封閉箱形轉(zhuǎn)換層逆作法施工技術(shù)
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宋東升1，肖 云2，高選歡3，沈曉亮3，李名貴3
（1．海南大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，海南 �？� 570228；2．雅居樂(lè)控股集團(tuán)，廣東 中山 528400；3．浙江東陽(yáng)第三建筑工程有限公司，浙江 東陽(yáng) 322100）
[摘要]海南陵水某度假酒店工程l號(hào)塔樓封閉箱形轉(zhuǎn)換層采用逆作法施工，有效解決了夾層內(nèi)模板支撐拆除難題，縮短了工期。針對(duì)施工過(guò)程中轉(zhuǎn)換層大體積混凝土梁鋼筋密集，特別是梁內(nèi)較寬洞口及其下方無(wú)法振搗的難點(diǎn)，采用自密實(shí)高性能混凝土一次性澆筑，并預(yù)埋振動(dòng)棒投放鋼管，輔以小型振動(dòng)棒振實(shí)，保證了轉(zhuǎn)換梁的施工整體性及質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]混凝土；逆作法；轉(zhuǎn)換層；自密實(shí)混凝土；模板
[中圖分類(lèi)號(hào)]TU375 [文章編號(hào)]1002-8498(2016)09-0060-03
1工程概況
海南陵水某度假酒店工程位于海南清水灣A07區(qū)地塊，總用地面積243 410m2，總建筑面積149 353. 12m2。主體建筑分為1，2，3號(hào)塔樓，中心區(qū)及地下車(chē)庫(kù)等4部分，酒店主體基礎(chǔ)連為一個(gè)整體。
1號(hào)塔樓3層以下為大空間接待大堂、餐廳，4層及以上樓層為標(biāo)準(zhǔn)客房，3層設(shè)計(jì)為封閉式箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。典型梁截面1 200mm×3 000mm，600mm×3 000mm, 400mm×3 000mm, 500mm×2 400mm;轉(zhuǎn)換層8.210m標(biāo)高下肋板板厚200，400mm，10. 200m標(biāo)高上肋板板厚200，400mm；柱直徑1500mm，嵌入H500×900× 40×40，墻厚600mm；轉(zhuǎn)換層墻、柱、梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C55，頂板、樓梯為C30。
2施工方案
本工程所在地以高溫天氣為主，封閉箱形轉(zhuǎn)換層內(nèi)溫度高，空氣流通不暢，易對(duì)工人身心健康造成不利影響；其次轉(zhuǎn)換層層高有限，無(wú)法為模板支設(shè)提供足夠工作空間，其中典型梁截面尺寸大，為保證其抗剪強(qiáng)度符合規(guī)范要求，施工過(guò)程中不允許有水平施工縫存在，需一次澆筑成型，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換層施工方法無(wú)法保證施工順利進(jìn)行。經(jīng)各部門(mén)協(xié)商，參照以往工程經(jīng)驗(yàn)，采用逆作法施工技術(shù)，直接搭設(shè)模板支撐架至上肋板，轉(zhuǎn)換梁與上肋板同時(shí)施工，下肋板板筋預(yù)留，一次性采用自密實(shí)混凝土澆筑轉(zhuǎn)換梁及上肋板，并用小型振動(dòng)棒振實(shí)，待轉(zhuǎn)換梁及上肋板混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后繼續(xù)施工上部結(jié)構(gòu)，同時(shí)平行施工下肋板。
3施工關(guān)鍵技術(shù)
整個(gè)轉(zhuǎn)換層采用逆作法施工，須重點(diǎn)處理以下問(wèn)題：①大體積混凝土梁板高支模支撐體系搭設(shè)；②大體積混凝土一次性澆筑；③下肋板梁板交接縫處理；④大體積混凝土溫度裂縫控制。
3.1 高支模支撐體系
結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層大梁最大截面尺寸為1200mm×3000mm，每米鋼筋混凝土自重90kN，再加上施工荷載，對(duì)模板的承載能力要求非常高，因此需要采取合理的荷載傳遞措施，保證支模的安全性和穩(wěn)定性。
3.1.1 頂板高支模設(shè)計(jì)
1號(hào)塔樓標(biāo)高10.200m處，頂板板厚200，400mm（計(jì)算驗(yàn)證時(shí)按400mm考慮），支撐高度10.5，17.7m（計(jì)算驗(yàn)證時(shí)按17.7m考慮），均為高大模板支撐。搭設(shè)方式采用雙面覆膜木質(zhì)膠合板(18mm)+木枋次楞（40mm×92mm，間距300mm）+ɸ48×3.6雙鋼管主楞+可調(diào)U托+滿堂架鋼管支撐體系，頂部螺桿伸出鋼管頂部≤200mm，距樓面200mm設(shè)縱橫向掃地桿，立桿底端布設(shè)底座及300mm×300mm×50mm墊板，立桿縱橫向間距0. 8m，步距1.5m�？v橫每5～6排立桿加設(shè)1道剪刀撐，剪刀撐斜桿與樓層面夾角為450~ 600，在
豎向剪刀撐頂部交點(diǎn)平面及掃地桿層設(shè)置水平剪刀撐。滿堂架體系和先澆筑的柱體或墻結(jié)構(gòu)拉緊頂牢，梁板下立桿縱橫成行，水平橫桿全部貫通；板下支撐體系水平桿全部延伸到梁邊與梁邊立桿或水平桿連接。為確保支撐體系的整體穩(wěn)定性，局部區(qū)域?yàn)橥馓艚Y(jié)構(gòu)，支撐地基為基底土方，須對(duì)該地基進(jìn)行硬化處理，除上述區(qū)域外高支模地基均為相應(yīng)樓板。
3.1.2轉(zhuǎn)換大梁高支模設(shè)計(jì)
以轉(zhuǎn)換層最大截面梁1200mm×3000mm為例，經(jīng)過(guò)驗(yàn)算采取的支模方案為：梁兩側(cè)立桿間距1800mm，沿梁跨度方向間距400mm，步距1.5m;梁底垂直于截面方向設(shè)置40mm×92mm木枋次楞10根；梁底采用4道承重立桿，頂部采用頂托托舉主楞；梁兩側(cè)立桿與主楞雙扣件連接；梁側(cè)模主楞采用雙鋼管間距450mm，梁側(cè)次楞采用40mm×92mm，木枋間距225mm，采用西14對(duì)拉螺桿支撐，首排距梁底200mm，上部沿梁高間距450mm共6道，縱向間距450mm。
3.1.3 高支模驗(yàn)收
上述模板支撐高度較高，結(jié)構(gòu)自重大，施工難度大，特別是支模安全性和穩(wěn)定性極為重要，且高支�；A(chǔ)（樓板）均受相當(dāng)大荷載，在施工中必須引起高度重視。高支模搭設(shè)前應(yīng)先按施工方案進(jìn)行放線，做出樣板單元，經(jīng)監(jiān)理等相關(guān)部門(mén)驗(yàn)收合格后方可繼續(xù)搭設(shè)；高支模安裝完畢后，必須先由班組、項(xiàng)目部自檢，再通知公司相關(guān)主管部門(mén)檢查合格后，報(bào)監(jiān)理單位、質(zhì)監(jiān)站進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能綁扎鋼筋、澆筑混凝土；高支模拆除前，必須向監(jiān)理單位提交申請(qǐng)拆模報(bào)告，監(jiān)理單位簽字同意后方可拆模。
3.2 大體積混凝土一次性澆筑
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，根據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)換層大體積梁不允許有水平施工縫存在，要求一次性整澆。梁內(nèi)配筋密集，主筋采用ɸ32上下各4~6排。梁側(cè)面中部開(kāi)有(590～4 000)mm寬×1000mm高的洞口共計(jì)161個(gè)，其中3 000mm×1000mm洞口較普遍，洞口四周均設(shè)有加強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)鋼筋最多處設(shè)ɸ32@ 230，如采用原設(shè)計(jì)C55普通混凝土，鋼筋密集處混凝土澆搗困難，特別是較寬洞口兩側(cè)及下方無(wú)法澆搗。為保證轉(zhuǎn)換層混凝土密實(shí)度，確保施工質(zhì)量，經(jīng)與建設(shè)單位及設(shè)計(jì)院溝通，決定采用同等級(jí)自密實(shí)高性能混凝土。
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)，轉(zhuǎn)換梁、板混凝土采用“分段分層、循序漸進(jìn)”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(shí)模板的側(cè)壓力。其中施工過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮較寬洞口兩側(cè)及下方澆搗質(zhì)量，在綁扎鋼筋時(shí)提前安裝振搗套管（見(jiàn)圖1），澆筑時(shí)插入小型振動(dòng)棒振搗梁兩側(cè)及底部，保證了混凝土澆筑的密實(shí)度。
3.3下肋板梁板交接縫處理
1號(hào)塔樓8. 210m標(biāo)高處有100~ 400mm厚夾層板，為保證結(jié)構(gòu)受力整體性，需重點(diǎn)處理梁板交接縫。該轉(zhuǎn)換層大梁及上層肋板一次性澆筑混凝土后，繼續(xù)施工上部結(jié)構(gòu)，待轉(zhuǎn)換層大梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除上肋板支撐至下肋板標(biāo)高，利用上肋板底模支設(shè)下肋板，下肋板板筋植入轉(zhuǎn)換梁內(nèi)，進(jìn)行下層肋板鋼筋焊接、混凝土施工。為保證不出現(xiàn)明顯施工縫，通過(guò)轉(zhuǎn)換梁施工時(shí)在交接處預(yù)埋板條（內(nèi)凹30mm），下肋板鋼筋綁扎前施工縫處鑿毛處理，保證接合面密實(shí)度，下肋板后澆采用微膨脹混凝土補(bǔ)償收縮，避免了施工縫處出現(xiàn)裂縫。下肋板鑲嵌構(gòu)造如圖2所示。
3.4 大體積混凝土溫度裂縫控制
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2015規(guī)定，混凝土澆筑溫度不宜超過(guò)
28℃。該工程地處海南，全年高溫，大體積混凝土內(nèi)部水泥水化熱不易散發(fā)，并且有較大的延續(xù)時(shí)間，造成中心溫度過(guò)高，最高可達(dá)60~65℃，從而內(nèi)外易形成溫度差，產(chǎn)生溫差應(yīng)力，造成混凝土裂縫；其次強(qiáng)烈的日照和較大的風(fēng)力也易使新澆混凝土表面水分迅速蒸發(fā)，表面產(chǎn)生干縮裂縫，因此澆筑后的養(yǎng)護(hù)也尤為重要。本工程大體積混凝土裂縫采取以下措施。
1)降低水化熱 混凝土配備時(shí)，在確保混凝土質(zhì)量的前提下，采取相應(yīng)措施，降低水灰比，從而減少混凝土水化熱的產(chǎn)生；針對(duì)海南高溫氣候，在1 200mm×3 000mm大梁的截面水平方向中部，沿豎直方向由上自下間隔500mm埋設(shè)直徑20mm循環(huán)冷凝管（采用鍍鋅線管），混凝土澆筑開(kāi)始至澆筑完成后14d不間斷冷卻通循環(huán)水，帶走部分水化熱，但須控制梁內(nèi)降溫速率≤2℃/d。
2)混凝土養(yǎng)護(hù)及水化熱監(jiān)控 為掌握大體積混凝土升溫和降溫變化規(guī)律，在有代表性的部位布置測(cè)溫點(diǎn)（單邊尺寸>1 000mm的梁）�；炷翜y(cè)溫點(diǎn)選擇在轉(zhuǎn)換梁的中部，具體分布如圖3所示。測(cè)溫時(shí)間和頻率為：第1～3天，每2h進(jìn)行1次測(cè)溫；第4～7天，每4h時(shí)進(jìn)行1次測(cè)溫。如發(fā)現(xiàn)溫差接近25℃，及時(shí)增加覆蓋保溫層厚度�；炷敛捎帽∧ず吐榇乇耩B(yǎng)護(hù)，根據(jù)測(cè)溫情況及時(shí)調(diào)整覆蓋厚度。
4 總結(jié)
1)本T程先施工轉(zhuǎn)換層及上肋板，在轉(zhuǎn)換梁側(cè)面預(yù)留下肋板鋼筋，待轉(zhuǎn)換梁及上肋板達(dá)到強(qiáng)度后繼續(xù)施工上部結(jié)構(gòu)，同時(shí)平行施工下肋板，縮短了工期。
2)直接支設(shè)模板至轉(zhuǎn)換層上肋板，然后由上到下施工，有效解決了封閉轉(zhuǎn)換層內(nèi)支撐拆除的難題。
3)轉(zhuǎn)換梁一次牲采用自密實(shí)混凝土澆筑，通過(guò)預(yù)埋循環(huán)冷凝管降低了混凝土內(nèi)部溫度，防止溫度裂縫的出現(xiàn)，其次預(yù)埋振搗套管并輔以小型振動(dòng)棒振搗，保證了大梁的整體質(zhì)量。
4)下肋板與轉(zhuǎn)換梁之間采用鑲嵌做法、澆筑微膨脹混凝土補(bǔ)償收縮，梁板交接處未出現(xiàn)明顯裂縫。
