摘要：本文闡述了高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)特性，探討了高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù), 以保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑  轉(zhuǎn)換層  施工技術(shù)

　　Abstract: This paper discussed on the high-rise buildings structure character and construction technology so that it can make sure the construction quality design requirements.

　　Key Words: high-rise construction; transfer floor; construction technology

　　在高層建筑結(jié)構(gòu)中,有很多情況是底下的幾層為大開間商場 ,而上面為小開間的公寓或住宅,這就會遇到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層問題,在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層施工時,上下兩部分之間大多在結(jié)構(gòu)上存在較大差異, 目前更多地采取設(shè)置轉(zhuǎn)換層的方案實(shí)現(xiàn)過渡。轉(zhuǎn)換層成為高層建筑中的一個關(guān)鍵點(diǎn), 起著至關(guān)重要的連接紐帶作用,因此如何采取合理的施工方法, 保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,是關(guān)系到建筑物整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重大問題。

　　一、 高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)特性

　　高層建筑設(shè)置轉(zhuǎn)換層的目的是為了協(xié)調(diào)建筑上下部分之間在結(jié)構(gòu)上存在的較大差異。按照轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)功能的不同, 一般分為以下三類:

　　1、建筑上、 下部分之間結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換, 此類建筑上部和下部采用的結(jié)構(gòu)形式不同。如:上部采用剪力墻結(jié)構(gòu), 下部采用框架結(jié)構(gòu)或框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　2、 建筑上、 下部分之間的柱網(wǎng)尺寸不同, 這種建筑雖然上下部分的結(jié)構(gòu)類型相同, 但通常需要通過轉(zhuǎn)換層, 擴(kuò)大其下部結(jié)構(gòu)的柱距,以形成大柱網(wǎng)。

　　3、 同時具備轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大軸線尺寸的混合形式。無論哪一類形式, 高層建筑轉(zhuǎn)換層作為實(shí)現(xiàn)內(nèi)力轉(zhuǎn)換的構(gòu)件,都要擔(dān)負(fù)建筑上部荷載在向下傳遞過程中, 因被迫發(fā)生改變( 因上下結(jié)構(gòu)差異) 而產(chǎn)生的種種不利影響。因此, 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)需要具備有足夠的剛度和強(qiáng)度才能勝任其任務(wù)。轉(zhuǎn)換層常見的結(jié)構(gòu)形式有:梁式轉(zhuǎn)換層、 箱式轉(zhuǎn)換層、 厚板轉(zhuǎn)換層和桁架轉(zhuǎn)換層等。

　　二、 高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

　　1、原材料要求

　　⑴水泥

　　在滿足強(qiáng)度和耐久性等要求的前提下，宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發(fā)熱量270-290Kj/kg)，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。

　　⑵骨料

　　①粗骨料碎石和卵石均可，應(yīng)采取連續(xù)級配。其最大粒徑不得大于鋼筋最小凈距的3/4。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，為了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有機(jī)雜質(zhì)，其含泥量應(yīng) <1%。

　　②細(xì)骨料宜選用粗砂或中砂，含泥量應(yīng)≤3%。當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，其粗細(xì)率以2.6-.8為宜。控制細(xì)砂以0.3mm篩孔的通過率為5%-30%；0.15mm 篩孔的通過率為 5%-10%。

　　③粉煤灰為了減少水泥用量，可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的燒失去量 應(yīng) <15%，SO3 應(yīng) <3%，SiO2 應(yīng) >40%， 并 應(yīng)對水泥無不良反應(yīng)。

　　④外加劑為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。

　　2、 混凝土用料設(shè)計(jì)

　　為尋求大體積混凝土合理的配合比，首先分析一下其產(chǎn)生溫度裂縫的原因，眾所周知，大體積混凝土溫度裂縫主要是由于水泥水化產(chǎn)生的熱量， 使大體積混凝土內(nèi)外溫差過大所致。這是由于混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，混凝土是熱的不良導(dǎo)體，散熱很慢，澆注后的大體積混凝土內(nèi)部溫度遠(yuǎn)比外部高，溫差可達(dá)60℃左右，造成內(nèi)脹外縮，在外表面產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而開裂，其次從混凝土用集料品種看，熱膨脹系數(shù)大小對混凝土溫度應(yīng)力及結(jié)構(gòu)的溫度變形有很大影響，選取用熱膨脹系數(shù)小的骨料可減小大體積混凝土的溫度應(yīng)力，提高抗裂性。再次， 從骨料的粒徑看， 骨料粒徑較大的混凝土，其水泥漿量較少，熱膨脹系數(shù)小，可減小大體積混凝土的溫度應(yīng)力，提高抗裂性。通過上述分析，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因是明顯的，在當(dāng)今混凝土配合比設(shè)計(jì)和施工中通常采用如下幾點(diǎn)措施 ：

　　① 低水化熱的水泥和盡量減小水泥用量；

　　② 盡量減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；

　　③ 合理使用混凝土外加劑；

　　④ 選用熱膨脹系數(shù)小的骨料和較大的骨料粒徑；

　　⑤ 預(yù)冷原材料；

　　⑥ 合理分縫、分塊，減輕約束；

　　⑦ 在混凝土中預(yù)埋冷卻水管；

　　⑧ 在混凝土表面絕熱，調(diào)節(jié)表面溫度下降速率；

　　⑨ 拋投石塊。

　　從上面通常采用的措施可看出，這多種措施中，除施工過程中可采取的措施外，從混凝土配合比設(shè)計(jì)的角度看， 主要應(yīng)從①一③著手，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時注意：

　　①設(shè)計(jì)配合比時盡量利用混凝土60d或90d的后期強(qiáng)度，以滿足減少水泥用量的要求。但必須征得設(shè)計(jì)單位的同意和滿足施工荷載的要求。

　　②混凝土配合比，應(yīng)根據(jù)使用的材料通過試配確定。水灰比應(yīng)≤0.6。砂率應(yīng)控制在0.33 -0.37(泵送時宜為0.4-0.45)。坍落度應(yīng)根據(jù)配合比要求嚴(yán)加控制。當(dāng)采用商品混凝土泵送時，坍落度的增加應(yīng)通過調(diào)整砂率和摻用減水劑或高效減水劑解決，嚴(yán)禁在現(xiàn)場隨意加水以增加坍落度，并應(yīng)將坍落度控制在10-14cm為宜。

　　3、施工準(zhǔn)備

　　大體積混凝土施工前的準(zhǔn)備工作，除按一般混凝土施工前必須進(jìn)行的物質(zhì)準(zhǔn)備、機(jī)具準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和現(xiàn)場準(zhǔn)備外，應(yīng)根據(jù)其施工的特殊性， 做好附屬材料和輔助設(shè)備的準(zhǔn)備工作，如冰、冰水箱(池)、真空吸水設(shè)備、水泵、測溫設(shè)備等。尤其要做好施工方案的編制工作。施工方案編制的重點(diǎn)，應(yīng)該是：

　　① 根據(jù)減少約束的要求，確定分層分塊的尺寸及層間、塊間的結(jié)合措施。

　　② 通過熱工計(jì)算，確定混凝土入模溫度以及對材料加熱或降溫的措施。

　　③ 確定混凝土攪拌、運(yùn)輸和澆筑的方案。

　　④ 制定混凝土的保溫方案。

　　⑤ 保證工程質(zhì)量、安全施工和消防措施的制訂。

　　4、 施工要點(diǎn)

　　⑴大體積混凝土的施工，一般宜在低溫條件下進(jìn)行，即最高溫度延30℃時為宜。氣溫大于30℃時，應(yīng)采取相應(yīng)的降低溫差的減少溫度應(yīng)力的措施。

　　⑵混凝土的配制，應(yīng)嚴(yán)格掌握各種原材料的配合比。混凝土的攪拌時間，自全部拌合料裝入攪拌筒內(nèi)起到卸料止，一般應(yīng)不少于1.5-2min。雨季施工期間， 應(yīng)勤測粗細(xì)骨料的含水量，并隨時調(diào)整用水量和粗細(xì)骨料用量。

　　⑶攪拌后的混凝土，應(yīng)及時運(yùn)至澆筑地點(diǎn)入模澆筑。在運(yùn)送過程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、 坍落度變化等現(xiàn)象。 如發(fā)生離析現(xiàn)象，必須進(jìn)行人工二次拌合后方可入模。

　　5、 混凝土澆筑要點(diǎn)

　　大體積混凝土的澆筑，應(yīng)根據(jù)整體連續(xù)澆筑的要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)尺寸的大小、鋼筋疏密、混凝土供應(yīng)條件等具體情況，選用以下三種方法：

　　⑴全面分層。即將整個結(jié)構(gòu)澆筑層分為數(shù)層澆筑，當(dāng)已澆筑的下層混凝土尚未初凝時，即開始澆筑第二層，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完成。這種方案適用于結(jié)構(gòu)物的平面尺寸不太大的工程，施工時宜從短邊開始，沿長邊推進(jìn)；也可分為兩段，從中間向兩端，從兩端向中間同時進(jìn)行。

　　⑵分段(塊)分層。適用于厚度較薄而面積或長度較大的工程。施工時從底層一端開始澆筑混凝土，進(jìn)行到一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。

　　⑶斜面分層。適用于結(jié)構(gòu)的長度超過厚度三倍的工程，振搗工作應(yīng)從澆筑層底層開始，逐漸上移，此時向前推薦的澆筑混凝土攤鋪坡度應(yīng)小于1:  3，以保證分層混凝土之間的施工質(zhì)量。

　　分層的厚度決定于振搗器的棒長和振動力的大小，也要考慮混凝土的供應(yīng)量大小和可能澆筑量的大小，一般為20-30cm。插入式振搗器應(yīng)伸入下層 50cm 為宜。

　　分層澆筑時，上層鋼筋的綁扎應(yīng)在下層混凝土經(jīng)一定養(yǎng)護(hù)其強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2, 混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達(dá)到穩(wěn)定時的室外溫度之差在 25℃以下時進(jìn)行。

　　分層澆筑間隔的時間，應(yīng)以混凝土表面溫度降至大氣平均溫度為好，即水化熱溫升的峰值以后，一般為3-5d，因此間隔時間以大于5d為宜。

　　期施工時，應(yīng)采取有效措施降低混凝土內(nèi)部的實(shí)際溫度，具體的措施可以有以下幾種：

　　① 降低混凝土入模澆筑溫度-如拌合水中摻入冰屑、使用冷卻水作拌合用水、砂石采取遮陽措施和噴冷水降溫等 ;

　　② 骨料中摻入適量毛石 ;

　　③ 摻入適量的粉煤灰。

　　混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗。振搗棒的操作應(yīng)做到"快插慢拔"，在振搗過程中，宜將振動棒上下略有抽動，以使上下振搗均勻。每點(diǎn)振搗時間以20-30s 為宜，但還應(yīng)視混凝土表面不再顯著下沉、 不再出現(xiàn)氣泡、 表面泛出灰漿為準(zhǔn)。分層振搗時，振搗棒應(yīng)插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫。 振搗時要防止振動模板，并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、管道、預(yù)埋件等。每振搗完一段，應(yīng)隨即用鐵鍬攤平拍實(shí)。

　　6、混凝土的養(yǎng)護(hù)

　　混凝土拌和物澆筑成型后應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的目的是為混凝土正常硬化創(chuàng)造必要的溫度、濕度條件，防止收縮開裂，保證混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋和澆水。具體要求是，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14d， 礦渣水泥、 火山灰質(zhì)水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21d。養(yǎng)護(hù)方法分為降溫法和保溫法兩種。降溫法即在混凝土澆筑成型后，用蓄水、撒水或噴水養(yǎng)護(hù)；保溫法是在混凝土成型后，使用保溫材料覆蓋養(yǎng)護(hù)（如塑料薄膜、草袋等）及薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)，可視具體條件選用。

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