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摘要:近几年来,国内外高层建筑发展迅速,空间、功能的多样化需求也不断复杂化。为了满足不同空间、功能多样化的需求,其建筑向着体型复杂、功能多样的综合性方向发展。而转换层是实现高层建筑空间化和整体化目标的特殊结构,被广泛运用于高层建筑中。本文根据工程案例,对转换层施工的一次性浇捣混凝土技术、温度控度等措施进行探讨。
关键词:建筑项目;转换层;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
1、工程概述
某住宅小区地上建筑23层, 总建筑面积25000m2, 框支剪力墙结构, 结构转换层在第3层,3层以下为钢筋混凝土框架结构,三层以上为剪力墙结构。转换层典型最大框支梁断面尺寸1100×2800mm,下部主筋35C32,上部主筋节点处18C32、贯通主筋14C32,腰筋24C18,梁箍筋C12@100,其余框支梁的主筋为C25。
2、工程方案选择
转换层结构施工一般采取一次支模浇捣混凝土、荷载传递法支模以及利用叠合法施工原理将转换层框支梁分两次浇筑成型等三种方法。
设计人员结合工程实例经过综合分析,认为采用叠合法成型会在转换层结构中产生因施工原因导致的附加内力,而且这个附加内力并不随施工过程的终结而消失,而是永久的叠加在结构中;此外由于分层浇筑对梁混凝土的整体工作不利。所以最终决定采用一次性支模浇筑混凝土的方法,这种方法的特点是对结构有利,但框支梁自重太大,施工时对下部已浇筑的楼层影响太大,对模板支撑要求较高。
3、施工方法
3.1工艺流程
根据楼层的支模排架布線→逐层安装钢管立柱及铺设找平木垫板—铺设框支梁底模→钢筋支架搭设、安装框支梁面层钢筋绑扎→浇捣框支柱及剪力墙混凝土→绑扎框支梁钢筋→安装框支梁侧模板、楼板模板→凝土浇筑→保温保湿养护。
3.2模板工程:
3.2.1模板及支撑材料的选用
采用¢48×3.5mm钢管扣件式脚手架支撑体系,钢管¢48×3.5mm钢管作主龙骨,50×100㎜木枋作次龙骨,18mm木胶合板为面板的模板。
3.2.2模板设计要点:
由于框支梁断面都很大,设计又要求框支梁必须一次性浇筑混凝土,这就对梁模支撑体系要求很高,对施工带来很大难度,并且框支梁侧模支撑稳定性极差,易发生质量事故和安全事故。
经对最大截面尺寸为1100㎜×2800㎜的框支梁模板及支撑体系进行计算,模板排架支撑体系能够满足混凝土施工荷载要求,故转换层排架支撑体系均参照此框支梁排架支撑体系进行搭设,具体设计如下:
1)荷载设计值:a、框支梁混凝土自重(含钢筋重量取28.12KN/ m3)1.1×2.8×28.12=86.6KN/ m2; b、模板及支架荷载按0.35KN/m2计;c、施工人员及设备荷载按2.5KN/ m2 计;d、混凝土冲击荷载按2.0KN/ m2计;则荷载设计值为q=1.2×(86.6+1.1×0.35) +1.4×1.1×(2.5+2.0)=109.3 KN/m;
2)根据荷载核算取值,支撑排架搭设时,所有框支梁顺梁的跨度方向立杆间距350mm,垂直于梁长度方向支撑立杆间距不大于300mm(即增加4根立杆)。水平方向在排架下端设一道水平拉结扫地杆,再向上按不大于1500mm设置水平杆,并与楼板支撑架连接成整体。在每一道梁排架立杆的长度方向两侧均设置一道剪刀撑,垂直于梁长度方向每间隔2100mm设剪刀撑并与排架立杆拉结,增加稳定性。
3)由于框支梁部位的施工荷载大于裙楼屋面板的设计荷载,所以在所有梁底模垂直梁的长度方向支撑立杆下设置12#槽钢作为垫板,避免立杆的集中荷载破坏楼板结构。考虑到立杆垂直方向受力存在偏心距,在排架搭设过程中所用的水平钢管应在立杆两侧交叉布置,不应在立杆的同一侧布置。顶板排架立杆的间距可取框支梁排架立杆间距的2倍即700mm。
4)考虑扣件质量及人为因素,在梁底模外楞钢管所用扣件部分均采用双扣件加固,梁底模中间支撑选用支撑钢管加上顶托(可调螺杆),梁底模下横楞钢管搁置在各立杆的顶托上,可方便地调整梁底水平与标高,又能保证立杆承受施工荷载。
5)梁底模下横楞选用¢48钢管,在立杆间按间距500mm布置与排架横楞垂直固定,梁底模选用18厚竹胶合板与50×100㎜木枋配置,木枋间净间距不大于150mm。梁外侧模立档采用50×100㎜木枋,间距400mm;外横档采用双钢管及对拉螺栓,间距400mm;对拉螺栓直径φ14水平间距500mm,垂直间距不大于400mm,固定模板所用螺帽均采用双螺帽,以防螺杆丝口滑丝。由于对拉螺栓比较密集,考虑对结构受力会造成影响,框支梁中所用的对拉螺杆均为一次性使用。
3.2.3承受转换层模板支撑的下部结构复核
转换层结构施工荷载较大,不但模板及其支撑要安全牢靠,对承受模板支撑的下部楼层结构也应给予计算复核,采取一定的措施,考虑多层支模架分流荷载,变形协调、共同受力,同时确保已施工结构的安全。
由于转换层结构复杂,施工工期在一个月左右,此时,下部楼层结构可以达到设计承载能力,经验算,最大框支梁下五层框架梁的最大承载能力为66.7kN/m,所以上部框支梁的最大转换层结构施工需要下部五层、四层楼板来共同承担。为保险起见,在转换层以下的三、四、五层等三层模板及支撑系统均不拆除,从框支梁模板设计可知,框支梁的模板支撑间距较密(350mm左右),在下部楼层模板施工中,即按这个间距来布置模板支撑,这样下部楼层施工后,模板及其支撑全部不动,即能保证上下支撑有效准确地传递分摊施工荷载到下部各层结构。
3.3钢筋工程
3.3.1框支梁的钢筋具有直径大、数量多、布置较密、接头多等特点,尤其在梁柱节点区,绑扎难度相当大。因此正确的翻样和下料,合理安排好钢筋就位顺序是钢筋安装的关键。钢筋翻样前必须搞清设计意图,掌握现行规范的有关规定,翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,指定制作尺寸和绑扎次序。
3.3.2钢筋的连接与锚固
按照《11G101-1》混凝土结构标准图集90页,梁下部主筋应在端部柱内弯起15d,上部主筋应伸入梁下部柱内LaE,最大框支梁上部C32主筋弯锚长度达3.8m。
框支梁主筋C25、C32的接长均采用滚扎直螺纹机械连接技术,相邻的接头位置应相互错开,从任一接头中心至35d的区域范围内,纵向受力钢筋的接头面积百分率不大于50%。钢筋剥肋长度C25钢筋为29.5~32.5mm、C32钢筋为40~42.5mm,接头拼接完成后,应使两个接头在套筒中央位置相互顶进,套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露,所有套筒接头用扭力扳手100﹪检验。
3.3.3框支柱钢筋施工
根据《11G101-1》混凝土结构标准图集90页,框支柱部分纵筋延伸到上层剪力墙楼板底,原则为“能通则通”。根据本工程上部剪力墙情况,外边柱位置的主筋能够伸入剪力墙的全部直锚进入上部剪力墙,其余部位的框支柱主筋均弯锚,弯锚长度为伸至柱对边进入梁或板内12d。
3.3.4框支梁钢筋施工
木工安装好大梁底模后,在大梁的两端及中间用钢管搭设好固定架支撑钢筋,间距为1.5米,以免大梁钢筋偏位,在搁架横杆上铺支座处下排纵筋和面层纵筋,固定正确后浇筑框支柱及剪力墙混凝土(因框支梁面层钢筋锚入框支梁底柱内LaE,最大框支梁上部C32主筋弯锚长度长达4m),分层铺设框支梁底纵筋,梁主筋铺完后套箍筋,逐排将纵筋与箍筋固定。放置暗梁底保护层垫块(采用C25钢筋作垫块,间距为1.5米),松动扣件,放下搁架的上横杆使骨架就位。混凝土浇筑后,对垫块表面作防锈处理。钢筋绑扎安装后需经过班组自检,质检员检查合格后报监理工程师验收合格后方可隐蔽。
框支梁端部主筋弯锚,主要依据《11G101-1》混凝土结构标准图集90页“KZZ、KZL配筋构造”要求。根据该要求,框支梁上部各排主筋,均应在端部向下弯锚,伸入梁下柱内LaE,并且端部主筋水平直锚段要求大于0.4LaE,约500mm。框支梁端部所在柱一般断面尺寸为1000~1100mm,考虑到柱筋布置和柱筋保护层,所有框支梁端部弯锚钢筋都集中在柱一侧400~500mm内区域内,而梁内主筋上下合计30多根,上下各有2~3排,共5~6排,特别在两个方向框支梁交叉的端部钢筋特别较多,框支梁弯锚钢筋安装十分困难。为方便施工,经与监理、业主、设计人员现场察看,核对有关规范要求,框支梁上部第一排主筋锚入柱内水平长度为b-100mm、b-200mm、b-300mm(b为柱截面边长),框支梁下部主筋第一、二排锚入柱内水平长度分别为b-150mm、b-250mm(b为柱截面边长),这样,框支梁上下主筋的弯锚部分不会重叠在一起,施工方可进行。
3.3.5在钢筋不转动情况下实现连接,不带弯钩钢筋采用标准型直螺纹套筒连接。
3.3.6剪力墙插筋施工
转换层上部剪力墙插筋,按《11G101-1》要求,应将剪力墙两边竖向筋加工成“U”形,从梁底筋穿过,搭接段应高于楼板面500mm,加工出来的剪力墙插筋高度3m多,根本没办法从梁底穿过。经与设计人员同意,采取把U形钢筋制作成L形,把L形插到梁底,再把两个L形钢筋绑扎牢靠。
对于位于框支梁的侧边(即剪力墙与框支梁有一边上下对齐),則上部剪力墙插筋应预埋在梁主筋的内侧,不能把插筋布置在梁主筋的外边。但是,这样布置造成上部剪力墙插筋位置偏移,在理论上偏移可达到45mm左右,而且在框支柱节点处,由于框支梁钢筋从柱主筋内侧通过,实际插筋位移达到45mm~80mm。针对这种情况,采取处理措施:剪力墙插筋在上部剪力墙钢筋安装时按1:6的坡度恢复到正确位置,同时在剪力墙插筋的正确位置上,另补一根插筋从梁第二排腰筋下斜插进入梁内锚固并与腰筋绑扎牢靠,使上部剪力墙根部配筋达到设计要求。
3.4混凝土工程
3.4.1混凝土的原材料与配合比
转换层梁板混凝土强度等级设计为C40,框支柱的混凝土强度等级为C50,考虑到梁柱节点不同强度等级混凝土的浇筑难以控制,经与设计人员协商,在柱混凝土浇筑至梁底位置时,上部混凝土强度等级统一采用C45。该工程混凝土量大、梁超大体积、钢筋密集,混凝土除满足设计强度、刚度和耐久性外,还必须严格控制温度变形裂缝的开展,防止大体积混凝土的收缩裂缝。为了达到上述目的,需要在失水收缩、温度变化控制、外部约束方面采取相应的技术措施:
为了保证大体积混凝土质量,减少混凝土内部水化热、降低水灰比,改善和易性和可泵送性,梁柱节点等特殊部位要求坍落度更大,混凝土的初凝时间控制在6~8小时。为此,混凝土内掺入粉煤灰、缓凝型复合泵送剂和抗裂膨胀剂。各种材料如下:水泥采用P.O42.5非早强型水泥;砂细度模数为2.6左右,含泥量<3%;石子采用粒径为5~31.5mm的卵石,含泥量<1%;外加剂:UNF-3B型缓凝高效泵送剂,该外加剂具有减水、缓凝功能,对水泥具有良好的适应性,可以减少水泥用量10%以上,减水率可达14%~22%。同时各掺入水泥用量8%的的抗裂膨胀剂和Ⅱ级粉煤灰。
3.4.2混凝土浇筑
混凝土浇筑应满足整体连续的要求,施工现场布置有3台输送泵,采用2台泵输送混凝土(1台备用),故应尽量缩小浇筑面,避免出现施工冷缝,采用“斜面分层、薄层薄筑、自然流畅、连续浇筑到顶”的方法。分层厚度为500mm。
采用φ50mm插入式振捣器振捣,梁柱节点钢筋密集区若有必要时可采用φ30mm插入式振捣器,振捣时做到快插、慢拔。梁、柱、墙相交部位应振捣密实,振捣以表面水平不再显著下降,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。
由于框支梁及梁柱节点处的配筋非常密集,主梁截面较大,为避免砼出现裂缝,在混凝土1~1.5小时后(第二层砼覆盖前)进行第二次振捣,振捣时必须保证混凝土浇筑振捣的密实性,但又不能过振。
板混凝土浇筑完毕,待混凝土在初凝后终凝前用平板振捣器进行二次振捣、收光、压实抹面(收光、压实必须使用木抹子,严禁用扫帚扫浆),以增强砼表面层的抗裂能力,减少表面裂缝。
砼内部降温措施:严格控制混凝土水灰比、坍落度,因混凝土浇筑时期为夏季高温天气,白天施工时,在浇筑点上方采用彩条布进行遮盖,防止阳光直射砼面,输送泵管上覆盖麻袋并湿水,以降低入模温度。
3.4.3混凝土外部保温养护措施
做好混凝土的养护是确保混凝土质量、防止转换层混凝土构件裂缝十分重要的工序。混凝土的养护以保温保湿养护为主,抹平收光后在混凝土面及时覆盖双层塑料薄膜,在塑料薄膜上再覆盖麻袋,充分浇水湿润养护,养护时间≥14天。
与基础大体积混凝土不同,转换层梁板不仅在表面,而且在框支梁侧面和底面也应采取保温措施,木胶合板本身可以作为保温材料,底模及梁侧模采取双层18mm厚木胶合板中间夹一层塑料薄膜以保湿、保温。施工过程中应注意尽量不损坏塑料薄膜。
养护过程中浇水养护必不可少,但不应蓄水过多,宜通过保温的麻袋缓慢渗入混凝土表面,只要保持表面湿润即可。
3.4.4混凝土的温差控制:
转换层框支梁大部分属于大体积混凝土,必须监测大体积混凝土在凝结硬化过程中的内部温度,以便严格控制混凝土表面与中心温度在250C的温差范围以内,控制内外温差,防止有害裂缝的产生。
本工程混凝土的内部测温采取直接测温法,每一平面设置4处测温区,每个测出竖向布置3个测温点。在混凝土中预埋直径48mm钢管,每个测温点埋设上、中、下三根底部封闭钢管,测温钢管埋设在梁中央。埋设深度为混凝土浇筑面以下30 cm、1/2梁高度处、距混凝土底部30cm高度处,埋设后的钢管应高出砼浇筑面10cm,上口用木塞塞住,以免砼浇筑时钢管内灌满砼。
测温时先在钢管内灌满煤油或其它导热系数较高的液体,待数分钟以后再将温度计插入液体内测温,分别测量上、中、下三点的温度,测温的读数必须准确无误,真实有效的反映混凝土水化热和强度的增长过程。由于表面温度的数值不易准确测量,可以取上、下点与中心点的差值近似地反映表面与中心点的温度差。
混凝土浇筑完毕8小时后开始测温,第一至第三天(混凝土温度上升期),每4小时一次,第四天后(混凝土温度下降期),每8小时一次;每次测温均应测出环境温度和各测温点温度并计算出温差,若情况有异应加强观测。
本工程实测:框支梁中心温度最高为77℃,表面温度最高为62℃,温差均在规范允许范围内。
本工程转换层模板拆除后,混凝土构件没有出现裂缝,混凝土振捣密实,无蜂窝、麻面,观感质量良好。
5 、结语
通过采取上述措施,周密组织,施工全过程井然有序,有效地解决了转换层模板支撑系统、钢筋密集复杂量多以及在高温天气、高大结构、高坍落度、高水泥用量、高等级混凝土的条件下混凝土浇筑等施工难题,保证了转换层的支模系统稳定可靠,混凝土温差控制严密、无裂纹产生。解决了转换层施工中各种难题,确保了转换层的施工质量和施安全。
关键词:建筑项目;转换层;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
1、工程概述
某住宅小区地上建筑23层, 总建筑面积25000m2, 框支剪力墙结构, 结构转换层在第3层,3层以下为钢筋混凝土框架结构,三层以上为剪力墙结构。转换层典型最大框支梁断面尺寸1100×2800mm,下部主筋35C32,上部主筋节点处18C32、贯通主筋14C32,腰筋24C18,梁箍筋C12@100,其余框支梁的主筋为C25。
2、工程方案选择
转换层结构施工一般采取一次支模浇捣混凝土、荷载传递法支模以及利用叠合法施工原理将转换层框支梁分两次浇筑成型等三种方法。
设计人员结合工程实例经过综合分析,认为采用叠合法成型会在转换层结构中产生因施工原因导致的附加内力,而且这个附加内力并不随施工过程的终结而消失,而是永久的叠加在结构中;此外由于分层浇筑对梁混凝土的整体工作不利。所以最终决定采用一次性支模浇筑混凝土的方法,这种方法的特点是对结构有利,但框支梁自重太大,施工时对下部已浇筑的楼层影响太大,对模板支撑要求较高。
3、施工方法
3.1工艺流程
根据楼层的支模排架布線→逐层安装钢管立柱及铺设找平木垫板—铺设框支梁底模→钢筋支架搭设、安装框支梁面层钢筋绑扎→浇捣框支柱及剪力墙混凝土→绑扎框支梁钢筋→安装框支梁侧模板、楼板模板→凝土浇筑→保温保湿养护。
3.2模板工程:
3.2.1模板及支撑材料的选用
采用¢48×3.5mm钢管扣件式脚手架支撑体系,钢管¢48×3.5mm钢管作主龙骨,50×100㎜木枋作次龙骨,18mm木胶合板为面板的模板。
3.2.2模板设计要点:
由于框支梁断面都很大,设计又要求框支梁必须一次性浇筑混凝土,这就对梁模支撑体系要求很高,对施工带来很大难度,并且框支梁侧模支撑稳定性极差,易发生质量事故和安全事故。
经对最大截面尺寸为1100㎜×2800㎜的框支梁模板及支撑体系进行计算,模板排架支撑体系能够满足混凝土施工荷载要求,故转换层排架支撑体系均参照此框支梁排架支撑体系进行搭设,具体设计如下:
1)荷载设计值:a、框支梁混凝土自重(含钢筋重量取28.12KN/ m3)1.1×2.8×28.12=86.6KN/ m2; b、模板及支架荷载按0.35KN/m2计;c、施工人员及设备荷载按2.5KN/ m2 计;d、混凝土冲击荷载按2.0KN/ m2计;则荷载设计值为q=1.2×(86.6+1.1×0.35) +1.4×1.1×(2.5+2.0)=109.3 KN/m;
2)根据荷载核算取值,支撑排架搭设时,所有框支梁顺梁的跨度方向立杆间距350mm,垂直于梁长度方向支撑立杆间距不大于300mm(即增加4根立杆)。水平方向在排架下端设一道水平拉结扫地杆,再向上按不大于1500mm设置水平杆,并与楼板支撑架连接成整体。在每一道梁排架立杆的长度方向两侧均设置一道剪刀撑,垂直于梁长度方向每间隔2100mm设剪刀撑并与排架立杆拉结,增加稳定性。
3)由于框支梁部位的施工荷载大于裙楼屋面板的设计荷载,所以在所有梁底模垂直梁的长度方向支撑立杆下设置12#槽钢作为垫板,避免立杆的集中荷载破坏楼板结构。考虑到立杆垂直方向受力存在偏心距,在排架搭设过程中所用的水平钢管应在立杆两侧交叉布置,不应在立杆的同一侧布置。顶板排架立杆的间距可取框支梁排架立杆间距的2倍即700mm。
4)考虑扣件质量及人为因素,在梁底模外楞钢管所用扣件部分均采用双扣件加固,梁底模中间支撑选用支撑钢管加上顶托(可调螺杆),梁底模下横楞钢管搁置在各立杆的顶托上,可方便地调整梁底水平与标高,又能保证立杆承受施工荷载。
5)梁底模下横楞选用¢48钢管,在立杆间按间距500mm布置与排架横楞垂直固定,梁底模选用18厚竹胶合板与50×100㎜木枋配置,木枋间净间距不大于150mm。梁外侧模立档采用50×100㎜木枋,间距400mm;外横档采用双钢管及对拉螺栓,间距400mm;对拉螺栓直径φ14水平间距500mm,垂直间距不大于400mm,固定模板所用螺帽均采用双螺帽,以防螺杆丝口滑丝。由于对拉螺栓比较密集,考虑对结构受力会造成影响,框支梁中所用的对拉螺杆均为一次性使用。
3.2.3承受转换层模板支撑的下部结构复核
转换层结构施工荷载较大,不但模板及其支撑要安全牢靠,对承受模板支撑的下部楼层结构也应给予计算复核,采取一定的措施,考虑多层支模架分流荷载,变形协调、共同受力,同时确保已施工结构的安全。
由于转换层结构复杂,施工工期在一个月左右,此时,下部楼层结构可以达到设计承载能力,经验算,最大框支梁下五层框架梁的最大承载能力为66.7kN/m,所以上部框支梁的最大转换层结构施工需要下部五层、四层楼板来共同承担。为保险起见,在转换层以下的三、四、五层等三层模板及支撑系统均不拆除,从框支梁模板设计可知,框支梁的模板支撑间距较密(350mm左右),在下部楼层模板施工中,即按这个间距来布置模板支撑,这样下部楼层施工后,模板及其支撑全部不动,即能保证上下支撑有效准确地传递分摊施工荷载到下部各层结构。
3.3钢筋工程
3.3.1框支梁的钢筋具有直径大、数量多、布置较密、接头多等特点,尤其在梁柱节点区,绑扎难度相当大。因此正确的翻样和下料,合理安排好钢筋就位顺序是钢筋安装的关键。钢筋翻样前必须搞清设计意图,掌握现行规范的有关规定,翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,指定制作尺寸和绑扎次序。
3.3.2钢筋的连接与锚固
按照《11G101-1》混凝土结构标准图集90页,梁下部主筋应在端部柱内弯起15d,上部主筋应伸入梁下部柱内LaE,最大框支梁上部C32主筋弯锚长度达3.8m。
框支梁主筋C25、C32的接长均采用滚扎直螺纹机械连接技术,相邻的接头位置应相互错开,从任一接头中心至35d的区域范围内,纵向受力钢筋的接头面积百分率不大于50%。钢筋剥肋长度C25钢筋为29.5~32.5mm、C32钢筋为40~42.5mm,接头拼接完成后,应使两个接头在套筒中央位置相互顶进,套筒每端不得有一扣以上的完整丝扣外露,所有套筒接头用扭力扳手100﹪检验。
3.3.3框支柱钢筋施工
根据《11G101-1》混凝土结构标准图集90页,框支柱部分纵筋延伸到上层剪力墙楼板底,原则为“能通则通”。根据本工程上部剪力墙情况,外边柱位置的主筋能够伸入剪力墙的全部直锚进入上部剪力墙,其余部位的框支柱主筋均弯锚,弯锚长度为伸至柱对边进入梁或板内12d。
3.3.4框支梁钢筋施工
木工安装好大梁底模后,在大梁的两端及中间用钢管搭设好固定架支撑钢筋,间距为1.5米,以免大梁钢筋偏位,在搁架横杆上铺支座处下排纵筋和面层纵筋,固定正确后浇筑框支柱及剪力墙混凝土(因框支梁面层钢筋锚入框支梁底柱内LaE,最大框支梁上部C32主筋弯锚长度长达4m),分层铺设框支梁底纵筋,梁主筋铺完后套箍筋,逐排将纵筋与箍筋固定。放置暗梁底保护层垫块(采用C25钢筋作垫块,间距为1.5米),松动扣件,放下搁架的上横杆使骨架就位。混凝土浇筑后,对垫块表面作防锈处理。钢筋绑扎安装后需经过班组自检,质检员检查合格后报监理工程师验收合格后方可隐蔽。
框支梁端部主筋弯锚,主要依据《11G101-1》混凝土结构标准图集90页“KZZ、KZL配筋构造”要求。根据该要求,框支梁上部各排主筋,均应在端部向下弯锚,伸入梁下柱内LaE,并且端部主筋水平直锚段要求大于0.4LaE,约500mm。框支梁端部所在柱一般断面尺寸为1000~1100mm,考虑到柱筋布置和柱筋保护层,所有框支梁端部弯锚钢筋都集中在柱一侧400~500mm内区域内,而梁内主筋上下合计30多根,上下各有2~3排,共5~6排,特别在两个方向框支梁交叉的端部钢筋特别较多,框支梁弯锚钢筋安装十分困难。为方便施工,经与监理、业主、设计人员现场察看,核对有关规范要求,框支梁上部第一排主筋锚入柱内水平长度为b-100mm、b-200mm、b-300mm(b为柱截面边长),框支梁下部主筋第一、二排锚入柱内水平长度分别为b-150mm、b-250mm(b为柱截面边长),这样,框支梁上下主筋的弯锚部分不会重叠在一起,施工方可进行。
3.3.5在钢筋不转动情况下实现连接,不带弯钩钢筋采用标准型直螺纹套筒连接。
3.3.6剪力墙插筋施工
转换层上部剪力墙插筋,按《11G101-1》要求,应将剪力墙两边竖向筋加工成“U”形,从梁底筋穿过,搭接段应高于楼板面500mm,加工出来的剪力墙插筋高度3m多,根本没办法从梁底穿过。经与设计人员同意,采取把U形钢筋制作成L形,把L形插到梁底,再把两个L形钢筋绑扎牢靠。
对于位于框支梁的侧边(即剪力墙与框支梁有一边上下对齐),則上部剪力墙插筋应预埋在梁主筋的内侧,不能把插筋布置在梁主筋的外边。但是,这样布置造成上部剪力墙插筋位置偏移,在理论上偏移可达到45mm左右,而且在框支柱节点处,由于框支梁钢筋从柱主筋内侧通过,实际插筋位移达到45mm~80mm。针对这种情况,采取处理措施:剪力墙插筋在上部剪力墙钢筋安装时按1:6的坡度恢复到正确位置,同时在剪力墙插筋的正确位置上,另补一根插筋从梁第二排腰筋下斜插进入梁内锚固并与腰筋绑扎牢靠,使上部剪力墙根部配筋达到设计要求。
3.4混凝土工程
3.4.1混凝土的原材料与配合比
转换层梁板混凝土强度等级设计为C40,框支柱的混凝土强度等级为C50,考虑到梁柱节点不同强度等级混凝土的浇筑难以控制,经与设计人员协商,在柱混凝土浇筑至梁底位置时,上部混凝土强度等级统一采用C45。该工程混凝土量大、梁超大体积、钢筋密集,混凝土除满足设计强度、刚度和耐久性外,还必须严格控制温度变形裂缝的开展,防止大体积混凝土的收缩裂缝。为了达到上述目的,需要在失水收缩、温度变化控制、外部约束方面采取相应的技术措施:
为了保证大体积混凝土质量,减少混凝土内部水化热、降低水灰比,改善和易性和可泵送性,梁柱节点等特殊部位要求坍落度更大,混凝土的初凝时间控制在6~8小时。为此,混凝土内掺入粉煤灰、缓凝型复合泵送剂和抗裂膨胀剂。各种材料如下:水泥采用P.O42.5非早强型水泥;砂细度模数为2.6左右,含泥量<3%;石子采用粒径为5~31.5mm的卵石,含泥量<1%;外加剂:UNF-3B型缓凝高效泵送剂,该外加剂具有减水、缓凝功能,对水泥具有良好的适应性,可以减少水泥用量10%以上,减水率可达14%~22%。同时各掺入水泥用量8%的的抗裂膨胀剂和Ⅱ级粉煤灰。
3.4.2混凝土浇筑
混凝土浇筑应满足整体连续的要求,施工现场布置有3台输送泵,采用2台泵输送混凝土(1台备用),故应尽量缩小浇筑面,避免出现施工冷缝,采用“斜面分层、薄层薄筑、自然流畅、连续浇筑到顶”的方法。分层厚度为500mm。
采用φ50mm插入式振捣器振捣,梁柱节点钢筋密集区若有必要时可采用φ30mm插入式振捣器,振捣时做到快插、慢拔。梁、柱、墙相交部位应振捣密实,振捣以表面水平不再显著下降,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。
由于框支梁及梁柱节点处的配筋非常密集,主梁截面较大,为避免砼出现裂缝,在混凝土1~1.5小时后(第二层砼覆盖前)进行第二次振捣,振捣时必须保证混凝土浇筑振捣的密实性,但又不能过振。
板混凝土浇筑完毕,待混凝土在初凝后终凝前用平板振捣器进行二次振捣、收光、压实抹面(收光、压实必须使用木抹子,严禁用扫帚扫浆),以增强砼表面层的抗裂能力,减少表面裂缝。
砼内部降温措施:严格控制混凝土水灰比、坍落度,因混凝土浇筑时期为夏季高温天气,白天施工时,在浇筑点上方采用彩条布进行遮盖,防止阳光直射砼面,输送泵管上覆盖麻袋并湿水,以降低入模温度。
3.4.3混凝土外部保温养护措施
做好混凝土的养护是确保混凝土质量、防止转换层混凝土构件裂缝十分重要的工序。混凝土的养护以保温保湿养护为主,抹平收光后在混凝土面及时覆盖双层塑料薄膜,在塑料薄膜上再覆盖麻袋,充分浇水湿润养护,养护时间≥14天。
与基础大体积混凝土不同,转换层梁板不仅在表面,而且在框支梁侧面和底面也应采取保温措施,木胶合板本身可以作为保温材料,底模及梁侧模采取双层18mm厚木胶合板中间夹一层塑料薄膜以保湿、保温。施工过程中应注意尽量不损坏塑料薄膜。
养护过程中浇水养护必不可少,但不应蓄水过多,宜通过保温的麻袋缓慢渗入混凝土表面,只要保持表面湿润即可。
3.4.4混凝土的温差控制:
转换层框支梁大部分属于大体积混凝土,必须监测大体积混凝土在凝结硬化过程中的内部温度,以便严格控制混凝土表面与中心温度在250C的温差范围以内,控制内外温差,防止有害裂缝的产生。
本工程混凝土的内部测温采取直接测温法,每一平面设置4处测温区,每个测出竖向布置3个测温点。在混凝土中预埋直径48mm钢管,每个测温点埋设上、中、下三根底部封闭钢管,测温钢管埋设在梁中央。埋设深度为混凝土浇筑面以下30 cm、1/2梁高度处、距混凝土底部30cm高度处,埋设后的钢管应高出砼浇筑面10cm,上口用木塞塞住,以免砼浇筑时钢管内灌满砼。
测温时先在钢管内灌满煤油或其它导热系数较高的液体,待数分钟以后再将温度计插入液体内测温,分别测量上、中、下三点的温度,测温的读数必须准确无误,真实有效的反映混凝土水化热和强度的增长过程。由于表面温度的数值不易准确测量,可以取上、下点与中心点的差值近似地反映表面与中心点的温度差。
混凝土浇筑完毕8小时后开始测温,第一至第三天(混凝土温度上升期),每4小时一次,第四天后(混凝土温度下降期),每8小时一次;每次测温均应测出环境温度和各测温点温度并计算出温差,若情况有异应加强观测。
本工程实测:框支梁中心温度最高为77℃,表面温度最高为62℃,温差均在规范允许范围内。
本工程转换层模板拆除后,混凝土构件没有出现裂缝,混凝土振捣密实,无蜂窝、麻面,观感质量良好。
5 、结语
通过采取上述措施,周密组织,施工全过程井然有序,有效地解决了转换层模板支撑系统、钢筋密集复杂量多以及在高温天气、高大结构、高坍落度、高水泥用量、高等级混凝土的条件下混凝土浇筑等施工难题,保证了转换层的支模系统稳定可靠,混凝土温差控制严密、无裂纹产生。解决了转换层施工中各种难题,确保了转换层的施工质量和施安全。