珍珠塔工程

超高、超大板式預應力

結構轉換板施工關鍵技術研究北京城建北方建設有限責任公司2014年4月匯報材料提綱一、立項背景二、工程概況三、主要研究內容及創新點四、轉換層施工技術五、推廣應用情況六、經濟效益與社會效益分析一、立項背景1.1行業背景

隨著城鎮化建設步伐的加快和城市中心土地的緊缺，將有越來越多的高層、超高層建筑拔地而起。眾所周知，為滿足經濟效益，高層建筑一般將上部設計為住宅、辦公用途，結構形式一般為剪力墻結構；下部設計為商業用房、停車場等，結構形式一般為框筒結構，以滿足大開間的要求。由于建筑使用功能的變化，必須設置結構受力轉換層。轉換層是結構受力的主要部位，構件截面尺寸大、鋼筋密集，且模架體量巨大。往往需要投入較多的材料及工期成本，所以優化轉換層的設計施工對整個工程周期具有重要意義。

一、立項背景1.2工程背景

珍珠塔工程轉換層位于地上九層，標高31米，轉換板為2.5m高井字梁式混凝土結構，轉換板面積3900m2,，鋼筋用量1780噸，自重約2.5萬噸，由于體量巨大，需連續設置10層模架支撐（支設至地下1層基礎底板），其模架支撐用量為1150噸，周轉浪費極大，且組裝、拆除所用工期較長。為降低施工難度，加快施工進度，同時降低工程造價，充分體現“北京城建”工程總承包能力，我單位提出“超高、超大板式預應力結構轉換板施工關鍵技術研究”課題。

匯報材料提綱一、立項背景二、工程概況三、主要研究內容及創新點四、轉換層施工技術五、推廣應用情況六、經濟效益與社會效益分析二、工程概況

珍珠塔工程地處市中心核心商業區，毗鄰著名建筑雙子塔，建成后為當地地標性建筑。建筑功能為高級公寓，地下1層，地上43層。建筑高度169.6m。地下1層及2-7層為停車場，1層和8層為景觀層，地下室至8層為大開間框架結構，9層之上為公寓，剪力墻結構。九層樓板為結構轉換層，轉換層設計為2m厚井字梁式轉換板。轉換板平面面積3900m2，建筑標高31m，轉換板長88.7m，寬43.1m。見下圖。續下頁匯報材料提綱一、立項背景二、工程概況三、主要研究內容及創新點四、轉換層施工技術五、推廣應用情況六、經濟效益與社會效益分析三、主要研究內容及創新點

原設計井字梁式結構轉換層，構件典型特征為3000×2500mm井字梁，結構形式復雜，配筋密集、鋼筋綁扎難度大，且由于結構轉換層設計位置高，模板及支撐設計難度大，需要大量模板支架。針對以上問題，項目成立科技創新小組，通過對轉換板施工技術進行研究、計算，決定先將井字梁式轉換板變更為板式預應力轉換板（后附設計變更），然后2m厚混凝土分兩次澆筑，預應力分層布置，在第一次澆筑600mm范圍內布置一道完整預應力筋束，在混凝土達到25Mpa后張拉預應力，張拉完畢進行上部1400mm厚混凝土澆筑。最后張拉1400mm厚混凝土內預應力鋼絞線。三、主要研究內容及創新點該成果解決了梁式轉換板普遍存在問題，共有以下創新點：1對設計方案進行優化，將井字梁式結構變更為預應力板式結構2預應力轉換板分層澆筑，大量節省周轉料3利用緩凝劑處理大面積水平施工縫4通過模擬試驗確定大體積混凝土配合比及水平縫處理最佳時間三、主要研究內容及創新點3.1對設計方案進行優化，將井字梁式結構變更為預應力結構本工程轉換層原設計為2.5m厚井字梁式混凝土結構，構件典型特征為3000×2500mm大梁，存在較多施工困難。經項目科技創新小組用PKPM結構設計軟件建模計算，采用2000mm厚預應力板可以滿足結構轉換層設計需要。且可在預應力筋僅增加75噸的前提下，鋼筋用量由1780噸減少至250噸，減少1530噸，減少鋼筋用量86%；混凝土用量減少約2000m3;模板由6600㎡減少為5200㎡，減少模板用量21%。經與設計、甲方溝通最終采用此設計方案。新舊重設計叔方案行平面融圖對片比原設疤計方義案：湖井字他梁式鋼筋洲混凝門土轉確換層新設奇計方料案：馬板式鴿預應家力轉換百層續下蚊頁三、代主要監研究暖內容鋒及創捎新點通過四新舊莊設計創圖紙傘對照禽，可畫明顯潤看出謹梁式結結構摩轉換木層與夕板式姑結構炭轉換朽層的驕構造漢區別拔，因辨板式糟轉換槍層內幣配置歷多層定預應口力鋼祝筋，選其普澤通鋼項筋用宮量由志原設雖計的鈴17炮80廈t減逢少至單25題0t悠，減罵少鋼景筋用錯量8士6%峰，由輛圖示初可以腿看出賠，變影更以中后大苦大降史低模燒板及選鋼筋湊的施父工難歲度。密前后血方案床配筋隙對比圍見右皆圖：舊設悟計方恐案轉翻換梁潔剖面互特征流圖新設新計方優案轉茶換板敗剖面臘特征取圖三、晉主要找研究告內容譽及創女新點3.郊2預偉應力間轉換敞板分殊層澆地筑，啦大量騙節省稠周轉潛料原設息計井疾字梁環式轉層換板誕板厚寬2m辜，梁紙高2鑰.5狠m，濱面積碰39雖00工m2,，總自重恒約2絹.5順萬噸盾，平貨米自舅重約域6噸根。由擺于體悔量巨轟大，謀經計菊算需纏連續涌設置企10泛層模權架支撞撐（素支設黃至地嗽下1不層基木礎底愧板）悲方可宅滿足怪施工羞需要拐，模慢架用聽量需經11縮慧50鎖噸。屯轉換濱板變渣更為達板式虹預應文力結尖構形錯式后犯，為演加快觸進度犬、節鑄省措噴施費袖，利底用結效構計跪算軟巷件建溉模計秘算，酒將預顯應力案分層檔布置戚，混含凝土賽按分洲層厚做度分冬兩次擁澆筑淡，第汁一層愛60役0m榮m厚鐮，第盼二層餃14退00仍mm魄厚。叼60撒0m替m厚乳混凝值土內雕布置蜻一層忌完整供的預繳應力訊筋束訪，待彼預應細力筋朵張拉院完用葬以承椒載第她二次壟澆筑彼的1窩40捏0m序m厚常混凝傘土自單重及譜施工益活荷沾載，辣模架憂設計捆時只得需考昏慮6第00傅mm抹厚混遞凝土篇自重積及施房誠工活腳荷載枕，經疼計算纏，搭吩設6濕、7間、8政三層菠模架猜支撐到即可梳滿足陡。可吳大幅佩度降骨低模理架用某量，壺縮短糖了工浴期、艘節約勿了人焦工及候租賃浸成本仍。三、征主要淘研究桶內容泛及創嘩新點3.門3利肆用緩忌凝劑篩處理渠大面恰積水棒平施贊工縫轉換避板混循凝土宜分次偉澆筑閉將出毅現水逃平施占工縫疑，水橡平施婆工縫戚傳統賭處理之方式妨一般監有兩壓種：琴一為溝插大屋量剪施力筋煎，用功于連國接上恐下層綱混凝急土；榮二為夜留設錯方木圾鍵槽摧，混取凝土零終凝蛇后將促方木微剔除會。第繩一種逆處理床方法季大大著增加丘鋼筋充用量圈；第協二種鐘處理印方法綱施工喉縫處攤理時畫間及慎人工校工日四耗費謊太多雙。本耽工程睛結合枯當地為氣候描及混烏凝土善施工滑方法侍，第瘦一次妙混凝鎖土澆距筑完躺畢后才，對婚表面角灑緩朱凝劑遠以減磨緩表色面初樓凝時衣間。不即在忠混凝四土內旦部達役到初損凝而孟表面弟尚未息初凝清時，痛用高逗壓水微沖洗石混凝卻土表掘面，疲使混體凝土態表面賣粗糙異，露闖出石沒子，暈滿足惰水平攜施工蓮縫處留理要紹求。跟而緩欺凝劑簽價格銀較低萍，每艱平米梢費用頓不到薄1元班，高伴壓水趣沖洗濤表面域省時打省力蛾，可的以滿加足施探工需倉要。三、廊主要蟲研究卷內容蓄及創藥新點3.畏4通改過模哄擬試收驗確壇定大肌體積賤混凝窯土配穗合比擠及水沃平縫柴處理酬最佳移時間為確播定大農體積蘿混凝懂土最棟佳配標合比仗及水丘平施恭工縫累最佳婆處理猶時間過，本啞工程抓共進亭行了共兩個壘模擬腹試驗聰，一含個為惕大體匪積混傲凝土潑測溫怎模擬丟試驗勾；另誦一個臺為水剝平施朽工縫曲處理糖模擬偏試驗呀。通堂過測移溫模倘擬試過驗，皂可精幼確得碑知同敲配比峰混凝喂土的達溫升幟情況齊；通志過施暢工縫脊處理梳模擬基試驗蹲可精收確得徐知表暖面緩絨凝劑膝的用際量及毛沖洗覺混凝砍土表仁面的倦最佳朽時間嶼。模板腦保溫會埋設形測溫斤點大體吩積混貫凝土女模擬園實驗試件臭制作放水壇平施落工縫肆沖洗水平扔施工短縫處孝理模市擬實惑驗匯報恨材料教提綱一、效立項港背景二、樸工程塔概況三、疊主要罵研究漲內容望及創遇新點四、完轉換壤層施打工技舉術五、甲推廣排應用遣情況六、齡經濟肯效益驚與社顯會效裙益分漏析四、壓轉換扁層主慮要施潮工技展術4.緒1模板鳥及支填架模板塘設計鑒僅需彼考慮拐第一罪層60宇0m副m混凝保土自枯重及廊施工顛荷載糕。結合態當地芒材料臉情況旨，轉阻換板扛模板雀支撐爪采用A4棍05撤5M崇12吩19門式串腳手焰架,腳手革架立窮桿間煌距1.蚊2×鑼0.膚9m。門六式架光立桿伸壁厚2m爹m，單療桿理職論承浸載力宿為2.間5t。模處板采男用1止2m巨m厚紙多層彩板，遙次龍禿骨為餅50行×5茅0m肢m方傲鋼管賄，間細距3奇00疑mm層，主棒龍骨艱為1販00急×1遺50做mm鄙方木勻，間暖距9駕00勻mm勺。下斗圖為呢搭設肆照片捎。續下朽頁轉換薄層以趙下樓校層需賣連續嘗設置3層支版撐回槽頂。轉換客層的迎下層畢（7、8層）局利用存尚未付拆除翅的模圾板及巷支架絕作為模該層稍的豎拐向支躁撐體效系，6層在洽拆模室后回冷頂。因7、8層樓輸板、產梁的豪平面蜓布局肺與轉驚換層獨相差偶較大有，因粉此在序施工7、8層樓趕板時喜就提神前對瞞轉換齊板豎李向支顏撐體抖系做也了詳重細的計細部鞠尺寸響設計切，故9層轉則換層妄的立德桿與7、8層的孩支撐惹立桿卵保證惜上下騎在同花一條冶垂直廊線上福。6層回羨頂立屢桿位存置也結與上掘層立妄桿位蕉置上所下對唯應。續下似頁四、胡轉換敬層主鞋要施也工技準術4.2譜鋼筋魯工程本工娃程鋼慈筋工燈程需腔要考苦慮的葡重點籃是上怠鐵鋼后筋網致片的手綁扎食時間密，因江混凝播土分撥兩次炭澆筑味，第色二次齡澆筑血時間平大約剩在第鋤一次館澆筑舞完畢及之后呼6-茶7天淚。所沖以板還上鐵辮鋼筋龍網片跨在第盲一次拉混凝奮土澆綱筑前俘綁扎膀或在蘇澆筑葛后綁桿扎都紙是可濾行的摧。考經慮到贏一次童綁扎爸成型嬸便于由鋼筋通連續賊作業品和勞禾動力迫安排叢，且炊在底超層混倚凝土禮澆筑蛋時，肅有便跌利的跡人工域及設綱備施晝工操下作平此臺，兇最終娛決定慢板上腐鐵鋼社筋網惡片在修底層尊混凝尸土澆壺筑前佳綁扎健。續下話頁4.3混凝亦土工誓程4.藥3.瞞1隊大體祖積混接凝土磁配合斑比設攪計由于敏混凝合土分悉層澆僻筑，時底層默混凝肌土澆芬筑完鍬畢后吹需等貪待強勁度增鄭長至槳25東Mp遲a后偽進行灶預應筋力張拖拉的帖技術劑間歇幼期，扛所以沫從配薯合比毫設計串方面胡既要館考慮研控制鄰溫度訴，也頌要考腔慮強劇度增攪長速健度。承通常襖狀況久下這念兩者杜是矛李盾的廣，強認度增怖長快禾必然皺伴隨妖著水濤化熱賽釋放渡快而豈且多棉。上擁層1勻40鉗0m繪m厚龜混凝里土并顆沒有援技術那間歇廈期，對所以及只需援滿足銳強度炊和溫類度要室求即墓可。猶綜合紛以上衡情況舟，決辭定兩禮層混到凝土結采用拳不同秘配合歲比。為確意定混踩凝土攔最佳蘿配合胳比，皂我們佛進行指了測金溫試纖驗，徹試驗瓣過程鞏具體擾如下廟：續下邊頁4.3混凝話土工酷程4.順3.龜1申大體遷積混厲凝土競配合概比設孤計制作羊長寬南各1m，高團度2m的測按溫試京件。旗模板圾四周白用保象溫板爸封閉概嚴密像，以宅模擬推大體板積混灑凝土窯板中圍心水潑化熱獸不能殲散發撫的情產景。模擬其試件蟲模板琴保溫模擬守試件筆測溫招點埋讓設續下微頁測溫愧儀器敞：混拒凝土盼測溫抬采用月電子恐自動茫測溫靈系統帆，測壯溫設晝備名住稱為YO針KO卻GA怒WA柿F悶X郊-1辨12解Da頭ta出L脹og販ge專r，以源下簡郊稱FX籍-1媽00。FX巾-1承00配備般顯示紫器，妻可以購顯示解每一光個測筆溫點甚的即勸時溫卵度。杠可以堪根據參即時撐溫度增調整姜混凝書土保斬溫措潛施等矩。內置紫記憶各存儲印卡，牌每隔15分鐘侄記錄宵一次糊溫度湊。非就常便籮利于謎整理械匯總端測溫蝦記錄榴。可自覆動生婆成溫揭度變巡壽化曲篩線，屠顯示予溫升歐規律殺。安裝己測溫鋼儀器測溫蠻儀器某讀數4.3混凝外土工被程4.綠3.倚1穩大體瓦積混漲凝土障配合岔比設構計模擬渴測溫澆試驗亞結果駁：60冶0m遺m混凝慮土中傷心最鄰高溫役度65迫.5當℃，14維00重mm混凝仇土中截心最兵高溫座度69尤.5方℃。內泉外溫策差最死大16慶℃。滿膏足設蘆計要表求。先后型在攪怖拌站括進行皇了3倘次試禿拌試劃壓工錯作，倆最終鉆才確皂定了燃混凝鳳土配仍合比瓦。具飼體如埋下：配合繞比設檢計：60旦0m根m厚啦混凝如土配敗合比爪：水泥1OPC水泥2GGBS水泥3MASCRETE

砂子石子水冰屑緩凝劑ml減水劑ml水灰比130031087094010050176079200.34水泥1OPC水泥2GGBS水泥3MASCRETE

砂子石子水冰屑緩凝劑ml減水劑ml水灰比1252958859301005084042000.3614攪00傷mm混凝遮土配果合比OP肉C—普通蹄波特沃蘭水鍵泥GG錫BS倉—普通階水泥場與粉附煤灰個的摻紗合料MA旗SC旅RE巷TE離—礦渣倦水泥4.3混凝披土工臨程4.芳3.錘2丙水平削施工逝縫處減理本工陶程轉聰換層漠混凝販土分諒兩次怠澆筑逃，兩巨次澆繡筑間辣隔時世間約7天。妄而本訓工程姨所配敲置的雜豎向讓鋼筋謹如拉冰鉤、鐮剪力潮筋、參預應剖力筋綢支架凳等，完其間旋距較蒙大，市約40約0m私m，單怒靠豎龜向鋼儀筋并廟不能械滿足控兩次叛混凝立土的愚粘結須要求昏。通過己各種洞方案蜜比較洽，如兔預留宗抗剪沾槽、從增加謝抗剪柔鋼筋棵、混詠凝土輕表面拴搓毛踐或剔瀉鑿、賢灑混進凝土碗表面沿處理擠劑等完，均籠需要校耗費管大量師勞動惰力或慎原材皂料，巷成本樹很高項。最巧終決紗定采僑用一模種創肆新的和方式釀，即胖在澆幫筑完辨的混栽凝土煙面上古灑緩谷凝劑案，待銹內部菌混凝元土達籌到初鵲凝，敞表面單混凝惕土尚悉未凝箏固時典，用錢高壓吩水沖熱洗混侵凝土葵表面府。沖鳥洗掉轟尚未識凝固伐的浮節漿，鑼使混盈凝土壁表面溝達到詠粗糙融的效殘果。續下瞎頁采用款這種雜辦法豎需要怎控制刻好緩苗凝劑握用量終及表淚面沖沫洗時笛間。仍為了店精確缺控制運上述歪內容攪，我齒們進古行了劈燕兩次的模擬佳試驗雕。模擬府試驗訪比較郊簡單汪，在嬌地面葉上采桃用轉坦換層遇配比褲的混借凝土碧澆筑4塊1m竿×1稻m×療30戲0m春m厚的豬混凝藝土塊香。在耗其表反面灑野緩凝還劑。唐每間磨隔一要段時軍間沖員洗一未次。通過哄模擬賤試驗徐得出歡，采球用MI擾RA友88緩凝擺劑，投緩凝代劑用慎量10噴㎡/升的滑情況防下，貿其最桑佳沖唇洗時勞間為閑混凝掠土澆韻筑完斃畢后8.載5小時屈。續下螞頁模擬智試驗工程基實踐匯報歌材料瘡提綱一、堡立項厭背景二、恨工程謠概況三、稅主要環研究革內容遲及創鋒新點四、盼轉換帶層施卷工技洪術五、排推廣庭應用集情況六、漆經濟瓜效益塵與社戒會效澤益分棒析五、布推廣答應用坐情況區別陪于與現傳統洗的梁訂式結屬構轉傭換層貫，板洋式預見應力昂結構泡轉換直層采陷用的棋是全蛛新的酬設計狀和施盟工理途念，蘋其特暫點是馳施工鏈簡便誤、快高捷，丑工程叔造價辣同傳資統方扒式相血比大器幅降鄰低。障采用慣混凝鄰土分恨次澆緒筑、肅預應頂力分烤層張棟拉的越施工化方法苗，還慣能節翁約6貴0%豈以上修的模伸板支阻架，揉大大鈔降低暖施工省成本脈。板瞧式預詢應力廈結構璃轉換侮層尤痰其適額用于那超高經層住未宅工搭程，牙我國測目前撥有大彎量的藥高層努住宅排工程析，超掛高層替住宅抓工程鍵也有線著廣睬闊的棉發展吐前景鎖，板墓式預她應力葵結構少轉換悶層設婚計和院施工廁理念逢，有泥著極回其重絡要的遇指導粥意義數。板式付預應爐力結戒構轉思換板丹在珍多珠塔喘工程周的的建實踐最應用娃，取腎得了鍵良好抖的效她果，鈴具有刺明顯頃的質柴量可怨靠性離、經艷濟實宵用性煎和技甘術先綿進性形，獲膜得了豎業主抄和設段計的堆高度除評價類。該辰研究多成果燦于《很施工必技術活》（賺20臨11搜年0洋8期摘）刊西發，跪得到誼較好湖反響穩，為緩以后筑的推胞廣應依用打絕下了養良好清的基縱礎。匯報漂材料鉆提綱一、兼立項候背景二、財工程狂概況三、型主要秋研究饒內容箭及創束新點四、掛轉換帥層施據工技目術五、匯推廣服應用啞情況六、熟經濟賞效益吐與社波會效滲益分寶析六、姑經濟遮效益責與社料會效劃益分膊析本課僑題經牢過研紗究和毫實踐訓，降葡低了誤施工葡成本差，縮罷短了脫施工悶工期眠，創舉造了墓良好闊的經綢濟效犧益和罰社會揭效益戴。具踏體分炸析如棗下：6.顏1祥經揚濟效防益分總析本工畫程轉料換層較原設第計為鞏2.林5m沙厚井答字梁螞式混齒凝土朽結構蒙，構堤件典衰型特罩征為仁30郵00障×2飄50做0m中m大興梁。上經項趴目人桶員用亂PK頸PM亮計算隨軟件綿建模喊計算嚷，采足用2流00且0m矛m厚侄預應蕉力板才可以樓滿足縣結構盞設計橡需要首。可吐在預殖應力滋筋僅肆增加板75椒噸的罷前提懇下，金鋼筋鏈用量洽由1朱78涼0噸吉減少井至2碰50捐噸，超減少巴15移30險噸，再減少筍鋼筋圣用量柔86替%；袍混凝識土用謹量減仗少約趴20皆00兩m3;模民板由釀66寬00嘗㎡減舍少為敢52文00鏡㎡，蘆減少啦模板末用量忙21甘%。其中代：1)膜鋼筋硬節約片：（層17謎80底t-群25幸0t抄）×挨0.恩39啦萬元浪/t閱=5輩96蘭.7旁萬元2)制混凝骨土節熊約：畫20紫00奪m3×0低.0堅37伏萬元愉/m3=7圾4萬熄元3)揉模板怠節約場：(芽66睜00問-5醋20瘡0)閑×0涌.0城03鋸2萬盈元/必m2=4描.4駝8萬購元4)估鋼筋嚷工節兆約2鈔70鳥工日頁，混塵凝土統工節畝約7沈0工貸日，皮木工腎節約集80升工日屯，費謀用分澇別為留：2滾70謎×3喚20壇+7越0×雄26嗚0+鎖80挑×3忙70經=8上64游00末+1堆82銹00親+2纏96繼00泳=1黃34覺20零0元丘=1抖3.奮42合萬元共計逮1）相+2艷）+棄3）怖+4茄）=僑68折8.騎6萬劃元