封闭箱形转换层逆作法施工技术

 宋东升1，肖  云2，高选欢3，沈晓亮3，李名贵3

（1．海南大学土木建筑工程学院，海南  海口  570228；2．雅居乐控股集团，广东  中山  528400；3．浙江东阳第三建筑工程有限公司，浙江  东阳  322100）

[摘要]海南陵水某度假酒店工程l号塔楼封闭箱形转换层采用逆作法施工，有效解决了夹层内模板支撑拆除难题，缩短了工期。针对施工过程中转换层大体积混凝土梁钢筋密集，特别是梁内较宽洞口及其下方无法振捣的难点，采用自密实高性能混凝土一次性浇筑，并预埋振动棒投放钢管，辅以小型振动棒振实，保证了转换梁的施工整体性及质量。

[关键词]混凝土；逆作法；转换层；自密实混凝土；模板

[中图分类号]TU375 [文章编号]1002-8498(2016)09-0060-03

1工程概况

 海南陵水某度假酒店工程位于海南清水湾A07区地块，总用地面积243 410m2，总建筑面积149 353. 12m2。主体建筑分为1，2，3号塔楼，中心区及地下车库等4部分，酒店主体基础连为一个整体。

 1号塔楼3层以下为大空间接待大堂、餐厅，4层及以上楼层为标准客房，3层设计为封闭式箱形转换层结构。典型梁截面1  200mm×3 000mm，600mm×3 000mm, 400mm×3 000mm, 500mm×2 400mm;转换层8.210m标高下肋板板厚200，400mm，10. 200m标高上肋板板厚200，400mm；柱直径1500mm，嵌入H500×900× 40×40，墙厚600mm；转换层墙、柱、梁混凝土强度等级为C55，顶板、楼梯为C30。

2施工方案

 本工程所在地以高温天气为主，封闭箱形转换层内温度高，空气流通不畅，易对工人身心健康造成不利影响；其次转换层层高有限，无法为模板支设提供足够工作空间，其中典型梁截面尺寸大，为保证其抗剪强度符合规范要求，施工过程中不允许有水平施工缝存在，需一次浇筑成型，传统转换层施工方法无法保证施工顺利进行。经各部门协商，参照以往工程经验，采用逆作法施工技术，直接搭设模板支撑架至上肋板，转换梁与上肋板同时施工，下肋板板筋预留，一次性采用自密实混凝土浇筑转换梁及上肋板，并用小型振动棒振实，待转换梁及上肋板混凝土达到规定强度后继续施工上部结构，同时平行施工下肋板。

3施工关键技术

 整个转换层采用逆作法施工，须重点处理以下问题：①大体积混凝土梁板高支模支撑体系搭设；②大体积混凝土一次性浇筑；③下肋板梁板交接缝处理；④大体积混凝土温度裂缝控制。

3.1  高支模支撑体系

 结构转换层大梁最大截面尺寸为1200mm×3000mm，每米钢筋混凝土自重90kN，再加上施工荷载，对模板的承载能力要求非常高，因此需要采取合理的荷载传递措施，保证支模的安全性和稳定性。

3.1.1  顶板高支模设计

 1号塔楼标高10.200m处，顶板板厚200，400mm（计算验证时按400mm考虑），支撑高度10.5，17.7m（计算验证时按17.7m考虑），均为高大模板支撑。搭设方式采用双面覆膜木质胶合板(18mm)+木枋次楞（40mm×92mm，间距300mm）+ɸ48×3.6双钢管主楞+可调U托+满堂架钢管支撑体系，顶部螺杆伸出钢管顶部≤200mm，距楼面200mm设纵横向扫地杆，立杆底端布设底座及300mm×300mm×50mm垫板，立杆纵横向间距0. 8m，步距1.5m。纵横每5～6排立杆加设1道剪刀撑，剪刀撑斜杆与楼层面夹角为450~ 600，在

竖向剪刀撑顶部交点平面及扫地杆层设置水平剪刀撑。满堂架体系和先浇筑的柱体或墙结构拉紧顶牢，梁板下立杆纵横成行，水平横杆全部贯通；板下支撑体系水平杆全部延伸到梁边与梁边立杆或水平杆连接。为确保支撑体系的整体稳定性，局部区域为外挑结构，支撑地基为基底土方，须对该地基进行硬化处理，除上述区域外高支模地基均为相应楼板。

3.1.2转换大梁高支模设计

 以转换层最大截面梁1200mm×3000mm为例，经过验算采取的支模方案为：梁两侧立杆间距1800mm，沿梁跨度方向间距400mm，步距1.5m;梁底垂直于截面方向设置40mm×92mm木枋次楞10根；梁底采用4道承重立杆，顶部采用顶托托举主楞；梁两侧立杆与主楞双扣件连接；梁侧模主楞采用双钢管间距450mm，梁侧次楞采用40mm×92mm，木枋间距225mm，采用西14对拉螺杆支撑，首排距梁底200mm，上部沿梁高间距450mm共6道，纵向间距450mm。

3.1.3  高支模验收

 上述模板支撑高度较高，结构自重大，施工难度大，特别是支模安全性和稳定性极为重要，且高支模基础（楼板）均受相当大荷载，在施工中必须引起高度重视。高支模搭设前应先按施工方案进行放线，做出样板单元，经监理等相关部门验收合格后方可继续搭设；高支模安装完毕后，必须先由班组、项目部自检，再通知公司相关主管部门检查合格后，报监理单位、质监站进行验收，验收合格后才能绑扎钢筋、浇筑混凝土；高支模拆除前，必须向监理单位提交申请拆模报告，监理单位签字同意后方可拆模。

3.2  大体积混凝土一次性浇筑

 转换层结构受力复杂，根据相关规范及设计要求，转换层大体积梁不允许有水平施工缝存在，要求一次性整浇。梁内配筋密集，主筋采用ɸ32上下各4~6排。梁侧面中部开有(590～4 000)mm宽×1000mm高的洞口共计161个，其中3 000mm×1000mm洞口较普遍，洞口四周均设有加强钢筋，加强钢筋最多处设ɸ32@ 230，如采用原设计C55普通混凝土，钢筋密集处混凝土浇捣困难，特别是较宽洞口两侧及下方无法浇捣。为保证转换层混凝土密实度，确保施工质量，经与建设单位及设计院沟通，决定采用同等级自密实高性能混凝土。

 混凝土的浇筑方向应先中间、后周边，向两个方向推进，转换梁、板混凝土采用“分段分层、循序渐进”的原则。这样浇筑加大了混凝土部分工作面的面积，有利于混凝土部分水化热排出；也有利于降低混凝土浇筑时模板的侧压力。其中施工过程中需要重点考虑较宽洞口两侧及下方浇捣质量，在绑扎钢筋时提前安装振捣套管（见图1），浇筑时插入小型振动棒振捣梁两侧及底部，保证了混凝土浇筑的密实度。

3.3下肋板梁板交接缝处理

 1号塔楼8. 210m标高处有100~ 400mm厚夹层板，为保证结构受力整体性，需重点处理梁板交接缝。该转换层大梁及上层肋板一次性浇筑混凝土后，继续施工上部结构，待转换层大梁达到设计强度后，拆除上肋板支撑至下肋板标高，利用上肋板底模支设下肋板，下肋板板筋植入转换梁内，进行下层肋板钢筋焊接、混凝土施工。为保证不出现明显施工缝，通过转换梁施工时在交接处预埋板条（内凹30mm），下肋板钢筋绑扎前施工缝处凿毛处理，保证接合面密实度，下肋板后浇采用微膨胀混凝土补偿收缩，避免了施工缝处出现裂缝。下肋板镶嵌构造如图2所示。

3.4  大体积混凝土温度裂缝控制

 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015规定，混凝土浇筑温度不宜超过

28℃。该工程地处海南，全年高温，大体积混凝土内部水泥水化热不易散发，并且有较大的延续时间，造成中心温度过高，最高可达60~65℃，从而内外易形成温度差，产生温差应力，造成混凝土裂缝；其次强烈的日照和较大的风力也易使新浇混凝土表面水分迅速蒸发，表面产生干缩裂缝，因此浇筑后的养护也尤为重要。本工程大体积混凝土裂缝采取以下措施。

 1)降低水化热  混凝土配备时，在确保混凝土质量的前提下，采取相应措施，降低水灰比，从而减少混凝土水化热的产生；针对海南高温气候，在1 200mm×3 000mm大梁的截面水平方向中部，沿竖直方向由上自下间隔500mm埋设直径20mm循环冷凝管（采用镀锌线管），混凝土浇筑开始至浇筑完成后14d不间断冷却通循环水，带走部分水化热，但须控制梁内降温速率≤2℃/d。

 2)混凝土养护及水化热监控  为掌握大体积混凝土升温和降温变化规律，在有代表性的部位布置测温点（单边尺寸>1 000mm的梁）。混凝土测温点选择在转换梁的中部，具体分布如图3所示。测温时间和频率为：第1～3天，每2h进行1次测温；第4～7天，每4h时进行1次测温。如发现温差接近25℃，及时增加覆盖保温层厚度。混凝土采用薄膜和麻袋保温保湿养护，根据测温情况及时调整覆盖厚度。

4  总结

 1)本T程先施工转换层及上肋板，在转换梁侧面预留下肋板钢筋，待转换梁及上肋板达到强度后继续施工上部结构，同时平行施工下肋板，缩短了工期。

 2)直接支设模板至转换层上肋板，然后由上到下施工，有效解决了封闭转换层内支撑拆除的难题。

 3)转换梁一次牲采用自密实混凝土浇筑，通过预埋循环冷凝管降低了混凝土内部温度，防止温度裂缝的出现，其次预埋振捣套管并辅以小型振动棒振捣，保证了大梁的整体质量。

 4)下肋板与转换梁之间采用镶嵌做法、浇筑微膨胀混凝土补偿收缩，梁板交接处未出现明显裂缝。