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摘要：本文作者结合工程实例。就以某工程1.8 m厚板转换层施工，简要的叙述了转换层钢筋混凝土厚板结构的施工技术。
关键词：钢筋混凝土厚板转换层施工技术
1.工程概况
该工程是一座多功能的综合性大厦，地上28层，地下1层，大屋面总高度为85．27 m，总建筑面积为51228 m2 ，第4层为1.8 m厚板转换层，将其上部5～28层的剪力墙结构体系转换成框架结构体系，见图1。转换层厚板的平面尺寸为1426 m2 ，钢筋重达863 t，混凝土总量为2627 m3 ，混凝土强度等级C40。
2. 施工方案
转换层厚板自重及施工荷载达到51．3 kN／m2，若采用常规的施工方法，施工该层梁板时，一、二层梁板支撑已拆除，仅仅靠下层楼板承受如此大的荷载势必会破坏下层结构，而采用分层卸载的方法则必须从地下室底板起搭设4层梁板支撑架，靠各层楼面的变形协调来传递扩散荷载，这样既不经济也不能保证结构楼板不产生开裂现象。经过分析比较和计算，确定采用叠合梁的原理转换厚板，即将转换板混凝土分两次浇筑，第一次浇筑0.8 m厚，待其强度增长达到90％ 后再浇筑第二层1.0 m厚混凝土，利用第一层先浇板承受第二层后浇板的施工荷载，转换板的钢筋相应分两层绑扎。因此该层梁板施工需要解决的模板支撑系统、大体积混凝土的浇筑施工、保护已完工的下部结构，以及梁板分两次浇筑施工缝处理的问题。
图1 转换层平面布置图
3. 施工方法
3．1 模板工程
模板支架采用扣件式钢管脚手架，钢管采用外径48 mm、壁厚3.5 mm的焊接钢管。立杆用3.6 m的整根钢管，中间不设接头，间距为0．5 m x0．5 m，立杆下满铺2.5 cm厚木板，水平方向拉杆设4道，并设剪刀撑。顶端横杆与立杆的扣件下加设1个扣件，以增大抗滑移能力。顶端横杆上放10cm×10cm木檩条，间距为40cm。模板采用竹节板。转换层的侧模用l4钢筋在相应位置与暗梁主筋拉接，横纵间距见图2、图3，外部与模板背楞固定。经验算，上述模板支撑体系满足第一步0.8 m厚混凝土的施工要求。
图2 先浇0.8 m厚混凝土侧板安装示意图
在转换层施工期间，二～三层的梁底支撑仍保留不拆除，四层梁板因混凝土龄期不到，模板支撑不拆除。本层梁板支撑在第一步0.8 m厚混凝土强度达到设计要求后，在第二步1.0 m厚混凝土浇筑前，松开模板支撑顶端横杆与立杆的扣件进行卸荷，然后再全部上紧，以使第一步0.8 m厚混凝土板和模板支撑体系共同承受上部荷载。在第二步1.0 m厚混凝土强度达到设计要求后方可拆除全部模板及支撑。
图3 后浇1．0 m厚混凝土侧板安装示意图
3.2 钢筋工程
钢筋绑扎分两次完成，先绑扎下层0.8 m 范围内 32@110和 2O@200两层钢筋，待混凝土浇筑完并处理好上表面后再绑扎上部1.0 m范围内钢筋。转换厚板1．8 m高整板各层钢筋网片的固定，使用钢筋作立杆焊接形成间距1 m的架立网，作为各层钢筋的支撑体系。在0.95 m高位置增设 2@100双向钢筋网，以提高混凝土抗裂性，避免温度应力和收缩应力引起混凝土开裂。
3．3 混凝土工程
(1)混凝土配合比配制。
转换层混凝土强度等级为C40，提前进行试配，采用“三掺”技术，调整混凝土配合比。根据有关大体积砼工程实例资料表明，单方水泥每减少10kg，水化热可降低10℃以上，因此，减少水泥用量，是降低砼内部温度的有力措施之一。本工程水泥选用水化热低，凝结时间长，耐热性能好，适宜大体积砼的425#矿渣水泥，因为矿渣水泥比普硅水泥降低水化热约30%左右。同时掺入特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂。该防水剂在保证相同强度的前提下，除替代的部分水泥外，还可节省水泥用量20%，同时对新拌砼具有很好的保坍作用，减水率达20%，与普通砼相比较，28d抗压强度可提高30～65%，且后期强度性能稳定。特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂的水化作用，使得砼在早期产生大量钙矾石，砼产生微膨胀，从而补偿了砼的收缩，增加砼的抗裂能力；此外使用该防水剂能降低早期水化热，提高耐久性、粘结力。
为了降低混凝土浇筑时温度，混凝土拌制采用深井水，并在水中加入冰块，降低混凝土出料时温度。同时降低水泥水化时产生热量。
混凝土细骨料选用粗、中砂，含泥量<3%。碎石选用最大粒不超过25mm连续级配的优等品，含泥量<1%。砂率控制在44％以内，水灰比控制在0.48以下，混凝土的入泵坍落度控制在140—160mm，混凝土总含碱量不大于3 kg／m3 。
(2)混凝土施工缝的处理。
为使转换板的整板的承载性能不因混凝土分两次浇筑而下降，必须在两浇筑层结合面采取特殊处理措施，来保证两层混凝土板协同工作。经设计认可，插入Φ16钢筋，伸入上下层砼600mm，间距400mm，成“梅花形”布置。同时采用预留坑槽：在先浇层板上表面留设间距1 m呈梅花形布置的混凝土坑槽，槽深为100 mm，平面边长300 mm，通过预埋木盒来实现。
混凝土表面处理：对先浇层板混凝土上表面。在混凝土初凝前涂刷一道高效缓凝剂即界面剂，混凝土终凝后立即用水冲洗即可露出表面石子，下次混凝土浇筑前再充分水润。
(3)混凝土的浇筑。
采用泵送商品混凝土，使用插入式振捣器分层捣实混凝土。通过检测第一步0．8 m厚混凝土浇筑时留置的同条件养护试件的强度，判定混凝土是否达到设计强度等级，以确定第二步1．0 m厚混凝土的浇筑日期。
(4)混凝土测温。
测温点布置必须具有代表性和可比性。垂直方向：在距砼表面10cm以及砼中间部位分别布置三个测温点。水平方向：分别在距边缘1m和中间部位布置。测温工具的选用：采用JDC-2型便携式建筑电子测温仪。测温线布置：用钢筋将测温线固定好，传感器距离钢筋端部10cm，不得与钢筋接触，将钢筋另一端与上层钢筋固定好以后，将引出线收成一束，穿入管中，固定在横向钢筋下引出，以免浇筑时受到损伤。 测温制度：在砼升温保持阶段，2-3h测温一次，在温度下降阶段，4-8小时测温一次。
(5)大体积砼温度控制参数:
砼的浇筑温度不得超过28℃；砼内部与表面的温度之差不得超过25℃，砼的温度骤降不得超过10℃。
(5)混凝土养护。
混凝土浇筑完成后，在顶板的表面覆盖塑料薄漠，和两层湿草帘。在外侧的钢模板表面覆盖，一层薄膜和两层草帘，内侧面的钢模板上覆盖两层草帘，板侧面挂草袋(或麻袋)进行浇水养护，使其保持湿润。根据各相关部位埋设的测温点，显示的混凝土内部温度变化情况，及时采取措施，如果砼内部升温较快，表面保温效果不好，砼内部与表面温度之差有可能超过控制值时，及时增加保温层厚度。当昼夜温差较大或天气预报有暴雨袭击时，现场准备足够的保温材料，并根据气温变化趋势以及砼内部温度监测结果及时调整保温层厚度。
4.结论分析
（1）施工实践证明，采用叠合梁法原理将转换板混凝土分两次浇筑，很好地解决了厚板的施工荷载传递问题，同时将第一次与第二次浇筑的施工缝做成梅花形布置坑槽，解决了混凝土叠合面的抗剪承载力问题。
（2）测温数据显示，转换层混凝土施工期间，第一次浇筑时间为2005年3月3日至3月5日、第二次浇筑时间为2005年3月21日至3月23日。环境温度为13℃～25℃，混凝土入模温度为19℃～23.3℃，混凝土中心最高温度为60.5℃～63.3℃。低于预控极限75℃；最大温升为35℃～41℃，低于预控极限值45℃；内表温差最大值为24.1℃～24.7℃，表外温差最大值为23.5℃～24.4℃，远低于预控极限值30℃，温差得到有效控制，同时实践证明混凝土配合比设計达到了低水化热温升的预期目的。
（3)混凝土28d抗压强度试验报告显示，试块强度达到设计强度等级的120％～140％ ，均值128％。试验结果表明，按设计配合比配制的混凝土强度完全满足设计要求，质量稳定。
（4)1.8 m厚板转换层混凝土浇筑2个月后(收缩基本已完成)，经现场全面检查1～4层楼板(包括转换层)未发现可见裂缝。
4结束语
高层建筑转换层结构的跨度和承受的竖向荷载均很大，致使它的截面尺寸高而大，混凝土的连续浇捣施工强度大，施工过程比较复杂，有一定的难度。基于以往高层建筑转换层的施工实践，本文以该工程1.8 m厚板转换层施工为例，阐述钢筋混凝土厚板转换层结构的施工技术。该工程转换层施工，采用叠合梁原理、设钢筋网、改善混凝土品质、施工缝处理、有效解决厚板施工荷载传递和抗裂问题，以达到控制转换层整体质量的效果。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：钢筋混凝土厚板转换层施工技术
1.工程概况
该工程是一座多功能的综合性大厦，地上28层，地下1层，大屋面总高度为85．27 m，总建筑面积为51228 m2 ，第4层为1.8 m厚板转换层，将其上部5～28层的剪力墙结构体系转换成框架结构体系，见图1。转换层厚板的平面尺寸为1426 m2 ，钢筋重达863 t，混凝土总量为2627 m3 ，混凝土强度等级C40。
2. 施工方案
转换层厚板自重及施工荷载达到51．3 kN／m2，若采用常规的施工方法，施工该层梁板时，一、二层梁板支撑已拆除，仅仅靠下层楼板承受如此大的荷载势必会破坏下层结构，而采用分层卸载的方法则必须从地下室底板起搭设4层梁板支撑架，靠各层楼面的变形协调来传递扩散荷载，这样既不经济也不能保证结构楼板不产生开裂现象。经过分析比较和计算，确定采用叠合梁的原理转换厚板，即将转换板混凝土分两次浇筑，第一次浇筑0.8 m厚，待其强度增长达到90％ 后再浇筑第二层1.0 m厚混凝土，利用第一层先浇板承受第二层后浇板的施工荷载，转换板的钢筋相应分两层绑扎。因此该层梁板施工需要解决的模板支撑系统、大体积混凝土的浇筑施工、保护已完工的下部结构，以及梁板分两次浇筑施工缝处理的问题。
图1 转换层平面布置图
3. 施工方法
3．1 模板工程
模板支架采用扣件式钢管脚手架，钢管采用外径48 mm、壁厚3.5 mm的焊接钢管。立杆用3.6 m的整根钢管，中间不设接头，间距为0．5 m x0．5 m，立杆下满铺2.5 cm厚木板，水平方向拉杆设4道，并设剪刀撑。顶端横杆与立杆的扣件下加设1个扣件，以增大抗滑移能力。顶端横杆上放10cm×10cm木檩条，间距为40cm。模板采用竹节板。转换层的侧模用l4钢筋在相应位置与暗梁主筋拉接，横纵间距见图2、图3，外部与模板背楞固定。经验算，上述模板支撑体系满足第一步0.8 m厚混凝土的施工要求。
图2 先浇0.8 m厚混凝土侧板安装示意图
在转换层施工期间，二～三层的梁底支撑仍保留不拆除，四层梁板因混凝土龄期不到，模板支撑不拆除。本层梁板支撑在第一步0.8 m厚混凝土强度达到设计要求后，在第二步1.0 m厚混凝土浇筑前，松开模板支撑顶端横杆与立杆的扣件进行卸荷，然后再全部上紧，以使第一步0.8 m厚混凝土板和模板支撑体系共同承受上部荷载。在第二步1.0 m厚混凝土强度达到设计要求后方可拆除全部模板及支撑。
图3 后浇1．0 m厚混凝土侧板安装示意图
3.2 钢筋工程
钢筋绑扎分两次完成，先绑扎下层0.8 m 范围内 32@110和 2O@200两层钢筋，待混凝土浇筑完并处理好上表面后再绑扎上部1.0 m范围内钢筋。转换厚板1．8 m高整板各层钢筋网片的固定，使用钢筋作立杆焊接形成间距1 m的架立网，作为各层钢筋的支撑体系。在0.95 m高位置增设 2@100双向钢筋网，以提高混凝土抗裂性，避免温度应力和收缩应力引起混凝土开裂。
3．3 混凝土工程
(1)混凝土配合比配制。
转换层混凝土强度等级为C40，提前进行试配，采用“三掺”技术，调整混凝土配合比。根据有关大体积砼工程实例资料表明，单方水泥每减少10kg，水化热可降低10℃以上，因此，减少水泥用量，是降低砼内部温度的有力措施之一。本工程水泥选用水化热低，凝结时间长，耐热性能好，适宜大体积砼的425#矿渣水泥，因为矿渣水泥比普硅水泥降低水化热约30%左右。同时掺入特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂。该防水剂在保证相同强度的前提下，除替代的部分水泥外，还可节省水泥用量20%，同时对新拌砼具有很好的保坍作用，减水率达20%，与普通砼相比较，28d抗压强度可提高30～65%，且后期强度性能稳定。特密斯TMS-F型(粉)复合高效防水剂的水化作用，使得砼在早期产生大量钙矾石，砼产生微膨胀，从而补偿了砼的收缩，增加砼的抗裂能力；此外使用该防水剂能降低早期水化热，提高耐久性、粘结力。
为了降低混凝土浇筑时温度，混凝土拌制采用深井水，并在水中加入冰块，降低混凝土出料时温度。同时降低水泥水化时产生热量。
混凝土细骨料选用粗、中砂，含泥量<3%。碎石选用最大粒不超过25mm连续级配的优等品，含泥量<1%。砂率控制在44％以内，水灰比控制在0.48以下，混凝土的入泵坍落度控制在140—160mm，混凝土总含碱量不大于3 kg／m3 。
(2)混凝土施工缝的处理。
为使转换板的整板的承载性能不因混凝土分两次浇筑而下降，必须在两浇筑层结合面采取特殊处理措施，来保证两层混凝土板协同工作。经设计认可，插入Φ16钢筋，伸入上下层砼600mm，间距400mm，成“梅花形”布置。同时采用预留坑槽：在先浇层板上表面留设间距1 m呈梅花形布置的混凝土坑槽，槽深为100 mm，平面边长300 mm，通过预埋木盒来实现。
混凝土表面处理：对先浇层板混凝土上表面。在混凝土初凝前涂刷一道高效缓凝剂即界面剂，混凝土终凝后立即用水冲洗即可露出表面石子，下次混凝土浇筑前再充分水润。
(3)混凝土的浇筑。
采用泵送商品混凝土，使用插入式振捣器分层捣实混凝土。通过检测第一步0．8 m厚混凝土浇筑时留置的同条件养护试件的强度，判定混凝土是否达到设计强度等级，以确定第二步1．0 m厚混凝土的浇筑日期。
(4)混凝土测温。
测温点布置必须具有代表性和可比性。垂直方向：在距砼表面10cm以及砼中间部位分别布置三个测温点。水平方向：分别在距边缘1m和中间部位布置。测温工具的选用：采用JDC-2型便携式建筑电子测温仪。测温线布置：用钢筋将测温线固定好，传感器距离钢筋端部10cm，不得与钢筋接触，将钢筋另一端与上层钢筋固定好以后，将引出线收成一束，穿入管中，固定在横向钢筋下引出，以免浇筑时受到损伤。 测温制度：在砼升温保持阶段，2-3h测温一次，在温度下降阶段，4-8小时测温一次。
(5)大体积砼温度控制参数:
砼的浇筑温度不得超过28℃；砼内部与表面的温度之差不得超过25℃，砼的温度骤降不得超过10℃。
(5)混凝土养护。
混凝土浇筑完成后，在顶板的表面覆盖塑料薄漠，和两层湿草帘。在外侧的钢模板表面覆盖，一层薄膜和两层草帘，内侧面的钢模板上覆盖两层草帘，板侧面挂草袋(或麻袋)进行浇水养护，使其保持湿润。根据各相关部位埋设的测温点，显示的混凝土内部温度变化情况，及时采取措施，如果砼内部升温较快，表面保温效果不好，砼内部与表面温度之差有可能超过控制值时，及时增加保温层厚度。当昼夜温差较大或天气预报有暴雨袭击时，现场准备足够的保温材料，并根据气温变化趋势以及砼内部温度监测结果及时调整保温层厚度。
4.结论分析
（1）施工实践证明，采用叠合梁法原理将转换板混凝土分两次浇筑，很好地解决了厚板的施工荷载传递问题，同时将第一次与第二次浇筑的施工缝做成梅花形布置坑槽，解决了混凝土叠合面的抗剪承载力问题。
（2）测温数据显示，转换层混凝土施工期间，第一次浇筑时间为2005年3月3日至3月5日、第二次浇筑时间为2005年3月21日至3月23日。环境温度为13℃～25℃，混凝土入模温度为19℃～23.3℃，混凝土中心最高温度为60.5℃～63.3℃。低于预控极限75℃；最大温升为35℃～41℃，低于预控极限值45℃；内表温差最大值为24.1℃～24.7℃，表外温差最大值为23.5℃～24.4℃，远低于预控极限值30℃，温差得到有效控制，同时实践证明混凝土配合比设計达到了低水化热温升的预期目的。
（3)混凝土28d抗压强度试验报告显示，试块强度达到设计强度等级的120％～140％ ，均值128％。试验结果表明，按设计配合比配制的混凝土强度完全满足设计要求，质量稳定。
（4)1.8 m厚板转换层混凝土浇筑2个月后(收缩基本已完成)，经现场全面检查1～4层楼板(包括转换层)未发现可见裂缝。
4结束语
高层建筑转换层结构的跨度和承受的竖向荷载均很大，致使它的截面尺寸高而大，混凝土的连续浇捣施工强度大，施工过程比较复杂，有一定的难度。基于以往高层建筑转换层的施工实践，本文以该工程1.8 m厚板转换层施工为例，阐述钢筋混凝土厚板转换层结构的施工技术。该工程转换层施工，采用叠合梁原理、设钢筋网、改善混凝土品质、施工缝处理、有效解决厚板施工荷载传递和抗裂问题，以达到控制转换层整体质量的效果。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。