高层建筑转换层大体积混凝土大梁施工.doc

高层建筑转换层大体积混凝土大梁施工北京华润饭店主楼地上25层地下3层总建筑面积56300m2高76.15m四层一下部分为钢筋混凝土框架剪力结构；5层以上部分为钢筋混凝土剪力墙结构；在四、五层设置转换层大梁支承标准层（剪力墙）隔墙的转换措施。该建筑结构转换层大梁DBl1与四层、五层楼板连在一起是整个建筑结构的关键部位设计上要求一次浇捣不留施工缝所以施工很困难。四层有几组梁DB1~DB11承受上部20层楼的重量其中梁DB11高4.50m宽5.08~3.36m最大跨度17.30m为三跨连续梁总长32.60m混凝土总体积为1100m3重达2750t。该梁底标高为L0.675m梁的下面为大厅空间大厅空间下为3层地下室梁底至箱形基础底板面23.50m。施工方案施工特点由于转换层大梁DB11是整个结构的关键部位为大体积混凝土位于大厅内、地下室上部施工荷载大荷载传递困难受混凝土温度和收缩应力影响易产生裂缝给施工带来很大的困难。DB11梁自重大若采用一次支模浇筑混凝土方案施工时模板的垂直支撑负荷太大梁下的楼板无法直接承受其荷载；支撑的高度大从+10.675m至地下-12.825m需设置大量钢支承施工费用太高。为减轻支撑的负荷在不影响转换层DB11梁的质量情况下与设计单位洽商后决定利用叠合梁原理将转换层DB11梁的混凝土分两次浇筑即利用第一次形成的钢筋混凝土梁和原有支撑佯系共同支承第二次浇筑的混凝土和施工荷载形成叠合梁以解决该梁施工荷载的安全传递问题。施工方法1.为节约钢材减轻负荷转换层大梁DB11分二次浇筑施工缝留在四层楼板面处。先浇筑施工缝以下部分及四层楼板混凝土后浇筑施工缝以上部分。2.为确保第一次浇筑混凝土形成的梁具有足够刚度、强度和二次浇筑混凝土叠合面的抗剪强度将施工缝做成齿槽。第一次浇筑高度为1.20m（不包括齿高）。支撑的计算仅考虑施工第一次浇筑施工缝以下梁的全部荷载待第一次浇筑的混凝土养护到设计强度的70%时再浇筑施工缝以上3.30m高的混凝土梁。3.将第一次浇筑的施工缝以下梁按钢筋混凝土设计规范计算配置负弯矩钢筋和箍筋使其能承担第二次浇筑的施工缝以上的混凝土梁的施工荷载（图3-6-1）。4.DB11梁改为二次施工后施工缝以下部分的自身重量仅为3.00t/m2左右可用Φ48钢管搭设满堂脚手架作模板的垂直支撑。支撑的立杆为2Φ48间距600mm×600mm横杆竖向间距1000mm。为保证整个支撑体系的整体稳定性设剪力撑数道每步脚手架与圆柱固接。5.由于地下室各层顶板无法承受上部传下来的荷载所以在与转换层梁支撑立杆相对应的位置逐层采用与上部相同的方法设置双管支撑或工具式金属支撑直至箱基底板。施工温度裂缝控制转换层大梁分两次浇筑已在一定程度上解决了一部分大体积混凝土施工的问题但施工缝以上第二次浇筑的混凝土仍为大体积。现浇混凝土内部产生的水化热引起的温升较高且施工期间正值冬季故混凝土内外温差大易开裂。又由于混凝土逐渐降温、加上齿槽的约束作用极易产生收缩裂缝。为避免上述两种裂缝的产生进行了控制施工裂缝的理论计算。混凝土内外温差计算式中T——混凝土的绝热温升（℃）；W——每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）；Q0——单位水泥28d的累积水化热（J/kg）；C——混凝土的比热（J/kg·K）；γ——混凝土密度（kg/m3）；t——混凝土龄期（d）；m——常数与水泥品种、浇筑时的温度有关。求混凝土最高绝热温升Tmax时令e-Mt=0所以Tmax=60.60℃对于大体积混凝土最高温度皆发生在第3天。因此TH=Tt+T0式中Tt——混凝土实际内部最高温升（℃）；TH——混凝土浇筑后内部的最高温度（℃）；T0——混凝土的入模温度按l0℃计算。根据第二次混凝土浇筑高度及Tt/Tmax的关系得出Tt/Tmax=0.675。TH=Tt+T0=Tmax×0.675+10℃=51℃不采取任何保温措施按大体积混凝土施工进行估算在第3天混凝土表面温度能达到15℃左右因而混凝土内外温度之差、ΔT=TH-15℃=36℃>20℃按宝钢经验内外温度差小于25℃不满足要求。温度应力计算转换层DB11大梁最长部分为32.60m体积大在养护过程中混凝土内部从第3天开始降温硬化过程中混凝土开始收缩。梁长L为32.60m混凝土浇筑高度H为3.30m梁宽b为3.36mH/L=0.l01<0.2符合计算假定。由于降温与收缩的共同作用可能引起混凝土开裂的最大拉应力为：式中Cx——阻力系数（N/mm3）；α——混凝土的线膨胀系数。式中[K]——抗裂安全系数。从上述计算可知由降温和收缩产生的