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摘要：本文笔者着重探讨了某工程均采用大梁式转换层，施工中采用钢管脚手架支撑体系，钢筋冷挤压套筒连接等技术，还通过优化混凝土配合比、改进施工工艺、采用科学的养护方法及测温控温措施等有效地控制大体积混凝土的裂缝。
关键词：总体施工；模板工程；钢筋工程；混凝土工程；转换层施工技术
Abstract: in this paper the author focuses on the a project is using girders type conversion layers, the steel tube scaffold construction of the support system, reinforced cold extrusion sleeve connection technology, through the optimization of concrete mixing ratio, improve the construction process, and the use of scientific maintenance method and the temperature control measures to effectively control of mass concrete cracks.
Keywords: overall construction; Template engineering; Reinforcing bar engineering; Concrete engineering; Conversion layer construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
某工程是由四栋32层塔楼组成，总建筑面积109651.34m2，总占地面积16042.26 m2，是大型高尚住宅生活小区。地下二层，地上住宅 32层，其中一层为架空层，二层为结构和设备转换层，建筑物总高度98.3m。
1总体施工方案选择
经过计算，转换层大梁施工时最大垂直荷载为76.84KN/m2，各栋转换层以下的楼板及地下室顶板不能满足支承转换层大梁的最大施工荷载，必须把转换层荷载有效地传到地下室底板方能确保施工安全，因此，选用一次性浇筑转换层的施工方案，垂直荷载采取有效措施传至地下室底板。
2模板工程
经过市场调查及技术、经济分析，选用钢管脚手架支撑体系作为转换层模板的支撑系统，同时，考虑到现有市面脚手架用的扣件质量不稳定，模板支撑质量难以控制，主龙骨跨度为 500mm)，每隔 1500mm设置一道水平拉杆，最下道水平拉杆距立杆端部距离不大于 200mm，在立杆上设可调式顶托，最上道水平拉杆位于立杆杆顶可调式顶在下面。主龙骨为两根 50×100mm方木并排搁于顶托上， 间距 500mm，次龙骨为方木 50×100@200mm。梁侧模上、下口压条500×100mm ，竖楞 50×100mm，间距250mm；用Ф48×3.5钢管及 Ф14对拉螺杆拉紧，对拉螺杆间 距为 500×500mm。转换层模板采用 1830×915×18mm胶合板，大梁底板及两侧模板为双层胶合板之间夹一层塑料薄膜，以便对混凝土进行保温、保湿的养护。
为确保转换层大梁的施工荷载能有效地传递至地下室底板，转换层下方的楼板模板采用与转换层同样的支撑体系，并弹线使上下層立杆位置相对应。
3钢筋工程
转换层大梁最大钢筋为 Ф36，Ⅱ级钢。大梁内所有主筋采用冷挤压套筒连接。底筋采用花岗岩石块作保护层垫块，保护层厚度不得小于25mm，且不得小于底排钢筋直径。一排与二排之间用钢筋作支垫，支垫钢筋直径为两排钢筋中较大者，且不得小于25mm。
钢筋的安装与模板安装配合交替进行，先安装梁底模板，接着安装梁钢筋，然后安装梁侧模及板模，最后安装板钢筋。
为确保梁柱节点处混凝土施工时插入式振动棒能进入内部振捣，在梁钢筋安装时，每隔 300～400mm用Ф48 ×3.5钢管竖向绑扎在钢筋之间，以保留振动棒进入内部的空间，在混凝土施工时，采用小直径振动棒振捣。
4混凝土工程
4.1 材料选用及混凝土配合比
每栋塔楼转换层的混凝土量约为 600~900m3。混凝土强度等级为C45，施工时间为6月上旬，日气温约为 27~34℃。在混凝土拌制时，加入Ι级粉煤灰作为掺合料，取代部分水泥，取代率为 14.75%,以降低混凝土水化热、同时提高混凝土的和易性、降低水灰比。混凝土配制的控制指标如下：
（1）选用 P•S42.5矿渣硅酸水泥，为降低水化热，单方水泥量不宜过大，本工程为 370kg；
（2） 砂的细度模数不宜过小，应大于 2.6；
（3）石子粒径为 5~25mm；
（4）外加剂，选用 FDN‐300A高效减水剂(掺量 2.3%)及适量缓凝剂；
（5）掺合料，掺 I级粉煤灰，水泥取代率为 14.75%；
（6）严格控制砂、石的含泥量；
（7）混凝土配合比，水：水泥：砂：石：外加剂：掺合料=170：370：751：1010：8.51：90.0，坍落度控制在 140~ 160mm之间。
4.2 混凝土输送
商品混凝土由搅拌车运至施工现场后，现场的输送采用泵送工艺，每块转换层安排 2台 HBT‐60混凝土输送泵，每台泵的输送能力为 25m3/h,每块板在 18小时内浇筑完成。泵送作业时，混凝土泵用湿麻袋覆盖，并经常浇水湿润，以降低混凝土拌合料的入模温度。
4.3 混凝土浇筑工艺
转换层大梁截面为 2000×2400，混凝土采用平面分层方法进行浇筑，每层厚度 400~500mm，各层浇筑采用斜面分层，按 1：6自然流淌形成斜面，从核心筒向两侧浇筑，上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑完毕，以避免出现冷缝。另外，考虑混凝土水化热处理，首先对大梁中心温度、表面温度、大气温度之间的温差进行测算：
混凝土的最终绝热温升：
混凝土内部的中心温度：
龄期时，混凝土的表面温度：
式中：
Ｗ—每立方米混凝土水泥用量（Kg／ｍ3）；
ｑ—每千克水泥水化热量(KJ／Kg)；
C—混凝土的比热(KJ／Kg．Ｋ)；
p—混凝土容重(㎏／m2)；
Tj——混凝土的浇注温度(℃)；
—浇注块厚度的温降系数；
Tq—龄期时大气的平均温度(℃)；
—混凝土中心温度与外界气温之差(℃)；
H—混凝土的计算厚度(m)；
H按下式计算：
H = h + 2 h’
式中：
H—混凝土的实际厚度(m)；
h’—混凝土的虚厚度(m)；
h’按下式计算：
式中：
K—折减系数；
λ—混凝土的导热系数(W／m.k)；
β—混凝土及模板保温层的传热系数(W／m2.k)；
β则按下式计算：
式中：
—各种保温材料的厚度(m)
—各种保温材料的导热系数(W／m.k)；
—空气层转热系数(W／m2.k)。
4.4 混凝土养护
大体积混凝土的养护应把握两个关键，一是要控制混凝土内外温差，避免造成温度裂缝 ；施工时对转换层大梁混凝土各个面均做保温保湿措施进行养护。
（1） 转换大梁的底模及侧模采用双层涂膜七夹胶合板，两层胶合板之间夹一层塑料薄膜，以达到既保温又保湿的目的，在混凝土浇灌前充分浇水湿润模板。
（2）新浇混凝土初凝( 4~6h)后,覆盖二～三层湿润麻袋。待混凝土终凝后，在原有覆盖麻袋的基础上用热水进行蓄水养护，蓄水深度为 100mm，再在其上面覆盖一层塑料薄膜以防止因雨水淋而降低水温。
（3）混凝土测温控温措施
主要措施为提高混凝土外表面温度，降低混凝土中心温度。
为及时掌握混凝土温度的变化情况，控制混凝土中心和外表面的温差，每块转换层板根据面积大小在大梁上设置4~6个测温点，测温时每个测温点同时测出中心、以提高混凝土表面温度，并根据需要增加麻袋覆盖层数和增加测温次数。保温蓄水覆盖至混凝土中心温度与外界可能的最低温度之间的温差不超过18℃ 时，撤除蓄水覆盖(实测结果是蓄水养护五天后可撤除)，继续浇水养护至第十四天为止。
对于混凝土内部温度的控制，可采用混凝土内部通水降温的处理方法。其措施是根据梁截面宽度确定在梁内部埋设2~4根 25的镀锌水管。梁钢筋绑扎安装时，水管配合埋设，用扎丝加焊接接驳，并进行通水试压检查。当混凝土浇捣12小时后，即循环通水降温，通水量1.93m3／h。通过循环供水，带走混凝土大梁内部的热量，实测进出水口的水温温差达16℃。大梁混凝土初凝后，用麻袋覆盖表面，并利用梁内循环排出的热水长流养护。
實测表明，新浇混凝土在3d达到最高温度，以2栋转换层大梁为例，实测中心最高温度为71℃，这时梁底64℃,梁面60℃。由于保温可靠，虽然中心温度与室外温差较大 (室外温度为27~34℃)，但各栋转换层大梁内外温差始终不超20℃，说明采用蓄水及保温措施是经可靠的。
5 结语
通过某工程梁式转换层的施工技术研究分析，总结出以下结论：
5.1模板采用带顶托的立杆钢管脚手架支撑体系，施工期间架体整体稳定性好、立杆实测无明显变形、施工荷载层间传递较易控制，实际施工安全可靠。模板拆除后,经实测，板底平整度满足规范要求，下层梁板没有发现任何裂缝。
5.2大直径钢筋采用冷挤压套筒连接技术，设备简单,质量控制直观、易掌握，经现场抽样试验，合格率为100%。
5.3转换大梁大体积混凝土的裂缝应从以下几个方面控制：①原材料、外加剂的选择及混凝土配合比的优化；②合理的施工工艺(采取有效的措施降低混凝土拌合料的坍落度及入模温度)；③科学的养护方法及测温控温措施，采取在混凝土内部穿镀锌钢管进行循环通水降温和在外表面进行浇水并麻袋养护(既要保证混凝土充分湿润 ,又要控制内外温差不超过25℃)。
5.4必须加强混凝土内部的温度监测工作。大梁式转换层混凝土在浇注完12h后，开始对混凝土进行温度监测。前5d测温采集时间间隔为0.5h一次；5d后1h测一次；10d后2h测一次。
5.5 启用预警功能。在监测软件中设置温度采集器的温差预警值为25Ԩ，以便提醒及早采取处理措施。所有监测工作都应有专人负责控制，现场温度监测数据采集并用电脑进行整理分析，并打印输出每个测点的温升值和各测位中心测点与表层测点的温差值，作为研究调整和控温措施的依据，以防止混凝土出现温度裂缝。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：总体施工；模板工程；钢筋工程；混凝土工程；转换层施工技术
Abstract: in this paper the author focuses on the a project is using girders type conversion layers, the steel tube scaffold construction of the support system, reinforced cold extrusion sleeve connection technology, through the optimization of concrete mixing ratio, improve the construction process, and the use of scientific maintenance method and the temperature control measures to effectively control of mass concrete cracks.
Keywords: overall construction; Template engineering; Reinforcing bar engineering; Concrete engineering; Conversion layer construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
某工程是由四栋32层塔楼组成，总建筑面积109651.34m2，总占地面积16042.26 m2，是大型高尚住宅生活小区。地下二层，地上住宅 32层，其中一层为架空层，二层为结构和设备转换层，建筑物总高度98.3m。
1总体施工方案选择
经过计算，转换层大梁施工时最大垂直荷载为76.84KN/m2，各栋转换层以下的楼板及地下室顶板不能满足支承转换层大梁的最大施工荷载，必须把转换层荷载有效地传到地下室底板方能确保施工安全，因此，选用一次性浇筑转换层的施工方案，垂直荷载采取有效措施传至地下室底板。
2模板工程
经过市场调查及技术、经济分析，选用钢管脚手架支撑体系作为转换层模板的支撑系统，同时，考虑到现有市面脚手架用的扣件质量不稳定，模板支撑质量难以控制，主龙骨跨度为 500mm)，每隔 1500mm设置一道水平拉杆，最下道水平拉杆距立杆端部距离不大于 200mm，在立杆上设可调式顶托，最上道水平拉杆位于立杆杆顶可调式顶在下面。主龙骨为两根 50×100mm方木并排搁于顶托上， 间距 500mm，次龙骨为方木 50×100@200mm。梁侧模上、下口压条500×100mm ，竖楞 50×100mm，间距250mm；用Ф48×3.5钢管及 Ф14对拉螺杆拉紧，对拉螺杆间 距为 500×500mm。转换层模板采用 1830×915×18mm胶合板，大梁底板及两侧模板为双层胶合板之间夹一层塑料薄膜，以便对混凝土进行保温、保湿的养护。
为确保转换层大梁的施工荷载能有效地传递至地下室底板，转换层下方的楼板模板采用与转换层同样的支撑体系，并弹线使上下層立杆位置相对应。
3钢筋工程
转换层大梁最大钢筋为 Ф36，Ⅱ级钢。大梁内所有主筋采用冷挤压套筒连接。底筋采用花岗岩石块作保护层垫块，保护层厚度不得小于25mm，且不得小于底排钢筋直径。一排与二排之间用钢筋作支垫，支垫钢筋直径为两排钢筋中较大者，且不得小于25mm。
钢筋的安装与模板安装配合交替进行，先安装梁底模板，接着安装梁钢筋，然后安装梁侧模及板模，最后安装板钢筋。
为确保梁柱节点处混凝土施工时插入式振动棒能进入内部振捣，在梁钢筋安装时，每隔 300～400mm用Ф48 ×3.5钢管竖向绑扎在钢筋之间，以保留振动棒进入内部的空间，在混凝土施工时，采用小直径振动棒振捣。
4混凝土工程
4.1 材料选用及混凝土配合比
每栋塔楼转换层的混凝土量约为 600~900m3。混凝土强度等级为C45，施工时间为6月上旬，日气温约为 27~34℃。在混凝土拌制时，加入Ι级粉煤灰作为掺合料，取代部分水泥，取代率为 14.75%,以降低混凝土水化热、同时提高混凝土的和易性、降低水灰比。混凝土配制的控制指标如下：
（1）选用 P•S42.5矿渣硅酸水泥，为降低水化热，单方水泥量不宜过大，本工程为 370kg；
（2） 砂的细度模数不宜过小，应大于 2.6；
（3）石子粒径为 5~25mm；
（4）外加剂，选用 FDN‐300A高效减水剂(掺量 2.3%)及适量缓凝剂；
（5）掺合料，掺 I级粉煤灰，水泥取代率为 14.75%；
（6）严格控制砂、石的含泥量；
（7）混凝土配合比，水：水泥：砂：石：外加剂：掺合料=170：370：751：1010：8.51：90.0，坍落度控制在 140~ 160mm之间。
4.2 混凝土输送
商品混凝土由搅拌车运至施工现场后，现场的输送采用泵送工艺，每块转换层安排 2台 HBT‐60混凝土输送泵，每台泵的输送能力为 25m3/h,每块板在 18小时内浇筑完成。泵送作业时，混凝土泵用湿麻袋覆盖，并经常浇水湿润，以降低混凝土拌合料的入模温度。
4.3 混凝土浇筑工艺
转换层大梁截面为 2000×2400，混凝土采用平面分层方法进行浇筑，每层厚度 400~500mm，各层浇筑采用斜面分层，按 1：6自然流淌形成斜面，从核心筒向两侧浇筑，上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑完毕，以避免出现冷缝。另外，考虑混凝土水化热处理，首先对大梁中心温度、表面温度、大气温度之间的温差进行测算：
混凝土的最终绝热温升：
混凝土内部的中心温度：
龄期时，混凝土的表面温度：
式中：
Ｗ—每立方米混凝土水泥用量（Kg／ｍ3）；
ｑ—每千克水泥水化热量(KJ／Kg)；
C—混凝土的比热(KJ／Kg．Ｋ)；
p—混凝土容重(㎏／m2)；
Tj——混凝土的浇注温度(℃)；
—浇注块厚度的温降系数；
Tq—龄期时大气的平均温度(℃)；
—混凝土中心温度与外界气温之差(℃)；
H—混凝土的计算厚度(m)；
H按下式计算：
H = h + 2 h’
式中：
H—混凝土的实际厚度(m)；
h’—混凝土的虚厚度(m)；
h’按下式计算：
式中：
K—折减系数；
λ—混凝土的导热系数(W／m.k)；
β—混凝土及模板保温层的传热系数(W／m2.k)；
β则按下式计算：
式中：
—各种保温材料的厚度(m)
—各种保温材料的导热系数(W／m.k)；
—空气层转热系数(W／m2.k)。
4.4 混凝土养护
大体积混凝土的养护应把握两个关键，一是要控制混凝土内外温差，避免造成温度裂缝 ；施工时对转换层大梁混凝土各个面均做保温保湿措施进行养护。
（1） 转换大梁的底模及侧模采用双层涂膜七夹胶合板，两层胶合板之间夹一层塑料薄膜，以达到既保温又保湿的目的，在混凝土浇灌前充分浇水湿润模板。
（2）新浇混凝土初凝( 4~6h)后,覆盖二～三层湿润麻袋。待混凝土终凝后，在原有覆盖麻袋的基础上用热水进行蓄水养护，蓄水深度为 100mm，再在其上面覆盖一层塑料薄膜以防止因雨水淋而降低水温。
（3）混凝土测温控温措施
主要措施为提高混凝土外表面温度，降低混凝土中心温度。
为及时掌握混凝土温度的变化情况，控制混凝土中心和外表面的温差，每块转换层板根据面积大小在大梁上设置4~6个测温点，测温时每个测温点同时测出中心、以提高混凝土表面温度，并根据需要增加麻袋覆盖层数和增加测温次数。保温蓄水覆盖至混凝土中心温度与外界可能的最低温度之间的温差不超过18℃ 时，撤除蓄水覆盖(实测结果是蓄水养护五天后可撤除)，继续浇水养护至第十四天为止。
对于混凝土内部温度的控制，可采用混凝土内部通水降温的处理方法。其措施是根据梁截面宽度确定在梁内部埋设2~4根 25的镀锌水管。梁钢筋绑扎安装时，水管配合埋设，用扎丝加焊接接驳，并进行通水试压检查。当混凝土浇捣12小时后，即循环通水降温，通水量1.93m3／h。通过循环供水，带走混凝土大梁内部的热量，实测进出水口的水温温差达16℃。大梁混凝土初凝后，用麻袋覆盖表面，并利用梁内循环排出的热水长流养护。
實测表明，新浇混凝土在3d达到最高温度，以2栋转换层大梁为例，实测中心最高温度为71℃，这时梁底64℃,梁面60℃。由于保温可靠，虽然中心温度与室外温差较大 (室外温度为27~34℃)，但各栋转换层大梁内外温差始终不超20℃，说明采用蓄水及保温措施是经可靠的。
5 结语
通过某工程梁式转换层的施工技术研究分析，总结出以下结论：
5.1模板采用带顶托的立杆钢管脚手架支撑体系，施工期间架体整体稳定性好、立杆实测无明显变形、施工荷载层间传递较易控制，实际施工安全可靠。模板拆除后,经实测，板底平整度满足规范要求，下层梁板没有发现任何裂缝。
5.2大直径钢筋采用冷挤压套筒连接技术，设备简单,质量控制直观、易掌握，经现场抽样试验，合格率为100%。
5.3转换大梁大体积混凝土的裂缝应从以下几个方面控制：①原材料、外加剂的选择及混凝土配合比的优化；②合理的施工工艺(采取有效的措施降低混凝土拌合料的坍落度及入模温度)；③科学的养护方法及测温控温措施，采取在混凝土内部穿镀锌钢管进行循环通水降温和在外表面进行浇水并麻袋养护(既要保证混凝土充分湿润 ,又要控制内外温差不超过25℃)。
5.4必须加强混凝土内部的温度监测工作。大梁式转换层混凝土在浇注完12h后，开始对混凝土进行温度监测。前5d测温采集时间间隔为0.5h一次；5d后1h测一次；10d后2h测一次。
5.5 启用预警功能。在监测软件中设置温度采集器的温差预警值为25Ԩ，以便提醒及早采取处理措施。所有监测工作都应有专人负责控制，现场温度监测数据采集并用电脑进行整理分析，并打印输出每个测点的温升值和各测位中心测点与表层测点的温差值，作为研究调整和控温措施的依据，以防止混凝土出现温度裂缝。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。