1、高层建筑转换层钢筋混凝土施工技术分析摘要：80%的高层建筑中应用到转换层结构，由于带有转换层的高层建筑，其梁、柱或板的尺寸比较大，实际上，转换层施工是高层建筑施工的重中之重，如果一个高层建筑能够在其支撑系统的选择、钢筋绑扎及混凝土浇筑、机械设备等多方面的选择与施工做到合理规划、科学施工、现场组织有条不紊，监工落实到位，必然会产生良好的经济效益与社会效益。 关键词：高层建筑；转换层；钢筋；混凝土；施工技术 中图分类号：TU97 文献标识码：A 转换层钢筋大而密集，在施工时需对每道梁及梁柱、梁梁交接处进行施工放样，要安排好施工顺序，否则会造成施工混乱，甚至造成无法返工现象。另外大直径的钢筋运用，会
2、凸显出日常施工中超出正常施工的误差，这要求提前预知，加强与设计部门的沟通，规避施工中存在的技术风险。 一、高层建筑转换层的独特特点 1.整体结构大。楼面的支撑荷载重力主要通过截面的内力而实现。在高层建筑机构中，由于其结构内力的分布复杂，为了保证上部结构的水平剪力能顺利下传，对转换层楼面的水平刚度提出了严格的要求。一般构件尺寸在转换层中的结构相对更大，并且带来更多楼面荷载力。 2.下部竖向构件的卸荷。在对高层建筑的转换层进行设计时，应强调“重下部、弱上部”的原则，通过设计手段加强转换层下部主体结构的刚度、弱化上部结构的刚度。转换层结构在由地震荷载力组成的施工情况下，下部的竖向构件轴压比需加强控制
3、，才能确保结构有良好的延性，让转换层的下部竖向结构在施工过程中能够比其他构件具有更好的承载力，并利用下部承载力的富集，成为支撑的传力结构。 3.需分层浇筑。由于转换层的水平构件高跨比较大，因此不可忽略截面弯曲时产生的水平纤维相对错动。假定平截面已经不再适用，那么一般则体现出短深梁或者厚板的受力情况。通过二次叠浇法开展施工时，应该对叠和构件进行认真分析，充分认识到分层位置的水平剪力可能对构件产生的影响，并再进行合理设计，保障一次叠浇构件在施工时及后期应用中保持承载能力。 二、转换层钢筋施工技术分析 1.施工前的准备工作。在施工前，应首先把握钢筋的原料质量，确保按照设计要求标准与规格采购。钢筋的质
4、量安全十分重要，因此应对材料加强检验，避免不合格产品进场，危及高层建筑的工程质量与使用安全。在钢筋工程施工前，需按照图纸的要求级别、根数、直径、尺寸、形状等准备好钢筋下料。在制作钢筋前，需保证其表面的氧化皮及污垢清理干净，对于现场缺少与图纸要求相符的材料，需要用其他规格材料替代时，必须征得设计部门与监理部门的同意，经过设计变更手续后才能施工。 2.钢筋的施工方式。由于框支梁的钢筋需要插入柱内约 1.21.5m，因此柱内混凝土必须等到框支梁绑扎完毕之后才能进行浇筑，在浇筑过程中应注意避免钢筋移位及混凝土污染钢筋现象。框支梁钢筋在绑扎时应事先搭设临时的钢管支撑，等到混凝土浇筑之后再拆除，重新搭设正
5、式的框支梁支撑架，当梁的跨度8.5cm 时，框支梁除了按照设计的要求采取配筋之外，还应确保钢筋骨架就位后不会产生施工变形，并在梁的上部下排筋下端加设 22220mm 的横向支撑钢筋，并沿着梁骨架的两侧加设 22100mm 的斜撑垂直支撑筋。因框支梁柱节点处钢筋较密，钢筋下料时需精算弯钩长度、每根主筋做好编号，保证钢筋绑扎一次到位，确保框支梁柱节点截面尺寸；考虑框支梁柱节点浇筑混凝土时下料难、下振动棒难的情况，绑扎此处钢筋时可预先间隔插入 48 钢管撑开下料、下棒空间。 3.转换梁钢筋施工 （1） 转换梁箍筋施工转换层钢筋较多较密，为了避免在梁梁、梁柱交接位置钢筋叠加而使钢筋保护层过小甚至钢筋高
6、出楼面的现象，梁箍筋在制作时，在取得设计同意的前提下，KZL 箍筋在制作时减小一个主筋直径，但这时主梁钢筋在上部保护层会出现大一个钢筋主筋直径现象，往往会出现 5cm6cm 的保护层，由于钢筋保护层过大会引起面层素混凝土区域开裂。为了避免上述现象的发生，需要在施工此部位时到设计部门进行技术核定，在主梁上部采用 4 冷拔丝网片筋进行抗裂处理。另外在转换层中往往会出现转换梁下部有剪力墙现象，这时要先做完转换梁主筋及箍筋，剪力墙待上部的转换梁做好后从上部梁中向下穿剪力墙竖向钢筋，以确保上部转换梁箍筋在施工时遇到剪力墙钢筋而无法穿越的现象，这一点在施工中由于施工习惯往往容易忽视。 （2）转换梁主筋钢筋
7、施工。由于转换梁钢筋多为 32 钢筋，采用直螺纹连接。在安装转换梁主筋时，先穿底部梁钢筋，并用钢管架立，再穿梁上部钢，同样用钢管做支架，在底部及上部梁多排主筋之间放置 32 钢筋做为间隙垫块，梁底部保护层采用 32 钢筋垫块，间距不大于 1m。在安放梁主筋时，先落下部钢管支架，待稳定后再落上部钢管支架。梁纵向钢筋当遇到与边框梁交接时，梁纵向钢筋下料时要相对减小一个边框梁主筋直径，防止边框梁出现保护层过大、梁有效截面偏小现象。在主次梁交接处往往设计中有吊筋，这时需在梁主筋安装完毕后，安装梁吊筋，防止在梁箍筋安装完由于箍筋过密，无法安装梁吊筋。在设计中转换梁上下层均存在多排钢筋现象，下层钢筋用垫铁
8、可以做到均匀分布多次钢筋位置，但上部多次钢筋间距往往存在向中部塌陷现象，为了避免这一现象，在施工中采用 2.5 镀锌钢丝吊起，在上部多层钢筋中夹 32 钢筋来均匀分布上部纵向钢筋。 （3）转换柱墙钢筋施工。在施工框肢梁上部钢筋时，由于是转换结构下部为框架柱结构，而上部为剪力墙结构，在框肢梁上进行转换，下部柱钢筋需根据图集要求在上部没有剪力墙位置需在梁顶部弯锚入顶板一个锚固长度，在上部有剪力墙位置按照能通则通原则，继续通向上一层顶面。在安装转换梁主筋之前需将柱核心区的箍筋绑扎完毕，防止在传完转换梁钢筋后，柱核心区箍筋无法调整现象。在转换梁上部插筋时，往往由于转换梁钢筋过大，安装完毕后无法调整，造
9、成上部剪力墙插筋位置无法准确定位，导致剪力墙底部截面过大或过小，对于此类现象需与设计部门进行技术核定，安插附加钢筋，如图 5。 三、转换层混凝土施工技术 转换层混凝土往往采用高标号混凝土，对于转换梁为大体混凝土施工，在施工中极易出现施工冷缝和由于温差过大产生的温度应力裂缝，影响转换层混凝土成型质量，所以转换层混凝土施工的施工顺序、振捣方式、浇注时间及后期养护是施工转换层混凝土的关键。 1. 预拌商品混凝土的质量控制。 商品混凝土搅拌站按设计要求和泵送混凝土各项技术性能指标，进行混凝土原材料试配，优选配合比。商品混凝土采用混凝土罐车运输，保证运输到现场混凝土的坍落度必须符合配合比申请单。罐车到现
10、场后测定其坍落度，并作好记录。做到现场调度与混凝土搅拌站调度随时保持联系，确保混凝土的类型、数量符合设计施工要求。在常温情况下，混凝土初凝时间为 2h3h，本工程要求商品混凝土站掺入缓凝剂，在当时温度，初凝时间可达 12h。相邻两车的发车间隔时间应根据浇筑量、罐车数量、搅拌站的生产能力确定。 2. 转换层混凝土浇注要求。由于转换梁钢筋较密，为了防止下部柱在浇筑混凝土时产生混凝土漏振、欠振现象，要求下部柱先浇注，这也要同时保证转换层满堂架整体安全稳定性。 浇注时尽量采用天泵或布料机进行浇注，浇注设备不少于 2 台，为了防止出现施工停电现象，现场需配备一台 400kW 发电机，以备停电应急使用。
11、浇筑混凝土要连续进行，不得中断。如果必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，在上一层混凝土初凝前 1h，将下一层混凝土浇筑完毕。 浇筑混凝土时要分段分层连续进行，浇筑层高度根据结构特点、钢筋疏密判定，控制在一次浇筑不大于 500mm。 使用插入式振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列、逐点移动、顺序进行、不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的 1.5 倍(一般为 300mm400mm)。振捣上一层时应插入下层 50mm100mm，以消除两层间的接缝。遇有梁柱节点或钢筋较密时，振捣棒移动间距约为 20cm，同时用 30 振捣棒振捣。振捣棒振捣时间一般为 15s30s。 浇筑混凝土时应指派木工、钢
12、筋工负责人员进行值班，随时观察模板、钢筋、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞等异常情况，发生问题应立即处理并应在已浇筑的混凝土初凝前修正完好。 泵送混凝土时必须保证连续工作，如果发生故障，停歇时间超过45min 或混凝土出现离析现象，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的混凝土。 先浇注的柱混凝土标高不得超过梁上部钢筋弯锚入柱内要求。 3. 施工顺序。由于转换层梁截面较大，混凝土体量大，为了防止由于混凝土运输不及时造成的施工冷缝，转换层混凝土浇注采用小流水的方式进行浇注。对于梁内混凝土浇注长度不超过 10m。 4.柱子混凝土浇筑。为防止底部混凝土分层离析出现蜂窝，在下灰前先放入 5cm 同配比
13、砂浆。柱子混凝土以不大于 500mm 厚分层浇筑。混凝土入模前预先在柱角箍筋对角处下放 2 根振动棒，同时开动对角 2 根振捣棒振捣。 四、混凝土的养护及测温 1.混凝土的养护。 柱、墙结构采用自然养护法进行养护，即：当柱、墙结构侧模拆除以后，淋水养护，养护时间不得少于 14d。 梁板混凝土在浇筑过程中，一旦混凝土板面经压实抹平后，同时用农用塑料薄膜进行覆盖，使其形成一个保湿层，待混凝土终凝后，立即在薄膜面上铺设 12 层草垫，使其形成一个保温层。这样，既能保持混凝土内部水份不致散失，起到养护作用，也能提高混凝土表面的大气温度，防止梁板结构因内外温差过大而引起板面混凝土表面开裂。随时观看梁板表
14、面的湿润程度，当混凝土表面水份较少时，可在其表面注入热水，以保持混凝土表面的湿润，同时须加强板面柱、墙插筋范围内混凝土表面的保湿、保温工作。梁侧模板需要 7d 后拆除，以利用模板进行保温保湿。7d 后，待梁板混凝土内部温度较低，梁板混凝土内外温差较小（低于 25） ，且温差值稳定后，可除去表面覆盖物，再在其表面淋水养护，连续养护 7d，共计养护时间应不少于 14d。 考虑到本转换层结构为大体积混凝土结构，混凝土的入模温度尽量控制在 28以内。因此，必须做好转换层梁板混凝土结构在水泥水化的混凝土内部降温和外界升温的工作。根据现场实际情况，可采取如下措施：a.混凝土初凝后，立即对工作面铺薄膜、覆盖
15、麻袋保温，保证混凝土内外温差；b.每天持续测量混凝土内外温差，并记录数据；c.当梁内外温差大于 20时，要及时加盖麻袋及薄膜保持温差不能大于报警值 25，如遇雨水天气，应增加薄膜的养护层数，使雨水与混凝土完全隔离开，减小混凝土内外温差。 待梁板结构混凝土在保温、保湿状态下养护 7d 之后，梁板混凝土内部温度已逐渐降低，可根据梁板混凝土同条件养护试件 7d 及 14d 抗压强度值，决定是否拆除板底模、梁侧模及支撑架系统。 2 .混凝土的测温 测温线的布置：由于转换梁混凝土最高温度多出现在梁跨中的中部，故梁高方向按梁中、梁上表面（- 0.05m 处） ，没跨设置不少于 2 个。为了避免浇筑混凝土时
16、振动棒的震动或其它因素引起测温线的破坏而无法补救，在混凝土浇筑前在测温线外用 25 的 PVC 管进行保护，并将其固定至钢筋上，如图 10 所示。 测温措施：由于本工程采用商品混凝土，为了减少内外温差，应优先使用水化热比较小的水泥，且在混凝土浇筑时做好保温保湿工作。合理安排混凝土浇筑顺序，在条件允许的情况下，尽量使分层厚度更薄，以减少内外温差。根据测温经验，混凝土入模后，先缓慢升温，大约 10h后升温速度加快，在经过 6h8h 后，升温速度又逐渐缓慢，到 50h 时达到峰值。所以在混凝土初凝后 3d 时间内，测温频率要相对较高，在 12d后，混凝土水化反应基本结束，可以停止混凝土测温工作。在
17、3d12d 内测温频率可以随时间逐渐降低。结合本工程实际，其测温频率如下：第 1d3d，每 2h 测温一次第 4d8d，每 4h 测温一次；第 9d12d，每8h 测温一次。测温在混凝土初凝后就开始进行，做好测温记录。通过保温保湿措施，严格控制混凝土内外温差，其允许最大值为 25。在 22时设报警值，一旦达到报警值应及时采取措施加强养护。如遇雨水天气，应增加薄膜的养护层数，使雨水和混凝土完全隔离开，减小混凝土内外温差。 3 .温度的控制和防止裂缝的措施 选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土。充分利用混凝土的后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。根据试验，每增减 10kg 水泥其水化热将
18、使混凝土的温度相应升降 1。使用粗骨料，尽量选用粒径较大，级配良好的粗骨料，掺加粉煤灰等掺合料，或掺加相应的减水剂，改善和易性，降低水灰比，以达到减少水泥用量、降低水化热的目的。掺加相应的缓凝剂。加强施工中的温度控制：在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温养护，缓缓降温，充分发挥徐变特性，减低温度应力。采取长时间的养护，规定合理的拆模时间延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的应力松弛效应。提高混凝土的极限拉伸强度：选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量，加强混凝土的振捣，提高混凝土密实度和抗拉强度，减小收缩变形，保证施工质量，浇筑后及时排除表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。拌合混凝土前，用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。本工程混凝土施工期间正值夏秋季，对混凝土浇注温差控制比较有利。混凝土微膨胀剂，以提高混凝土的抗裂能力，减少裂缝的产生。合理的安排施工工序，先浇墙柱，避免过大的高差。輯訛輥混凝土浇注完毕 24h 内，不得往混凝土上吊运材料，避免混凝土前期因强度较低承受外来荷载时产生裂缝。
