[摘要]高層住宅轉(zhuǎn)換層是結(jié)構(gòu)施工中的重點與難點，本工程為梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，施工中對其進行有效的裂縫分析和施工控制、保證結(jié)構(gòu)整體性具有重要意義。本文就此結(jié)構(gòu)施工進行必要的分析，提供采取技術(shù)措施的必要性及可靠性，并對工程質(zhì)量保證的施工過程關(guān)鍵控制進行闡述。
[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)換層抗裂分析施工控制
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：
一、工程概況：
天津卓越大廈工程結(jié)構(gòu)采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防裂度為7度。地上50層，地下三層，總建筑面積約153000m2。工程結(jié)構(gòu)型式為現(xiàn)澆鋼筋砼框支剪力墻結(jié)構(gòu)，二、三層為梁式轉(zhuǎn)換層，三層以上為剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層處于結(jié)構(gòu)6.00～12.16 m標高處。關(guān)聯(lián)首層頂板及二三層頂板。轉(zhuǎn)換層梁梁高3200～6600mm，梁寬600、800、1000 、1200mm，梁跨度4200～10800 m m，梁砼強度等級為C60。
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為提高轉(zhuǎn)換層大梁的整體性和安全性，擬采用鋼筋綁扎一次成型，砼分兩次澆筑，只留設(shè)水平施工縫，不在大梁上留設(shè)垂直施工縫。為加快工期，減少后澆帶處理不當而給轉(zhuǎn)換層混凝土結(jié)構(gòu)所帶來的可能隱患。施工前工程技術(shù)部對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進行抗裂分析，此部位的施工荷載、結(jié)構(gòu)受力進行仔細計算，制定詳盡的結(jié)構(gòu)施工方案，進行周密安排，經(jīng)過全體人員的共同努力，順利完成了轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁的施工。
二、轉(zhuǎn)換層施工的基本原理
1、梁板結(jié)構(gòu)裂縫規(guī)律
梁、板的裂縫通常由降溫及收縮引起，當結(jié)構(gòu)周圍的氣溫及濕度變化時，梁板都要產(chǎn)生變形（即溫度變形和干縮變形）。出現(xiàn)在板上的裂縫通常為貫穿裂縫，出現(xiàn)在梁上的裂縫常為表面裂縫，板的平面為矩形，裂縫方向與較長邊垂直，如超長結(jié)構(gòu)，則與長邊垂直和平行方向均可能會產(chǎn)生裂縫。梁板的裂縫一般首先出現(xiàn)在中部，出現(xiàn)時間在混凝土澆筑后1～3個月內(nèi)，此后趨向穩(wěn)定。
2、抗裂分析基本原理
梁板結(jié)構(gòu)的裂縫首先出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的中部拉應(yīng)力最大處，若采取某種技術(shù)措施能使梁板中部的最大拉應(yīng)力σxmax小于混凝土的抗拉強度σ，或混凝土中部的最大收縮率εmax小于混凝土的極限延伸率εp,即εmax＜εp，則混凝土不會產(chǎn)生有害裂縫。
在混凝土中摻加膨脹劑，通過水泥的化學反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生適量膨脹，在鋼筋限制下，在鋼筋混凝土中產(chǎn)生0.2～0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，全部或部分抵消混凝土收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，起到防止混凝土開裂的作用。
在大體積混凝土里，即使水灰比并不低，自身收縮量值也不大，但是它與溫度收縮疊加到一起，就要使應(yīng)力增大，所以在大體積混凝土施工時應(yīng)就將自身收縮作為一項性能指標進行測定和考慮，以達到解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂影響，因此需要考慮將溫度收縮和自身收縮疊加的影響。還有塑性收縮，在水泥活性大、混凝土溫度較高，或者水灰比較低的條件下也會加劇引起開裂。因為這時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時得到補充，這時混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到一點拉力，混凝土的表面就會出現(xiàn)分布不規(guī)則的裂縫。出現(xiàn)裂縫以后，混凝土體內(nèi)的水分蒸發(fā)進一步加快，于是裂縫迅速擴展。所以除對混凝土施工前進行抗裂計算分析外還要注意混凝土澆注后及早進行養(yǎng)護措施。
三、工程施工過程控制
轉(zhuǎn)換層大梁砼標號C60，屬于高強混凝土，且截面較大，為防止大梁開裂，保證轉(zhuǎn)換層砼的整體性和安全性，在砼中加入多功能復(fù)合膨脹劑和高效減水劑，進行砼大體積施工。施工過程的關(guān)鍵是混凝土的控制，為保證工程質(zhì)量，技術(shù)室對以下幾方面進行控制。
1. 砼配合比控制
一般來說，在試驗室配置符合要求的混凝土相對比較容易，但是要在整個施工過程中，混凝土都要穩(wěn)定在要求的質(zhì)量水平功能上就比較困難了。一些在普通情況下不太敏感的因素，在低水灰比的情況下會變得相當敏感。因此必須選用較好的高效減水劑和復(fù)合外加劑，高效減水劑和復(fù)合外加劑的摻量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場用料和工藝條件，先按設(shè)計的配合比進行現(xiàn)場試配，再依實際情況作必要調(diào)整，直至滿足設(shè)計要求為止。在使用高效減水劑配制混凝土時，水灰比對強度影響很大。為了得到更高的強度，常采用增加高效減水劑的用量以增大減水效果的辦法。但考慮到與單位水泥用量的關(guān)系，分離和粘性增大等問題，應(yīng)確定高效減水劑的用量上限。水灰比根據(jù)JGJ 55—81《普通混凝土配合比設(shè)計技術(shù)規(guī)定》試配，確定最優(yōu)混凝土配合比設(shè)計值，并在現(xiàn)場進行若干次重復(fù)試驗以檢測其穩(wěn)定性。配制時要在滿足混凝土流動性的前提下選用較低的水灰比。使用高效減水劑時產(chǎn)生的粘稠性和粗骨料的分離傾向，在一定程度上可通過調(diào)整砂率來加以消除。因此，應(yīng)根據(jù)粗骨料的形狀、最大粒徑和單位水泥用量等選擇砂率，以便獲得低孔隙率、低用水量及低水泥用量的高強混凝土，砂率一般以0．30-0．36為宜。
轉(zhuǎn)換層大梁砼全部采用商品砼，施工前委托外加劑的研制單位的技術(shù)人員與攪拌站的技術(shù)人員一道做試配工作，確定砼的最終配合比，坍落度16-18ｃｍ，初凝時間5小時。
攪拌站使用電腦自動準確計量上料，攪拌樓電子探頭自動測試砂石含水率，調(diào)整每盤拌和用水量，保證水灰比精確，并且要求計量偏差符合下列要求（按重量計）：水泥、高效減水劑和復(fù)合外加劑、粉煤灰、水：±1%；砂、石：±2%。
2. 砼攪拌與輸送
嚴格控制攪拌時間，確保砼拌和物均勻。工地技術(shù)人員隨時跟從砼罐車到攪拌站，檢查監(jiān)督攪拌樓配合比實施，上料計量情況，保證砼攪拌質(zhì)量。
混凝土從攪拌站攪拌樓出機后，由砼罐車運至施工現(xiàn)場，做好施工現(xiàn)場交通疏導(dǎo)工作，方便罐車將砼卸入地泵內(nèi)，施工現(xiàn)場配備兩臺70型地泵，同時泵送砼，保證砼澆筑的連續(xù)性。
3. 砼澆筑
砼澆筑前做好模板及支撐的檢查工作，防止跑模、漲模情況的發(fā)生。預(yù)先布置好泵管，采用沿縱向循序推進連續(xù)分層布料澆筑砼，每層布料不得超過500ｍｍ，新澆砼必須在先澆砼初凝前覆蓋先澆砼，砼接茬時間不超過120分鐘，避免施工冷縫出現(xiàn)。砼振搗必須密實，不能漏振，也不可過振，振搗棒插入點的間距40ｃｍ左右，振搗時間10～30秒，以砼開始泛漿和不冒氣泡為準，振搗時，快插慢拔，振點布置均勻，對梁梁交叉、梁柱交叉節(jié)點鋼筋較密處，著重加強振搗。
樓板砼成型完，等表面收干后，必須用木抹搓壓砼表面，以防止砼表面出現(xiàn)裂縫（主要是塑性沉降裂縫和表面快速失水干縮裂縫），抹壓2～3遍，最后一遍收光，砼表面抹壓工作，指派專人負責。當混凝土施工中，由于交通或其它原因造成運至工地的砼坍落度較小，無法進行泵送澆筑時，嚴禁在工地現(xiàn)場隨意加水，應(yīng)采用在工地現(xiàn)場二次添加高效減水劑的方法，順利實現(xiàn)砼澆筑。
4. 砼養(yǎng)護
轉(zhuǎn)換層大梁體積龐大，為使大梁不出現(xiàn)有害裂縫，確保砼質(zhì)量，在砼澆筑完畢后加強溫度監(jiān)測。由于砼中添加了微膨脹劑，砼強度上升階段產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，經(jīng)計算，對砼中心溫度與表面溫度差要求可以放寬到35℃，本次砼溫測情況看來，砼中心溫度與表面溫度及環(huán)境溫度三者之間的溫差均在控制范圍之內(nèi)，所以不須進行覆蓋保溫材料的處理，只須做好澆水養(yǎng)護工作。轉(zhuǎn)換層砼施工在春季，環(huán)境氣溫在5℃～2５℃，砼在澆筑18小時開始澆水養(yǎng)護，連續(xù)14天派專人每天對砼進行澆水養(yǎng)護，保證砼處于濕潤狀態(tài)下增長強度，拆模后經(jīng)檢查，未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層大梁有溫度應(yīng)力裂縫，說明使用外加劑增強砼抗裂性能的技術(shù)措施行之有效及砼澆筑施工和養(yǎng)護工作做得到位，保證了工程主體施工質(zhì)量。
四、結(jié)束語
轉(zhuǎn)換層施工是高層建筑施工中的重點與難點，施工前必須通過對大截面轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)進行施工抗裂分析，制定采用添加外加劑的微膨脹混凝土作為控制裂縫的技術(shù)措施，確定最佳的混凝土配合比，嚴密組織施工，使得轉(zhuǎn)換層這一工程中的難點在施工時有理論依據(jù)、技術(shù)保障。從施工完成的工程主體質(zhì)量檢查看來，轉(zhuǎn)換梁裂縫得到有效控制，保證了轉(zhuǎn)換層的整體性和良好的受力性能，轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)施工取得很好的效果。
[參考文獻]1、《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》（王鐵夢 著 中國建筑工業(yè)出版社）
2、《建筑施工手冊》（第三版 中國建筑工業(yè)出版社）
3、《建筑施工》（江景波趙志縉 著 同濟大學出版社）
