高層建筑轉(zhuǎn)換層大體積混凝土大梁施工[全面]

1、高層建筑轉(zhuǎn)換層大 體積混凝土大 梁施工北京華潤飯店主樓地上25層,地下3層,總建筑面積56300米2,高76.15米,四層一下部分為鋼筋混凝土框架剪力結(jié)構(gòu);5層以上部分為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu);在四、五層設(shè)置轉(zhuǎn)換層大 梁支承標(biāo)準(zhǔn)層(剪力墻)隔墻的 轉(zhuǎn)換措施.該建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層大 梁DBl1與四層、五層樓板連在一起,是整個建筑結(jié)構(gòu)的 關(guān)鍵部位,設(shè)計(jì)上要求一次澆搗,不留施工縫,所以施工很困難.四層有幾組梁DB1DB11承受上部20層樓的 重量,其中梁DB11高4.50米,寬5.083.36米,最大 跨度 17.30米,為三跨連續(xù)梁,總長32.60米,混凝土總體積為1100米3,重達(dá)2750t.該梁底標(biāo)

2、高為L0.675米,梁的 下面為大 廳空間,大 廳空間下為3層地下室,梁底至箱形基礎(chǔ)底板面23.50米.第1章 施工方案 第1節(jié) 施工特點(diǎn)由于轉(zhuǎn)換層大 梁DB11是整個結(jié)構(gòu)的 關(guān)鍵部位,為大 體積混凝土,位于大 廳內(nèi)、地下室上部,施工荷載大 ,荷載傳遞困難,受混凝土溫度 和收縮應(yīng)力影響易產(chǎn)生裂縫,給施工帶來很大 的 困難.DB11梁自重大 ,若采用一次支模澆筑混凝土方案 ,施工時模板的 垂直支撐負(fù)荷太大 ,梁下的 樓板無法直接承受其荷載;支撐的 高度 大 ,從+10.675米至地下-12.825米,需設(shè)置大 量鋼支承,施工費(fèi)用太高.為減輕支撐的 負(fù)荷,在不影響轉(zhuǎn)換層DB11梁的 質(zhì)量情況下,與

3、設(shè)計(jì)單位洽商后決定,利用疊合梁原理將轉(zhuǎn)換層DB11梁的 混凝土分兩次澆筑,即利用第一次形成的 鋼筋混凝土梁和原有支撐佯系共同支承第二次澆筑的 混凝土和施工荷載,形成疊合梁,以解決該梁施工荷載的 安全傳遞問題.第2節(jié) 施工方法1.為節(jié)約鋼材,減輕負(fù)荷,轉(zhuǎn)換層大 梁DB11分二次澆筑,施工縫留在四層樓板面處.先澆筑施工縫以下部分及四層樓板混凝土,后澆筑施工縫以上部分.2.為確保第一次澆筑混凝土形成的 梁具有足夠剛度 、強(qiáng)度 和二次澆筑混凝土疊合面的 抗剪強(qiáng)度 ,將施工縫做成齒槽.第一次澆筑高度 為1.20米(不包括齒高).支撐的 計(jì)算僅考慮施工第一次澆筑施工縫以下梁的 全部荷載,待第一次澆筑的 混

4、凝土養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 的 70%時,再澆筑施工縫以上3.30米高的 混凝土梁.3.將第一次澆筑的 施工縫以下梁按鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算配置負(fù)彎矩鋼筋和箍筋,使其能承擔(dān)第二次澆筑的 施工縫以上的 混凝土梁的 施工荷載(圖3-6-1).4.DB11梁改為二次施工后,施工縫以下部分的 自身重量僅為3.00t/米2左右,可用48鋼管搭設(shè)滿堂腳手架作模板的 垂直支撐.支撐的 立桿為248,間距600米米600米米,橫桿豎向間距1000米米.為保證整個支撐體系的 整體穩(wěn)定性,設(shè)剪力撐數(shù)道,每步腳手架與圓柱固接.5.由于地下室各層頂板無法承受上部傳下來的 荷載,所以在與轉(zhuǎn)換層梁支撐立桿相對應(yīng)的 位置,逐層采用

5、與上部相同的 方法設(shè)置雙管支撐或工具式金屬支撐,直至箱基底板.第2章 施工溫度 裂縫控制轉(zhuǎn)換層大 梁分兩次澆筑已在一定程度 上解決了 一部分大 體積混凝土施工的 問題,但施工縫以上第二次澆筑的 混凝土仍為大 體積.現(xiàn)澆混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的 水化熱引起的 溫升較高,且施工期間正值冬季,故混凝土內(nèi)外溫差大 ,易開裂.又由于混凝土逐漸降溫、加上齒槽的 約束作用,極易產(chǎn)生收縮裂縫.為避免上述兩種裂縫的 產(chǎn)生,進(jìn)行了 控制施工裂縫的 理論計(jì)算.第1節(jié) 混凝土內(nèi)外溫差計(jì)算式中T混凝土的 絕熱溫升();W每立方米混凝土的 水泥用量(千克/米3);Q0單位水泥28d的 累積水化熱(J/千克); C混凝土的 比熱(

6、J/千克K); 混凝土密度 (千克/米3);t 混凝土齡期(d);米常數(shù),與水泥品種、澆筑時的 溫度 有關(guān).求混凝土最高絕熱溫升T 米ax時,令e-米t =0,所以T 米ax =60.60對于大 體積混凝土最高溫度 皆發(fā)生在第3天.因此 T H= T t+ T 0式中 T t混凝土實(shí)際內(nèi)部最高溫升(); T H混凝土澆筑后內(nèi)部的 最高溫度 (); T 0混凝土的 入模溫度 ,按l0計(jì)算.根據(jù)第二次混凝土澆筑高度 及T t / T 米ax的 關(guān)系,得出T t / T 米ax =0.675. T H= T t+ T 0= T 米ax0.675+10=51不采取任何保溫措施,按大 體積混凝土施工進(jìn)行

7、估算,在第3天,混凝土表面溫度 能達(dá)到15左右,因而混凝土內(nèi)外溫度 之差、T = T H-15=3620按寶鋼經(jīng)驗(yàn),內(nèi)外溫度 差小 于25,不滿足要求.第2節(jié) 溫度 應(yīng)力計(jì)算轉(zhuǎn)換層DB11大 梁最長部分為32.60米,體積大 ,在養(yǎng)護(hù)過程中混凝土內(nèi)部從第3天開始降溫,硬化過程中混凝土開始收縮.梁長L為32.60米,混凝土澆筑高度 H為3.30米,梁寬b為3.36米,H/L=0.l010.2,符合計(jì)算假定.由于降溫與收縮的 共同作用可能引起混凝土開裂的 最大 拉應(yīng)力為：式中 C x阻力系數(shù)(N/米米3); 混凝土的 線膨脹系數(shù).式中 K抗裂安全系數(shù). 從上述計(jì)算可知,由降溫和收縮產(chǎn)生的 最大 拉

8、應(yīng)力接近混凝土抗裂能力,因此必須采取措施防止混凝土開裂.第3節(jié) 施工措施為防止混凝土內(nèi)外溫差過大 和提高混凝土的 抗拉能力,采取以下施工措施：1.摻用沸石粉14%(51千克/米3)代替部分水泥,降低用水量,使水化熱相應(yīng)降低.2.在混凝土中摻入0.3%EP7泵送混凝土減水劑,減少水泥用量,使混凝土緩凝,推遲水化熱峰值的 出現(xiàn),使升溫延長,降低水化熱峰值,使混凝土的 表面溫度 梯度 減少,還可避免施工中出現(xiàn)冷接縫現(xiàn)象.3.大 梁的 混凝士澆灌完畢后,振動界面以前,在混凝土即將凝固時進(jìn)行混凝土表面二次振動,然后用術(shù)抹子抹壓混凝土表面,以防混凝土表面收縮裂縫.4.為提高混凝土抗拉強(qiáng)度 ,采用級配良好的

9、 骨料,限制砂石中的 含泥量.5.為防止混凝土表面散熱過快,內(nèi)外溫差過大 ,采取先施工梁周圍的 結(jié)構(gòu)及墻體,待梁施工時,周圍已封閉,部分敞露的 地方進(jìn)行保溫防護(hù),形成一個封閉的 空間.僅梁的 上表面和梁端與大 氣接觸.在麻袋內(nèi)裝2層草袋子,進(jìn)行梁表面保溫,在兩層麻袋之間夾放1層塑料薄膜,以防透風(fēng).在梁端頭部分模板上掛2層復(fù)合麻袋,并掛1層苫布.在整個養(yǎng)護(hù)期間(1個月)內(nèi)始終采取嚴(yán)格的 保溫措施.6.變冬季施工的 不利因素為有利因素,降低混凝土的 入模溫度 ,經(jīng)過熱工計(jì)算將混凝土的 入模溫度 控制在510之間.7.分層澆筑梁的 混凝土,每層厚3050厘米,連續(xù)澆筑,并在前一層混凝土初凝之前將后一層混凝土澆灌完畢.8.加強(qiáng)混凝土測溫工作,密切注意觀測混凝土內(nèi)部溫升變化.第119天,每4h測溫一次;第2030天,每6h測溫一次,在每一觀測處設(shè)深度 不同的 3個觀查點(diǎn).由于梁表面積太大 ,所以只代表性地進(jìn)行測溫孔布置.采取上述措施后,通過測溫孔觀測得知,梁混凝土內(nèi)部的 最高溫升比理論計(jì)算向后推遲了 1d多,使溫升延長了 1d.在大 梁的 不同部位,混凝土的 中心最高溫度 實(shí)測值接近原來計(jì)算的 水化熱峰值,有效地降低了 最