【摘要】本文作者從如何解決荷載傳遞及混凝土裂縫控制兩方面入手，淺談高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的澆筑工藝，供讀者參考。
　　【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)換層；大體積混凝土；荷載傳遞；收縮應(yīng)力；裂縫控制。
　　1、工程概況
　　某工程是商住樓兼商用辦公大樓。樓層共30層，地下室3層。建筑面積50000㎡，該工程第六層為轉(zhuǎn)換層，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：樓板厚度大，樓面標(biāo)高變化大，梁截面面積大，其中1600×2500的梁有12條，1600×500的梁有10條，800×2500的梁有4條。梁、墻板鋼筋級(jí)別高，品種多，規(guī)格大，含鋼率高，凈跨度為⒏6-⒐0ｍ，施工荷載大，約為150-300kN/m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50,鋼筋錨固長(zhǎng)度大，大截面梁的鋼筋需錨入下面至4層柱內(nèi)等。
　　2、轉(zhuǎn)換層梁施工所需解決的主要問題
　　2.1荷載的傳遞
　　因轉(zhuǎn)換層梁截面尺寸較大，每延長(zhǎng)米最大自重100KN/m,加上放時(shí)模板支撐自重及施工活荷載合計(jì)約106KN/m。如何解決此荷載的傳遞為其一問題。
　　2.2混凝土裂縫的控制以及選材
　　2.2.1外界氣溫變化
　　大體積混凝土施工期間，外界氣溫的變化對(duì)大體積混凝土開裂有重大影響。混凝土的內(nèi)部溫度是澆筑溫度、水化熱的絕熱溫升等各種溫度的疊加之和。外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也愈高；如外界溫度下降，會(huì)增加混凝土的降溫幅度，特別在外界氣溫驟降時(shí)，會(huì)增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度，這對(duì)大體積混凝土極為不利。溫度應(yīng)力是溫差引起的變形造成的。溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。
　　2.2.2混凝土的收縮變形
　　混凝土的拌合水中，只有約20%的水份是水泥水化所必須的，其余的80%都要被蒸發(fā)。混凝土在水泥水化過程中要產(chǎn)生體積變形，多數(shù)是收縮變形，少數(shù)為膨脹變形，這主要取決于所采用的膠凝材料的性質(zhì)。混凝土中多余水分的蒸發(fā)是引起混凝土體積收縮的主要原因之一。
　　為控制大體積混凝土因水泥水化熱而產(chǎn)生的溫升，其他工程中通常采取下列措施：
　　(1)選用中低熱的水泥品種
　　混凝土升溫的熱源是水泥水化熱，選用中低熱的水泥品種，可減少水化熱，使混凝土減少升溫。
　　(2)利用混凝土的后期強(qiáng)度
　　試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，每立方米的混凝土水泥用量，每增減10kg，水泥水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1度。因此，為控制混凝土溫升，降低溫度應(yīng)力，減少產(chǎn)生溫度裂縫的可能性，可根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載情況，對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)算并取得設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢查部門的認(rèn)可后，可采用f45、f60或f90替代f28作為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這樣可使每立方米混凝土的水泥用量減少40~~70kg/m左右，混凝土的水化熱溫升相應(yīng)減少4~~7度。利用混凝土后期強(qiáng)度，要專門進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并通過試驗(yàn)證明28天之后混凝土強(qiáng)度能繼續(xù)增長(zhǎng)。
　　(3)摻加減水劑木質(zhì)素磺酸鈣
　　木質(zhì)素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑，對(duì)水泥顆粒有明顯的分散效應(yīng)，并能使水的表面張力降低而引起加氣作用。因此，在混凝土中摻入水泥重量0.25%的木鈣減水劑，它不僅能使混凝土和易性有明顯的改善，同時(shí)又減少了10%左右的拌合水，節(jié)約10%左右的水泥，從而降低了水化熱。
　　(4)摻加粉煤灰外摻料
　　在混凝土內(nèi)摻入一定數(shù)量的粉煤灰，由于粉煤灰具有一定活性，不但可替代部分水泥，而且粉煤灰顆粒呈球形，具有“滾珠效應(yīng)”而起潤(rùn)滑作用，能改善混凝土的粘塑性，并可增加泵送混凝土要求的0.315mm以下細(xì)粒的含量，改善混凝土可泵性，降低混凝土的水化熱。
　　(5)粗細(xì)骨料選擇
　　宜優(yōu)先選用以自然連續(xù)級(jí)配的粗骨料配制混凝土。因?yàn)橛眠B續(xù)級(jí)配粗骨料配制的混凝土具有較好的和易性、較少的用水量和水泥用量以及較高的抗壓強(qiáng)度。在石子規(guī)格上可根據(jù)施工條件，盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的石子。因?yàn)樵龃蠊橇狭�徑，可減少用水量，而使混凝土的收縮和泌水隨之減少。同時(shí)亦可減少水泥用量，從而使水泥的水化熱減少，最終降低了混凝土的溫升。當(dāng)骨料粒徑增大后，容易引起混凝土的離析，因此必須優(yōu)化級(jí)配設(shè)計(jì)，施工時(shí)加強(qiáng)攪拌、澆筑和振搗等工作。
　　(6)控制混凝土的出機(jī)溫度和澆筑溫度
　　為了降低大體積混凝土總溫升和減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，控制出機(jī)溫度和澆筑溫度同樣很重要。混凝土的原材料中石子的比熱較小，但其在每立方米混凝土中所占的重量較大；水的比熱最大，但它在每立方米混凝土中所占的重量較小。因此對(duì)混凝土出機(jī)溫度影響、最大的是石子及水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響很小。為了進(jìn)一步降低混凝土的出機(jī)溫度，其最有效的辦法就是降低石子的溫度。在氣溫較高時(shí)，為了防止太陽(yáng)直接照射，可在砂、石堆場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置，必要時(shí)須向骨料噴射水霧或使用前用冷水沖洗骨料。
　　而本工程中轉(zhuǎn)換層梁屬大體積混凝土，易產(chǎn)生溫差與收縮裂縫。如何解決溫差與收縮產(chǎn)生的裂縫為第二個(gè)問題。
　　3、以下由幾個(gè)方面解決施工中出現(xiàn)的兩個(gè)主要問題
　　3.1施工方案的選擇
　　經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意采用分段分層澆筑方法，層厚80㎝，此方法可使混凝土水化熱大部分從表面上散熱，又可減少溫度上升，使?jié)仓�后的溫度分布均勻。降低混凝土�?nèi)外溫差，減少溫度收縮應(yīng)力，防止由水化熱過度集中導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
　　3.2施工準(zhǔn)備
　　3.2.1配合比設(shè)計(jì)及確定
　　混凝土隨著科學(xué)不斷發(fā)展；其用途也越來越廣泛；已到了跨行業(yè)，跨科學(xué)；相互滲透的非常廣泛的領(lǐng)域。混凝土配合比設(shè)計(jì)牽涉到幾個(gè)方面的內(nèi)容：一、要保證混凝土硬壓后的強(qiáng)度和所需要的其他性能和耐久性；二、要滿足施工工藝易于操作而又不遺留隱患的工作性；三、是在符合上述兩項(xiàng)要求下選用合適的材料和計(jì)算各種材料的用量；四、是對(duì)上述設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行試配、調(diào)整，使之達(dá)到工程的要求；五、是要達(dá)到上述要求的同時(shí)，設(shè)法降低成本。
　　普通混凝土是由水泥、水、砂、石四種材料組成的，混凝土配合比設(shè)計(jì)就是解決4種材料用量的3個(gè)比例，即水灰、砂率、膠骨（膠凝體與骨料的比例）。
　　根據(jù)筆者的觀察和較深入的了解，認(rèn)為混凝土在配合比設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：①配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)不同；區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)反非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同；②生產(chǎn)配合比的調(diào)整及施工中的控制；③在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)效益。
　　大梁澆筑屬大體積混凝土工程，為降低水化熱采用普硅PO525水泥，其水化熱每千克水泥為250KJ。用“雙摻”配合比即摻緩型的高效減水劑加大摻量粉煤灰。在保證C50的前提下盡量減少水泥用量以減少發(fā)熱源。混凝土坍落度為150±30㎜，配合比為PO525型水泥424㎏/m³、Ⅱ級(jí)粉煤灰106㎏/m³、砂629㎏/m³、石1059㎏/m³、水170㎏/m³、減水劑⒒7㎏/m³。
　　3.2.2混凝土應(yīng)力與收縮應(yīng)力分析
　　該轉(zhuǎn)換層梁混凝土澆筑時(shí)間為12月底，平均氣溫為15-20℃，混凝土入模溫度控制在≤25℃。經(jīng)計(jì)算預(yù)估齡期30d時(shí)，混凝土的收縮應(yīng)力為σ＝⒈63MPa＜ft＝2MPa（C50混凝土30d齡期時(shí)的抗拉強(qiáng)度）。
　　3.3施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
　　3.3.1主要設(shè)備選用
　　設(shè)備選用2臺(tái)HBT60內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的混凝土輸送泵。十支H26X-50,四支H26X-25振動(dòng)棒和兩臺(tái)ZF80-50平板式振動(dòng)器。
　　3.3.2測(cè)溫設(shè)備、測(cè)溫點(diǎn)的布置及測(cè)溫要求
　　在大梁中線位置每隔4米布置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。每點(diǎn)埋入3根Ø25鍍鋅鐵管，深度分別為0.15米、1.3米、2.3米，上、中、下三個(gè)位置共54個(gè)測(cè)位。第一個(gè)星期每天測(cè)三次（5:00、14:00、23:00），第二個(gè)星期每天兩次并作好記錄。當(dāng)混凝土表面溫差超過25℃時(shí)，要及時(shí)采取保溫措施，用塑料薄膜或濕麻袋覆蓋。
　　3.3.3荷載的傳遞
　　為了保證施工荷載能有效地傳遞和支頂系統(tǒng)全部安全可靠，本次施工支模系統(tǒng)選用門型支架及扣件，而且選用完好的產(chǎn)品。澆混凝土過程中需密切監(jiān)視下面第5層澆混凝土相應(yīng)位置，觀察模板變形情況，發(fā)現(xiàn)支架失穩(wěn)現(xiàn)象立即停止?jié)不炷�土并作加固處理。為了保證荷載順利傳遞，待第5層梁板澆混凝土齡期超過15天后才進(jìn)行第6層梁板澆混凝土，待第6層澆混凝土齡期超過10天后才能拆除下面第4層的支頂。
　　3.4混凝土澆筑工藝
　　3.4.1混凝土澆筑方向及順序
　　本層梁板混凝土澆筑歷時(shí)60小時(shí)。
　　混凝土澆筑分I至Ⅳ段，方向由東西面同時(shí)
　　向中間澆筑（因考慮到混凝土泵管
　　方向），如圖1示流水段劃分：
　　3.4.2泌水處理
　　在澆筑過程中及時(shí)將水泥漿和泌水排到一端或兩端，用清水泵抽出，消除泌水對(duì)混凝土層間粘結(jié)力的影響，提高混凝土的密實(shí)度及抗裂性能。
　　3.4.3混凝土表面處理
　　混凝土初凝前按設(shè)計(jì)標(biāo)高找平和抹壓；初凝后終凝前再抹壓一遍，使混凝土表面更密實(shí)，閉合收水裂縫，避免收縮裂縫產(chǎn)生。
　　3.5混凝土養(yǎng)護(hù)
　　對(duì)大面積混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是控制混凝土中心和表面溫度的溫差。保持一定的濕度，防止產(chǎn)生裂縫，而養(yǎng)護(hù)的手段不外乎混凝土內(nèi)部降溫法和保溫法。在工程實(shí)踐中；主要是以薄膜加麻袋的保溫法為主，并且只要按要求做好了，效果還是很好的。
　　在梁底與兩側(cè)模內(nèi)表面加封一層0.5㎜塑料薄膜，并加蓋一層3㎜厚的木夾板保溫保濕。混凝土終凝后12小時(shí)，混凝土表面加蓋一層塑料薄膜，并澆水養(yǎng)護(hù)。
　　3.6測(cè)溫結(jié)果
　　根據(jù)對(duì)混凝土大梁的測(cè)溫結(jié)果分析，梁上溫差基本呈拋物線分布，表面與中心溫差最大為25℃左右。說明本工程保溫措施良好，滿足溫控要求。
　　4、結(jié)束語(yǔ)
　　大體積混凝土梁的施工質(zhì)量除了必須滿足強(qiáng)度、整體性、耐久性、抗?jié)B等要求外，還必須解決控制因變形而產(chǎn)生的裂縫和荷載傳遞的技術(shù)難題。大部分混凝土結(jié)構(gòu)物裂縫的主要原因是由于變形作用引起的，而變形作用包括溫度、濕度、沉降等因素。在這幾種變形中，溫度引起變形的裂縫占主要部分。而荷載主要有混凝土自重和施工荷載。為此，本工程著重解決“濕度場(chǎng)”，嚴(yán)格控制“溫度場(chǎng)”，保證支頂系統(tǒng)整體性和荷載順利傳遞，最終取得滿意的結(jié)果。  職稱論文網(wǎng)