠且對鋼筋無損害的連接方式,通常采用冷擠壓連接法。大梁上下幾排鋼筋在綁扎就位時(shí)要保證其上下對齊形成垂直的鋼筋間隙,以便混凝土澆筑和振搗。一般轉(zhuǎn)換梁底筋非常密集,施工時(shí)可與設(shè)計(jì)院、監(jiān)理、甲方協(xié)商,合理安裝轉(zhuǎn)換梁中鋼筋位置,有利于混凝土澆筑。由于鋼筋復(fù)雜,澆筑混凝土?xí)r派專人檢查及保護(hù)鋼筋,避免鋼筋變形移位。
當(dāng)轉(zhuǎn)換層的梁或板混凝土分兩次澆筑時(shí),應(yīng)在施工縫上增設(shè)抗剪鋼筋,以保證上下層混凝土結(jié)合牢固。
2.4 混凝土施工
轉(zhuǎn)換層的混凝土一次澆筑量很大,混凝土的強(qiáng)度等級也較高,特別是梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,多屬于大體積混凝土施工,不僅給模板支撐系統(tǒng)帶來很大困難,而且混凝土內(nèi)部容易產(chǎn)生溫度裂縫。
在進(jìn)行大跨度、超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的混凝土施工時(shí),應(yīng)事先設(shè)計(jì)好混凝土澆筑的路線、澆筑方式,并采取措施防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。實(shí)際工程中經(jīng)常采取的施工措施有:
2.4.1 轉(zhuǎn)換層混凝土分層下料、分層振搗,每次澆筑厚度500mm左右。混凝土振搗采用趕漿法,上下層的間隔時(shí)間不應(yīng)超過2h,以保證新老混凝土接槎部位粘結(jié)良好。
2.4.2 轉(zhuǎn)換梁和梁柱相交的地方鋼筋都非常密集,以致于許多地方都無法插入振動棒,為了保證混凝土進(jìn)入梁底部,所以在混凝土澆筑前應(yīng)及時(shí)進(jìn)行實(shí)地勘察,確定振動棒的插入地點(diǎn),振搗范圍能否滿足振搗要求等。除采用在鋼筋下料時(shí)留出下料和振動棒位置外,還采用在轉(zhuǎn)換梁和柱相交的地方和轉(zhuǎn)換梁底部用鋼管卡出插振動棒位置,澆筑混凝土前抽出鋼管,就形成了下料口兼插入口。
2.4.3 轉(zhuǎn)換梁的混凝土澆筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制混凝土的澆筑速度,一般單層為5m/h,前后兩層澆筑的間隙時(shí)間適當(dāng)延長,且澆筑時(shí)必須有木工在下部進(jìn)行模板的檢查,澆筑時(shí)用錘子錘擊四周側(cè)模板,促進(jìn)和檢查下部混凝土的密實(shí)度。
2.4.4 轉(zhuǎn)換層構(gòu)件混凝土體積較大,混凝土強(qiáng)度等級高,商品混凝土水灰比大,收縮應(yīng)變大,易產(chǎn)生構(gòu)件表面微小裂縫,影響觀感,為了防止產(chǎn)生裂縫,在混凝土內(nèi)摻MPC 聚合物纖維膨脹劑,要求限制膨脹率不小于0.015%。根據(jù)混凝土的配合比和預(yù)計(jì)的施工氣候及現(xiàn)場條件,應(yīng)采取措施控制混凝土內(nèi)外溫度差,緩解大體積混凝土水化熱高,溫度應(yīng)力過大,控制混凝土裂縫。
2.4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)?;炷劣捎跐仓w量大,所以澆筑后應(yīng)特別注意養(yǎng)護(hù),以減小混凝土內(nèi)部與表面的溫差值。待混凝土澆筑后,應(yīng)用草包、麻袋或塑料薄膜覆蓋保溫,使表面保持濕潤狀態(tài)。冬季施工時(shí)還應(yīng)按規(guī)定做好保溫測溫工作。
3 安全保障措施
高層建筑中轉(zhuǎn)換層施工都屬于高空危險(xiǎn)作業(yè),所以一個(gè)切實(shí)可行的安全保障措施是施工的關(guān)鍵。建筑工程施工的特點(diǎn),決定了建筑施工中的危險(xiǎn)因素多存在于高處交叉作業(yè)、垂直運(yùn)輸、電氣工具使用以及基礎(chǔ)工程作業(yè)中。傷亡事故主要有高處墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電事故,施工坍塌和中毒事故等類別,這幾類傷亡事故是建設(shè)施工中的最主要傷害。
3.1 成立以項(xiàng)目經(jīng)理為核心的安全管理領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),突出專職安全工程師的責(zé)權(quán),建立以各隊(duì)安全員為骨干的安全管理網(wǎng)絡(luò)。
3.2 實(shí)行安全事故易發(fā)點(diǎn)控制法,通報(bào)事故易發(fā)點(diǎn),由專人負(fù)責(zé)跟蹤監(jiān)控。
3.3 操作人員必須持有效證件上崗,并加強(qiáng)施工前的班前培訓(xùn),熟悉施工工藝,提高安全意識。
3.4 建筑工人幾乎每時(shí)每刻都工作在危險(xiǎn)的環(huán)境中,必須配備安全帽等必需防護(hù)用品或用具,并隨時(shí)高度關(guān)注可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)狀況。
3.5 注意架體在搭設(shè)及后期施工過程中的安全,對架體立桿及結(jié)構(gòu)樓板的應(yīng)力、撓度位移變化,必須進(jìn)行全程監(jiān)測。
3.6 平臺周邊的臨空面,應(yīng)先期設(shè)置安全防護(hù)欄桿,并隨著架體的搭設(shè),及時(shí)用安全網(wǎng)進(jìn)行全封閉的安全圍護(hù)。
3.7 模板支撐系統(tǒng)的鋼管腳手架與結(jié)構(gòu)的相鄰處,應(yīng)每步每架設(shè)置剛性連墻桿,其余部位應(yīng)與內(nèi)架聯(lián)結(jié)成整體,以提高排架支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。
3.8 在澆筑混凝土?xí)r,操作工人需時(shí)刻觀測支撐體系的安全穩(wěn)定情況。
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;轉(zhuǎn)換層;施工技術(shù)
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)要承受上部各層的全部荷載,在施工過程中應(yīng)確保施工質(zhì)量。針對高層建筑轉(zhuǎn)換層施工時(shí)鋼筋密集、澆筑的砼量大、跨度大且承受的豎向荷載大等難點(diǎn),通過優(yōu)化混凝土配合比,注意對鋼筋密集部位的澆搗、控制溫度及養(yǎng)護(hù)等措施,以保證砼強(qiáng)度達(dá)到要求,并有效控制混凝土早期收縮裂縫和后期有害裂縫的產(chǎn)生,從而確保高層建筑厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定可靠。
1 轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)
高層建筑的厚板轉(zhuǎn)換層通常是設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)的下部,轉(zhuǎn)換層要承受上部傳遞下來的荷載,如果結(jié)構(gòu)層不具有足夠的強(qiáng)度的話,結(jié)構(gòu)破壞將會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。所以一般情況下轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)都需要采用剛度較大的材料,重量也要比一般的樓層結(jié)構(gòu)超出不少。另外高層建筑的厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)由于其自身具有較大的強(qiáng)度和剛度,與其他結(jié)構(gòu)的差異性可能會導(dǎo)致在地震發(fā)生時(shí),該部位產(chǎn)生較大的變形破壞。厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)還具有較大的截面面積,截面過大也會增加施工的難度。
厚板轉(zhuǎn)換層是一種三向都受力的復(fù)雜構(gòu)件,高層建筑物上部傳遞下來的荷載也是復(fù)雜多變,分布也不夠均勻。在上部剪力墻密集的部位,厚板轉(zhuǎn)換層的內(nèi)力就相對較大,在厚板轉(zhuǎn)換層的邊角位置,剪力墻數(shù)量少。板體內(nèi)部的受力也就相對較小。厚板轉(zhuǎn)換層的豎向受力方面要對整體的彎曲和局部的彎曲效應(yīng)進(jìn)行綜合的考慮。高層建筑的厚板轉(zhuǎn)換層的厚度是影響到結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的一個(gè)重要的因素。轉(zhuǎn)換層的厚度會對結(jié)構(gòu)的頻率造成影響。在相同頻率的策動力作用下,豎向力的影響效果會隨著板體厚度的增加而顯著的增加。厚板轉(zhuǎn)換層中還存在著一定的薄膜應(yīng)力。
2 轉(zhuǎn)換層的布置形式
2.1 施工方案
厚板轉(zhuǎn)換層自重及施工荷載為51.3kg/m2,采用常規(guī)的支模體系,單靠下層樓板承受如此大的荷載勢必會破壞下層結(jié)構(gòu),而采用分層卸載的方法則必須從地下室底板起搭設(shè)4層支撐架,靠各層樓面的變形協(xié)調(diào)來傳遞擴(kuò)散荷載,這樣既不經(jīng)濟(jì)也不能保證結(jié)構(gòu)樓板不產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。經(jīng)過分析比較和計(jì)算,確定采用疊合梁的原理轉(zhuǎn)換厚板,即將轉(zhuǎn)換板混凝土分兩次澆筑,第一次澆筑0.8m厚,待其強(qiáng)度增長達(dá)到90%后再澆筑第二層1.0m厚混凝土,利用第一層先澆板承受第二層后澆板的施工荷載,轉(zhuǎn)換板的鋼筋相應(yīng)分兩層綁扎。
2.2 在底部形成大空間的轉(zhuǎn)換層
在高層建筑的下部保留大空間的結(jié)構(gòu)形式是現(xiàn)在很常見的情況,這種情況下可以在建筑平面的低端設(shè)置轉(zhuǎn)換層,使得轉(zhuǎn)換層能夠跨越底層建筑的平面,使得上部荷載能夠很好的傳遞到下部結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)上。另外也可以設(shè)置一個(gè)強(qiáng)度大的筒體,能夠支撐起轉(zhuǎn)換層,四周向外懸挑,這樣也可以做到形成一個(gè)下部的大空間結(jié)構(gòu)。
2.3 外部大柱網(wǎng)形式轉(zhuǎn)換層
如果高層建筑存在筒中筒的結(jié)構(gòu)形式,需要在外筒結(jié)構(gòu)設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。添加水平轉(zhuǎn)換層之后可以在建筑的下部擴(kuò)大柱子之間的間距,從而形成大的空間。這種情況下的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)要沿著結(jié)構(gòu)的外延的周圍的柱列或者是角筒進(jìn)行布置。此外按照結(jié)構(gòu)功能的劃分,轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式又可以分為三類:上下結(jié)構(gòu)層之間的轉(zhuǎn)換。通常是采用剪力墻結(jié)構(gòu)將上部的剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架,以便形成更大的內(nèi)部自由空間結(jié)構(gòu)。改變上下結(jié)構(gòu)層的柱網(wǎng)和軸線。這種結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有對上下結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,但是通過添加轉(zhuǎn)換層擴(kuò)大了柱子之間的間距。對結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線同時(shí)改變。在上部結(jié)構(gòu)層設(shè)置剪力墻通過轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)改變?yōu)榭蚣?,同時(shí)柱網(wǎng)的軸線要和上部結(jié)構(gòu)的軸線錯(cuò)開布置,來達(dá)到一個(gè)上下部結(jié)構(gòu)不對齊的目的。
3 施工方法
3.1 模板工程
模板支架采用扣件式鋼管腳手架,鋼管采用外徑48mm、壁厚3.5mm的焊接鋼管。立桿用3.6m的整根鋼管,中間不設(shè)接頭,間距為0.5m*0.5m,立桿下滿鋪2.5cm厚木板,水平方向拉桿設(shè)4道,并設(shè)剪刀撐。頂端橫桿與立桿的扣件下加設(shè)1個(gè)扣件,以增大抗滑移能力。頂端橫桿上放10cm*10cm木檁條,間距為40cm。模板采用竹膠板。轉(zhuǎn)換層的側(cè)模用¢14鋼筋在相應(yīng)位置與暗梁主筋拉接,外部與模板背楞固定。經(jīng)驗(yàn)算,上述模板支撐體系滿足第一步0.8m厚混凝土的施工要求。在轉(zhuǎn)換層施工期間,1—3層的梁板支撐均不拆除,在第一步0.8m厚混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,在第二步1.0m厚混凝土澆筑前,松開3層模板支撐頂端橫桿與立桿的扣件進(jìn)行卸荷,然后再全部上緊,以使第一步0.8m厚混凝土板和模板支撐體系共同承受上部荷載。在第二步1.0m厚混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆除全部模板及支撐。
3.2 混凝土工程
混凝土施工縫的處理。為使轉(zhuǎn)換板的整板的承載性能不因混凝土分兩次澆筑而下降,必須在兩澆筑層結(jié)合面采取特殊處理措施,來保證兩層混凝土板協(xié)同工作。預(yù)留坑槽:在先澆層板上表面留設(shè)間距l(xiāng)m呈梅花形布置的混凝土坑槽,槽深為100mm,平面邊長300mm,通過預(yù)埋木盒子來實(shí)現(xiàn)?;炷恋臐仓2捎帽盟蜕唐坊炷?,使用插入式振搗器分層搗實(shí)混凝土?;炷翜y溫。測溫點(diǎn)布置必須具有代表性和可比性,沿澆灌高度,應(yīng)布置在底部、中部和表面,垂直測點(diǎn)間距為500mm,水平測點(diǎn)間距為5m。當(dāng)使用熱電偶溫度計(jì)時(shí),其插入深度可按實(shí)際需要和具體情況而定,一般不少于熱電偶體徑的6—10倍,測溫點(diǎn)的布置距邊角和表面應(yīng)大于50mm,并對測溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)施動態(tài)控制。由于轉(zhuǎn)換層在春季施工,所以采用蓄水法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)3h。隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄水高度為l00mm。板側(cè)面掛草袋(或麻袋)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),使其保持濕潤。根據(jù)在轉(zhuǎn)換厚板不同深度各相關(guān)部位埋設(shè)的測溫點(diǎn),所顯示的混凝土內(nèi)部溫度變化情況,及時(shí)采取措施,調(diào)整混凝土的養(yǎng)護(hù)水溫?;炷林行臏囟扰c表面溫度之差。表面溫度與環(huán)境溫度之差均小于25攝氏度。當(dāng)中心溫度與表面溫度之差超過25攝氏度時(shí),可提高養(yǎng)護(hù)水溫;表面溫度與環(huán)境溫度超過25攝氏度時(shí),可適當(dāng)降低養(yǎng)護(hù)水溫。反之亦然。
4 結(jié)束語
由于轉(zhuǎn)換層具有“大、重、密”的特點(diǎn),使施工難度增大,稍有不慎,就可能發(fā)生支撐系統(tǒng)失穩(wěn)、模板變形、鋼筋錯(cuò)位、混凝土漏漿等質(zhì)量問題。因此,在進(jìn)行施工時(shí),除加強(qiáng)施工技術(shù)管理外,還必須加強(qiáng)質(zhì)量控制。模板支撐體系不僅要進(jìn)行精確計(jì)算,還要有足夠的構(gòu)造措施保證,并要強(qiáng)化檢查,完善手續(xù)。對進(jìn)場鋼管、扣件進(jìn)行“三證檢驗(yàn)”并隨機(jī)抽查鋼管厚度及扣件螺栓擰緊扭力矩。搭設(shè)過程中隨時(shí)檢查彈線的準(zhǔn)確性及立桿是否與定位點(diǎn)對應(yīng),在確保混凝土全部達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)支架方可拆除。鋼筋綁扎必須保證位置的準(zhǔn)確,為后續(xù)施工打下良好的基礎(chǔ)。鋼筋的品種、質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,表面必須清潔,鋼筋的間距要均勻,各排上下位置要對位,預(yù)埋位置、數(shù)量及形式必須符合設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn):