摘要：結合工程實踐深入分析了高層建筑轉換層大體積混凝土的施工工藝，并總結了轉換層大體積混凝土施工裂縫的原因和控制措施，以提高轉換層大體積混凝土的施工質量，從而延長建筑物的使用壽命。 關鍵詞：轉換層，大體積混凝土，施工工藝，裂縫控制 高層建筑的發展，為施工技術的進步提供了廣闊的天地，而施工技術的進步，又是確保高層建筑施工安全的重要保障。高層建筑轉換層結構構件作為新的技術處理手段，由于其構件體形龐大，這樣勢必給高層建筑施工帶來一系列新的問題。目前，轉換層大體積混凝土的施工成為約束高層建筑施工的“瓶頸”。 1 轉換層大體積混凝土的施工工藝 某高層商住樓工程，建筑面積39750時，由主樓和裙房兩部分組成，主樓地下1層，地上28層;裙房地下1層，地上4層。該工程結構形式為底層大空間剪力墻結構，5層以下為框支結構，第5層設置厚板轉換層，5層以上為短肢剪力墻結構。轉換層板厚為1650rnm ，框支梁高分別為1850m ，190rnm 。板頂標高為十20.000m。厚板及混凝土強度等級為C50，混凝土一次澆筑成型。下面結合本工程施工實踐，具體分析轉換層大體積混凝土的施工工藝。 1.1 轉換層大體積混凝土的配合比設計 1.1.1 水泥的選用 1)優先選用水化熱低的42.5，礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥;2)摻人粉煤灰或沸石粉，降低水泥的用量，使得水化熱相應降低;3)摻人減水劑，減少水的用量，使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現，使升溫延長，降低水化熱峰值，使混凝土表面溫度峰值梯度減小。 1.1.2 粉煤灰 為了減少水泥的用量，可摻人水泥用量10%的粉煤灰取代水泥，粉煤灰不得超過GB134一85礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰質硅酸鹽水泥所規定的最高限量，其燒失量應小于15%，以巧應小于3%，Sq應大于40%，并應對水泥無不良反映。 1.1.3 減水劑 為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發熱量的要求，宜在混凝土中摻人適量的緩凝型減水劑。常用的有木質素減水劑、萘系減水劑、樹脂系減水劑等。在轉換層大體積混凝土中加人的主要是木質素磺酸鈣(又稱M型減水劑)，在保持混凝土配合比不變的情況下，摻入水泥質量0.2%一0.3%的M型減水劑可使坍落度提高10Inln 左右;保持混凝土的抗壓強度和坍落度不變，一般可節約水泥8%－10%;保持混凝土坍落度和水泥用量不變，其減水率為10%左右，抗壓強度提高10%－15%。M型減水劑對混凝土有緩凝作用，當摻量為0.25%時，一般緩凝lh－3h，低溫時緩凝現象更顯著。緩凝作用使水化熱釋放速度延緩，推遲放熱高峰的出現，有利于轉換層大體積混凝土夏季施工，但這種減水劑摻量不能過多，否則除產生嚴重的緩凝作用外，還能使強度下降。M型減水劑，可提高混凝土的抗滲性及抗凍性，改善混凝土拌合物的工作性，減少泌水性，故適用于大模板、大體積混凝土澆筑、泵送混凝土及夏季施工，但不利于冬季施工，也不宜于蒸汽養護。 1.1.4 其他外加劑 除了加人減水劑外，對于有些轉換層混凝土還要根據需要加人其他外加劑，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。外加劑種類很多，在摻人外加劑時要注意以下幾個問題:1)加人兩種以上外加劑時，要充分考慮外加劑之間的相互作用。2)外加劑摻量要精確，摻量過小，達不到預期的效果;摻量過大，則會影響混凝土的質量，甚至會造成質量事故。 1.2 轉換層大體積混凝土的澆筑 混凝土澆筑前應事先根據工程的特點確定澆筑方案，科學的澆筑方案才能保證工程質量。根據轉換層結構的特點，應按下列步驟確定澆筑方案: 1)轉換層的豎向結構和水平結構分開澆筑，先豎向的柱墻結構，后水平結構(梁、板等)。 2)混凝土的澆筑方向應先中間、后周邊，向兩個方向推進，轉換梁、板混凝土采用“一個坡度，薄層澆筑，一坡到頂，循序漸進”的原則。這樣澆筑加大了混凝土部分工作面的面積，有利于混凝土部分水化熱排出;也有利于降低混凝土澆筑時模板的側壓力。 3)節點部位的保證措施。轉換層中梁、柱、墻節點部位鋼筋過于密集，為確保此部位的混凝土澆筑密實，須采取以下措施:a.采用同標號的細石混凝土澆筑上述部位;b.對局部鋼筋過于密集處要做適當調整，確保插人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、柱等豎向結構的側模，如發現墻、柱混凝土澆筑到位后模板經敲擊發出空響聲，則應立即通知混凝土澆筑人員，對此部位加強振搗，并補澆混凝土，確保混凝土澆筑密實;d墻、柱混凝土澆筑完18h后，對鋼筋過于密集的墻、柱節點處的側模應拆開一部分進行混凝土的質量檢查，若混凝土存在缺陷，須采用可靠的技術措施進行處理，并建立備忘錄后用超聲波儀器檢查，確保混凝土強度。 4)大體積混凝土的測溫極其重要，轉換層混凝土澆筑可以通過測溫來了解混凝土的內部變化情況。測溫的方法是通過在混凝土的內部埋設熱電阻傳感器，用測溫儀進行量測。采用XMX鉀02型熱電阻和溫度數字顯示儀測溫，測溫設備要妥善布置，否則直接影響測溫結果，測溫的導線應夾在兩根鋼筋之間，測溫用的熱阻傳感器應用導熱性良好的銅箔包好，以免損壞，有些工程中采用的是測溫管，由于金屬管具有良好的傳熱性，這樣測得的結果偏低。 5)混凝土的養護。轉換層混凝土初凝后，上表面立即覆蓋塑料薄膜和草袋并澆水養護，不宜澆水過多，保持混凝土的濕潤即可。厚板側面及底面采用保留模板的方法養護，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，養護時間不少于14d． 2 轉換層大體積混凝土裂縫的原因與控制 2.1 轉換層大體積混凝土裂縫的原因分析 目前轉換層混凝土開裂原因主要有以下幾種:1)荷載引起的裂縫;2)施工不當引起的裂縫;3)材料不良引起的裂縫;4)溫差引起的裂縫:5)混凝土收縮引起的裂縫。在實際混凝土結構的裂縫中，由非荷載原因(如溫度、收縮、不均勻沉降、凍脹等因素)引起的裂縫，在數量比例上要比因荷載引起的裂縫高得多。 2.2 轉換層大體積混凝土裂縫的溫控措施 目前關于大體積混凝土溫控理論的計算公式比較多，綜合起來有兩種:1)著重對溫度應力進行控制;2)靠控制溫差進行控制，所以在編制施工方案時要根據工程具體情況采用，不要盲目照搬硬套。為防止轉換層大體積混凝土結構出現裂縫，須保持混凝土內表溫差或混凝土的綜合溫差(混凝土最高平均溫度與環境溫差加收縮當量溫差)，須低于同齡期混凝土拉應力所許可的溫差，混凝土應具備早期強度高溫峰值(最高水化熱溫升時的混凝土溫度)要低，過溫峰后降溫要慢，內表溫差要小的特點。施工中宜結合工程結構具體情況和施工條件，通過計算采取簡單、經濟有效的技術措施，以盡可能避免有害裂縫的發生。 3、結語 轉換層結構拆模后經嚴格檢查，未發現有害裂縫，工程質量驗收評定為優良。通過優化混凝土配合比設計，選擇合理的澆搗方法，設置冷卻管降低混凝土核心溫度，加強保溫、保濕養護等方法，可以降低混凝土溫度應力和提高混凝土自身抗拉性能，控制大體積混凝土溫度裂縫的產生和發展。 |
