高层住宅转换层大体积混凝土的几点施工方法_建

高层住宅转换层大体积混凝土的几点施工方法

 刘建初、史满进

【摘要】随着建筑技术的不断进步，高层建筑越来越多，转换层大体积混凝土的施工越来越多。本文首先分析了高层住宅转化层大面积混凝土施工的优缺点，然后提出采用高性能混凝土降低水化热度的峰值、增加新老混凝土界面的粘接、减少混凝土收缩自生等问题，介绍了高性能混凝土施工方法极其效果。

【关键词】转化层 ；分层施工；高性能混凝土；界面粘结强度

随着高层建筑的多功能、综合用途的发展，下部需求为较大的柱网空间（商铺、酒店），上部则需要小开间剪力墙轴线布置房间（住宅、办公、公寓）的功能需求越来越多。结构设计为满足此需求而采用“转换层”，特别是上部为住宅，墙体布置复杂多变，坚向结构轴线对不齐，设计往往采用结构转化层，其中以转换梁即梁式转换层的应用最为广泛。本文通过具体的转化层大面积混凝土施工为例，对这一类问题进行探讨。

一、概况

某高层住宅地下1层，地上24层。总高88M；1-4层为框剪结构，柱距8-10M，5-24层为短肢剪力墙结构；第5层楼板为1.8M厚板式转换层，平面尺寸为39M×38.0M，板顶标高为19.9M，混凝土强度等级为C级，配筋为4层双向Φ28Ⅲ级钢筋，中部另设1层双向Φ16温度筋，柱距设1200×1800暗梁。

二、施工方案的比较和选择

转化层施工一般采用一次整体浇注的办法，它的优点是施工速度比较快、混凝土整体性较好；缺点也显而易见，自重和施工负荷大，架管和模板等周转材料费用偏高。为保证不出现施工冷缝，要求浇注速度严格，而现场通常只允许一台输送泵，同时材料堆场不能满足整体浇注混凝土的速度要求，混凝土温度应力控制较难。所以，必须增加冷却水管，导致技术措施费用升高，为此选择分层施工方案是明智的选择。

水平两层浇注混凝土，上层浇注1000MM厚，下层浇注800MM厚，上下层浇注间隙时间通过计算以下层混凝土强度达到70%为原则。

为保证上下层共同工作，在下层表面设置350×350混凝土剪力敦，敦高300MM，间距为1500MM×1500MM,敦内配8Φ20，插入下层40D处，箍筋Φ8@50,为避免剪力敦应力集中的不利影响，浇筑时在下层表面表层插700MM长；Φ12短钢筋，间距500MM×500MM.

为抵抗上、下不同时施工致使上、下层混凝土收缩不均匀产生的约束应力，将原设计中不一层温度钢筋网设两层，两层钢筋网间距60MM。

为减少温度应力，混凝土强度采用60D强度。

为降低混凝土温升、降低混凝土自生收缩、增强新老混凝土结合面的粘结力，采用大掺量复合超细煤灰高性能混凝土，同时混凝土中掺入UEA，以补偿混凝土收缩。根据相关资料，由于掺入超细粉煤灰，混凝土结合面富集的定向排列的低强度晶体与粉煤灰发生二次水反应，使界面粘结度大大提高，并能提高混凝土的耐久度。

为降低混凝土温度峰值且避免出现施工冷缝，混凝土初凝时间定为20H。

三、转换大面积混凝土施工

（1） 材料选择

水泥采用新生水泥厂生产的牛力P.0 42.5水泥，砂为湘西出产的中砂，细度模数2.5-2.7，石子为湘西出产的卵石，粒径5-31.55MM，膨胀剂为武汉生产的UEA-E，粉煤灰为湘潭电厂生产的复合超细粉煤灰，细度模数4500c㎡/g，泵送剂为株洲生产的TQN泵送剂。

（2） 混凝土拌合工艺

大面积混凝土施工的特点之一就是水胶比低，坍落度大，拌合工艺直接影响上述两个参数，是施工成败的关键之一。该工程采用外加剂后掺法，在保持相同坍落度的前提下比同掺法每平方米混凝土减少用水约5KG；为保证外加剂掺量的准确，实现用台秤称量每盘混凝土外加剂用量并用塑料袋盛装。

（3） 输送工艺

由于大面积混凝土一般胶凝材料用量大，水胶比低、掺有大量超细掺合料，通常导致混凝土粘滞性大，泵送压力高。相关机构层进行过C80混凝土泵送80M高的实验，实验泵送压力是普通混凝土的两倍。为此，该工程采用一台德国产80泵泵送，该泵的各种性能非常优秀，能满足要求。输送泵管的连接严格按《混凝土施工技术规程》，泵的出口保证15M长的平直长度，转弯处均采用大直径弯头，以减少损失。

（4） 浇捣工艺

为保证混凝土不出现施工冷缝，采用斜向分层一次到顶的方法施工，分层宽度不超过2M，以保证在堵管、输送泵出现故障时用塔吊浇捣也不会出现施工冷缝。高性能混凝土土浆骨比大、流动性大，振捣工艺采用轻振，以混凝土不大量冒泡为准，一般每个插点振捣时间不超过8S，为保证不出现塑性收缩裂缝，同时增大结合面粘结力，混凝土初凝时进行人工二次抹压并在表面拉毛，二次抹压后，洒水养护，洒水量要严格控制，表面不得有明水，确保表面不起皮。

（5） 测温

平面布置六个测温区域，每个区域控制面积约150㎡，每个区域布置三个测温孔，分别布置在板底以上50MM处，板中，板底以下50MM处，浇注混凝土后3D每2H测温一次，知道板中温度与气温差不超过10℃。

（6） 养护

分为包养养护和保湿养护。保温养护采用覆盖麻袋的方法，养护时根据测温成果控制。当内外温度差达到23℃时，表面立即盖麻袋，当内外温差降到20℃时，及时揭开麻袋，以免混凝土总温升过高，在冬季时产生季节性温度应力裂缝，保温养护为人工洒水养护14D。

四、施工效果

该工程做强度试块42组，最高一组76.9MPA，最低一组51.6MPA，平均强度63.4MPA，标准差6.6MPA。

该工程做抗渗试块2组，按相关要求检测，无一块试件渗水，平均渗透深度28MM。

该工程做抗折试块4组，起哄两组为利用地下施工时提前折断的抗折断试块的的混凝土，以对比粘结面的粘结强度，实验结果表明，粘结的抗折试件的强度达到整浇注试件的77%。

六个温区的测温数据分析，温度峰值出现在2-2.5D，温度峰值为60℃-65℃，效果极好。

从2001年施工完毕至今，该楼板未发现任何裂渗现象。

五、分析和结论

（1）混凝土强度统计数据说明，该工程60D混凝土强度达到了C60，这主要是复合超细粉煤灰后期强度贡献大，配合比设计时考虑到材料的不均匀性为增加了20KG/m³的水泥。

（2）混凝土强度离散性大，这是大面积混凝土的特点之一，同时也反应了现场材料的不均匀性大，施工时曾发生两次堵泵事故和四次未遂堵泵现象，查明原因均是砂的吸度模数变化大。卵石的粒径和级配不均造成的，这不但影响混凝土的施工性能，而且影响混凝土强度。因此，要进行大面积混凝土的浇注，必须确保砂石市场的规范性。

（3）大掺量超细粉煤灰混凝土的抗裂、抗渗性能优良，混凝土水化温升低，特别适合大体积超长结构施工。

（4）混凝土缓凝时间长是医治混凝土温升的良好办法，对比缓凝时间段的混凝土，混凝土温升降低10℃以上，大体积混凝土施工适宜采用，但要采取措施控制混凝土速性收缩裂缝。

六、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、高水泥用量、高等级混凝土的条件下混凝土浇筑等施工难题。确保了转换层施工质量和施工安全，可为类似工程结构施工提供有益的参考。

参考文献：

[1]刘乃瑜.质量成本经济效益论略[J].中南财经学报，2009，（03）

[2]陈云刚.再生混凝土界面结构特点及改善措施[M].湖南大学出版社,2009

[3]苏志清.施工企业建立质量体系的成本分析[J].建筑经济,2004,(05)

[4] 罗锦生.浅谈建设工程设计阶段造价控制[J].山西建筑，2008，(05).