轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工工藝及其裂縫控制

摘要:結(jié)合工程實(shí)踐深入分析了高層建筑轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝，并總結(jié)了轉(zhuǎn)換層大體積混凝土施工裂縫的原因和控制措施，以提高轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工質(zhì)量，從而延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換層，大體積混凝土，施工工藝，裂縫控制

中圖分類(lèi)號(hào):TU755.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

　　高層建筑的發(fā)展，為施工技術(shù)的進(jìn)步提供了廣闊的天地，而施工技術(shù)的進(jìn)步，又是確保高層建筑施工安全的重要保障。高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件作為新的技術(shù)處理手段，由于其構(gòu)件體形龐大，這樣勢(shì)必給高層建筑施工帶來(lái)一系列新的問(wèn)題。目前，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shí)，由主樓和裙房?jī)刹糠纸M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(jié)構(gòu)形式為底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，5層以下為框支結(jié)構(gòu)，第5層設(shè)置厚板轉(zhuǎn)換層，5層以上為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層板厚為1650rnm ，框支梁高分別為1850m ，190rnm 。板頂標(biāo)高為十20.000m。厚板及混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，混凝土一次澆筑成型。下面結(jié)合本工程施工實(shí)踐，具體分析轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝。

1.1 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)

1.1.1 水泥的選用

　　1)優(yōu)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(yīng)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(xiàn)，使升溫延長(zhǎng)，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(guò)GB134一85礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥所規(guī)定的最高限量，其燒失量應(yīng)小于15%，以巧應(yīng)小于3%，Sq應(yīng)大于40%，并應(yīng)對(duì)水泥無(wú)不良反映。

1.1.3 減水劑

　　為了滿(mǎn)足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，宜在混凝土中摻人適量的緩凝型減水劑。常用的有木質(zhì)素減水劑、萘系減水劑、樹(shù)脂系減水劑等。在轉(zhuǎn)換層大體積混凝土中加人的主要是木質(zhì)素磺酸鈣(又稱(chēng)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(zhì)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(qiáng)度和坍落度不變，一般可節(jié)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(qiáng)度提高10%－15%。M型減水劑對(duì)混凝土有緩凝作用，當(dāng)摻量為0.25%時(shí)，一般緩凝lh－3h，低溫時(shí)緩凝現(xiàn)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(xiàn)，有利于轉(zhuǎn)換層大體積混凝土夏季施工，但這種減水劑摻量不能過(guò)多，否則除產(chǎn)生嚴(yán)重的緩凝作用外，還能使強(qiáng)度下降。M型減水劑，可提高混凝土的抗?jié)B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(yǎng)護(hù)。

1.1.4 其他外加劑

　　除了加人減水劑外，對(duì)于有些轉(zhuǎn)換層混凝土還要根據(jù)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(lèi)很多，在摻人外加劑時(shí)要注意以下幾個(gè)問(wèn)題:1)加人兩種以上外加劑時(shí)，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(guò)小，達(dá)不到預(yù)期的效果;摻量過(guò)大，則會(huì)影響混凝土的質(zhì)量，甚至?xí)斐少|(zhì)量事故。

1.2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的澆筑

　　混凝土澆筑前應(yīng)事先根據(jù)工程的特點(diǎn)確定澆筑方案，科學(xué)的澆筑方案才能保證工程質(zhì)量。根據(jù)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，應(yīng)按下列步驟確定澆筑方案:

　　1)轉(zhuǎn)換層的豎向結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)分開(kāi)澆筑，先豎向的柱墻結(jié)構(gòu)，后水平結(jié)構(gòu)(梁、板等)。

　　2)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“一個(gè)坡度，薄層澆筑，一坡到頂，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。

　　3)節(jié)點(diǎn)部位的保證措施。轉(zhuǎn)換層中梁、柱、墻節(jié)點(diǎn)部位鋼筋過(guò)于密集，為確保此部位的混凝土澆筑密實(shí)，須采取以下措施:a.采用同標(biāo)號(hào)的細(xì)石混凝土澆筑上述部位;b.對(duì)局部鋼筋過(guò)于密集處要做適當(dāng)調(diào)整，確保插人式振動(dòng)器有足夠的工作界面;C.澆筑過(guò)程中安排專(zhuān)人檢查墻、柱等豎向結(jié)構(gòu)的側(cè)模，如發(fā)現(xiàn)墻、柱混凝土澆筑到位后模板經(jīng)敲擊發(fā)出空響聲，則應(yīng)立即通知混凝土澆筑人員，對(duì)此部位加強(qiáng)振搗，并補(bǔ)澆混凝土，確?；炷翝仓軐?shí);d墻、柱混凝土澆筑完18h后，對(duì)鋼筋過(guò)于密集的墻、柱節(jié)點(diǎn)處的側(cè)模應(yīng)拆開(kāi)一部分進(jìn)行混凝土的質(zhì)量檢查，若混凝土存在缺陷，須采用可靠的技術(shù)措施進(jìn)行處理，并建立備忘錄后用超聲波儀器檢查，確保混凝土強(qiáng)度。

　　4)大體積混凝土的測(cè)溫極其重要，轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑可以通過(guò)測(cè)溫來(lái)了解混凝土的內(nèi)部變化情況。測(cè)溫的方法是通過(guò)在混凝土的內(nèi)部埋設(shè)熱電阻傳感器，用測(cè)溫儀進(jìn)行量測(cè)。采用XMX鉀02型熱電阻和溫度數(shù)字顯示儀測(cè)溫，測(cè)溫設(shè)備要妥善布置，否則直接影響測(cè)溫結(jié)果，測(cè)溫的導(dǎo)線應(yīng)夾在兩根鋼筋之間，測(cè)溫用的熱阻傳感器應(yīng)用導(dǎo)熱性良好的銅箔包好，以免損壞，有些工程中采用的是測(cè)溫管，由于金屬管具有良好的傳熱性，這樣測(cè)得的結(jié)果偏低。

　　5)混凝土的養(yǎng)護(hù)。轉(zhuǎn)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(yǎng)護(hù)，不宜澆水過(guò)多，保持混凝土的濕潤(rùn)即可。厚板側(cè)面及底面采用保留模板的方法養(yǎng)護(hù)，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(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d．

2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫的原因與控制

2.1 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫的原因分析

　　目前轉(zhuǎn)換層混凝土開(kāi)裂原因主要有以下幾種:1)荷載引起的裂縫;2)施工不當(dāng)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(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)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(shù)量比例上要比因荷載引起的裂縫高得多。

2.2 轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫的溫控措施

　　目前關(guān)于大體積混凝土溫控理論的計(jì)算公式比較多，綜合起來(lái)有兩種:1)著重對(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行控制;2)靠控制溫差進(jìn)行控制，所以在編制施工方案時(shí)要根據(jù)工程具體情況采用，不要盲目照搬硬套。為防止轉(zhuǎn)換層大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，須保持混凝土內(nèi)表溫差或混凝土的綜合溫差(混凝土最高平均溫度與環(huán)境溫差加收縮當(dāng)量溫差)，須低于同齡期混凝土拉應(yīng)力所許可的溫差，混凝土應(yīng)具備早期強(qiáng)度高溫峰值(最高水化熱溫升時(shí)的混凝土溫度)要低，過(guò)溫峰后降溫要慢，內(nèi)表溫差要小的特點(diǎn)。施工中宜結(jié)合工程結(jié)構(gòu)具體情況和施工條件，通過(guò)計(jì)算采取簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施，以盡可能避免有害裂縫的發(fā)生。

3、結(jié)語(yǔ)

　　轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)拆模后經(jīng)嚴(yán)格檢查，未發(fā)現(xiàn)有害裂縫，工程質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定為優(yōu)良。通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，選擇合理的澆搗方法，設(shè)置冷卻管降低混凝土核心溫度，加強(qiáng)保溫、保濕養(yǎng)護(hù)等方法，可以降低混凝土溫度應(yīng)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(chǎn)生和發(fā)展。

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