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摘 要 本文主要对高层建筑结构转换层的结构特点、模板的施工、钢筋的施工技术及混凝土养护等进行论述,进一步对高层建筑结构转换层的施工技术进行探讨。
关键词 高层建筑;转换层;钢筋连接;混凝土浇;施工技术
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0121-01
1 转换层的结构特点
大多数高层建筑,其上部结构的受力较小而下部结构的受力较大。按照标准进行合理布置,高层建筑的下部柱应比上部柱更加网密、墙多,但这种常规的结构布置一定程度上会影响建筑的功能要求,因此,这种建筑结构必须设置转换结构构件,形成自上而下的结构形式以及合理的轴线布置特点,以实现结构的自然过渡。转换层是指转换结构构件所在的楼层。
2 转换层支撑模板及支撑系统的施工要求
大多数高层建筑转换层结构都是由大体积混凝土组成,其大体积结构导致施工荷载较大,因此,施工时要更多的考虑转换层支撑系统的安全性,并要进行严格论证及周密性设计。
2.1 转换层高支撑体系设计要求
进行高层建筑施工时,其转换荷载一般≤92.5 kN/m2,施工时转换层产生的荷载也大于下部结构各层模板设计荷载总和,因此,转换层系统的设计十分关键,而转换层垂直荷载必须有效传递到地下室顶板,这时才能确保施工的安全性。研究表明,转换层模板的支撑系统使用钢管脚手架作为支撑体系最为适合。转换层楼板模板使用材料:胶合板拼装(δ=1.2 cm),背用50×100木方(@≤50 cm),钢管脚手架为Φ48×0.35 cm。施工时,一至三层的支模架应根据转换层对应的位置加强立杆搭设的要求,施工后转换层的强度符合设计强度标准时,才能拆卸三层模板和支撑。各层梁底模和侧模使用材料:胶合板(δ=18 m),梁侧模竖向背选用50×100木方(@≤30 cm),梁底模横向为50×100(h)@≤30 cm(梁高≥220 cm时),跨度≤60 cm的木方,梁模支承架的钢管为Φ48×0.35 m,根据不同的梁横截面面积进行梁支架搭设。
2.2 框支梁支模的选用
施工时,转换层的框支梁(h为2.2 m)会产生较大荷载,且大于其下各层楼面设计荷载的总和,因此,在选择框支梁方案时,适宜采用斜撑三角形钢管桁架支模,将施工时转换层框支梁产生的荷载,分摊到本结构层柱端1.5 m以及下层结构柱端6 m的范围内,柱梁内的抗剪钢筋相应增加Φ25。
3 钢筋的连接及其施工技术
3.1 钢筋连接方式
钢筋的链接方式:1)板钢筋为搭接接长。2)柱主筋为电渣压力焊接长。3)梁筋为直螺纹机械连接。链接时均应按照施工规范及要求执行施工。
3.2 钢筋施工技术及要求
在施工时,为保证结构的整体性,框支梁内配筋要伸入柱体中(约1.3 m-1.5 m),故进行柱混凝土浇筑前要完成框支梁配筋的绑扎,同时,在混凝土浇筑时要防止配筋移动。在进行框支梁配筋绑扎过程中,要先架设支架支撑,在柱体浇筑完成后,把柱体模板卸除,最后架设正式的框支梁支模架。
当框支梁的宽度大于一定程度时(约850 mm-900 mm),为确保配筋骨架在混凝土浇筑时不产生形变,必须于梁体下排筋中增加Φ22≤200的支撑筋(横向),用以支承梁体的配筋骨架。同时,架设Φ22@l00 mm的垂直支承钢筋。
剪力墙内配筋绑扎并预埋完成后,为确保预埋插筋在浇筑混凝土时不产生移动,须在剪力墙两侧在梁体及楼板面筋之上焊接一固定钢筋(钢筋≥l0通长)。另外,为确保钢筋预留位置准确无误,须在剪力墙钢筋预留段加设3圈以上的箍筋。当框支梁宽度大于900 mm时,由于梁体自重过大,如果以混凝土垫块作保护层,那么梁体会压碎保护层,因此,建议采用Φ25(L=150 mm)的钢筋作为垫块。
4 混凝土浇筑
4.1 混凝土浇筑施工
混凝土浇筑常用斜面分层布料的施工方法,通过插入式振捣进行浇筑,施工时保证每个混凝土泵配以5台插入式振捣棒。浇筑的工序主要分为三道:1)布置到出料点,使混凝土保持自然流淌状态。2)布置到坡脚,使混凝土的下部结构保持密实。3)布置到斜面中间部分,振捣时严格控制斜面上各点位置的振捣时间及插入深度,进行振捣工作时确保每个浇筑的区域有专人负责,以免漏振。此外,在混凝土凝固前应该进行二次振捣,防止收缩而产生裂缝,振捣时要避免浇注接头过于明显,并持续进行浇注。当使用振捣棒时,钢纤维呈纵向条状集束排列最为适合,能确保边角的混凝土密实,有利于抵抗板体的收缩应力、温度应力以及荷载之间的传递。振捣完毕后,要抹平混凝土的表面,将外露的钢纤维埋压到混凝土里,避免外露的纤维刺伤他人或者产生锈蚀。
4.2 混凝土的养护
施工过程中,为了避免早期混凝土出现收缩,应对新浇筑的混凝土采取养护措施,主要进行构件的湿润养护,条件允许下,对大体积混凝土最好采取蓄水或流水养护方法,混凝土的养护时间约为14-28天。对于较大体积的混凝土结构,施工时应该考虑水泥水化热问题,具备降低温度措施同时,还要避免集中出现水化热问题,控制峰值上升。混凝土浇捣成型后,必须进行蓄水保温,通常在混凝土表面覆盖布条、薄膜或湿麻袋等进行养护,有利减少混凝土内外温差,避免出现裂缝,对于地下结构的混凝土,也应尽快回填避免出现开裂。
5 结束语
高层建筑转换层的自身重量和荷载很大,施工时应制定合理的模板支撑方案并严格设计模板支撑体系;转换层的跨度和其承受的荷载也很大,其使用配筋较多且钢筋骨架的高度也高,因此,施工时要确保钢筋骨架的稳定性,采取合理的钢筋布置措施。高层建筑结构转换层是建筑物内不同结构形式受力的连结的关键点,也是受力传承的关键节点,所以,转换层结构施工质量控制十分重要,施工时应按照科学规范要求,采取严密的控制方法,来保证转换层结构的施工质量。
参考文献
[1]卢天进.高层建筑转换层施工技術[J].中华建设,2011,08.
[2]蒋樟泉.高层建筑梁式转换层施工技术探析[J].工程建设与设计,2011,08.
[3]王玉荣.浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术要点[J].华章,2011,20.
[4]杨滨然,林克昌,肖栋.嘉洲翠庭大厦桁架转换层结构设计[J].建筑结构,2006,S1.
[5]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[J].建筑安全,2003,04.
[6]赵鸿铁,胡安妮.高层建筑转换层结构形式选择影响因素的统计分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2000,01.
关键词 高层建筑;转换层;钢筋连接;混凝土浇;施工技术
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0121-01
1 转换层的结构特点
大多数高层建筑,其上部结构的受力较小而下部结构的受力较大。按照标准进行合理布置,高层建筑的下部柱应比上部柱更加网密、墙多,但这种常规的结构布置一定程度上会影响建筑的功能要求,因此,这种建筑结构必须设置转换结构构件,形成自上而下的结构形式以及合理的轴线布置特点,以实现结构的自然过渡。转换层是指转换结构构件所在的楼层。
2 转换层支撑模板及支撑系统的施工要求
大多数高层建筑转换层结构都是由大体积混凝土组成,其大体积结构导致施工荷载较大,因此,施工时要更多的考虑转换层支撑系统的安全性,并要进行严格论证及周密性设计。
2.1 转换层高支撑体系设计要求
进行高层建筑施工时,其转换荷载一般≤92.5 kN/m2,施工时转换层产生的荷载也大于下部结构各层模板设计荷载总和,因此,转换层系统的设计十分关键,而转换层垂直荷载必须有效传递到地下室顶板,这时才能确保施工的安全性。研究表明,转换层模板的支撑系统使用钢管脚手架作为支撑体系最为适合。转换层楼板模板使用材料:胶合板拼装(δ=1.2 cm),背用50×100木方(@≤50 cm),钢管脚手架为Φ48×0.35 cm。施工时,一至三层的支模架应根据转换层对应的位置加强立杆搭设的要求,施工后转换层的强度符合设计强度标准时,才能拆卸三层模板和支撑。各层梁底模和侧模使用材料:胶合板(δ=18 m),梁侧模竖向背选用50×100木方(@≤30 cm),梁底模横向为50×100(h)@≤30 cm(梁高≥220 cm时),跨度≤60 cm的木方,梁模支承架的钢管为Φ48×0.35 m,根据不同的梁横截面面积进行梁支架搭设。
2.2 框支梁支模的选用
施工时,转换层的框支梁(h为2.2 m)会产生较大荷载,且大于其下各层楼面设计荷载的总和,因此,在选择框支梁方案时,适宜采用斜撑三角形钢管桁架支模,将施工时转换层框支梁产生的荷载,分摊到本结构层柱端1.5 m以及下层结构柱端6 m的范围内,柱梁内的抗剪钢筋相应增加Φ25。
3 钢筋的连接及其施工技术
3.1 钢筋连接方式
钢筋的链接方式:1)板钢筋为搭接接长。2)柱主筋为电渣压力焊接长。3)梁筋为直螺纹机械连接。链接时均应按照施工规范及要求执行施工。
3.2 钢筋施工技术及要求
在施工时,为保证结构的整体性,框支梁内配筋要伸入柱体中(约1.3 m-1.5 m),故进行柱混凝土浇筑前要完成框支梁配筋的绑扎,同时,在混凝土浇筑时要防止配筋移动。在进行框支梁配筋绑扎过程中,要先架设支架支撑,在柱体浇筑完成后,把柱体模板卸除,最后架设正式的框支梁支模架。
当框支梁的宽度大于一定程度时(约850 mm-900 mm),为确保配筋骨架在混凝土浇筑时不产生形变,必须于梁体下排筋中增加Φ22≤200的支撑筋(横向),用以支承梁体的配筋骨架。同时,架设Φ22@l00 mm的垂直支承钢筋。
剪力墙内配筋绑扎并预埋完成后,为确保预埋插筋在浇筑混凝土时不产生移动,须在剪力墙两侧在梁体及楼板面筋之上焊接一固定钢筋(钢筋≥l0通长)。另外,为确保钢筋预留位置准确无误,须在剪力墙钢筋预留段加设3圈以上的箍筋。当框支梁宽度大于900 mm时,由于梁体自重过大,如果以混凝土垫块作保护层,那么梁体会压碎保护层,因此,建议采用Φ25(L=150 mm)的钢筋作为垫块。
4 混凝土浇筑
4.1 混凝土浇筑施工
混凝土浇筑常用斜面分层布料的施工方法,通过插入式振捣进行浇筑,施工时保证每个混凝土泵配以5台插入式振捣棒。浇筑的工序主要分为三道:1)布置到出料点,使混凝土保持自然流淌状态。2)布置到坡脚,使混凝土的下部结构保持密实。3)布置到斜面中间部分,振捣时严格控制斜面上各点位置的振捣时间及插入深度,进行振捣工作时确保每个浇筑的区域有专人负责,以免漏振。此外,在混凝土凝固前应该进行二次振捣,防止收缩而产生裂缝,振捣时要避免浇注接头过于明显,并持续进行浇注。当使用振捣棒时,钢纤维呈纵向条状集束排列最为适合,能确保边角的混凝土密实,有利于抵抗板体的收缩应力、温度应力以及荷载之间的传递。振捣完毕后,要抹平混凝土的表面,将外露的钢纤维埋压到混凝土里,避免外露的纤维刺伤他人或者产生锈蚀。
4.2 混凝土的养护
施工过程中,为了避免早期混凝土出现收缩,应对新浇筑的混凝土采取养护措施,主要进行构件的湿润养护,条件允许下,对大体积混凝土最好采取蓄水或流水养护方法,混凝土的养护时间约为14-28天。对于较大体积的混凝土结构,施工时应该考虑水泥水化热问题,具备降低温度措施同时,还要避免集中出现水化热问题,控制峰值上升。混凝土浇捣成型后,必须进行蓄水保温,通常在混凝土表面覆盖布条、薄膜或湿麻袋等进行养护,有利减少混凝土内外温差,避免出现裂缝,对于地下结构的混凝土,也应尽快回填避免出现开裂。
5 结束语
高层建筑转换层的自身重量和荷载很大,施工时应制定合理的模板支撑方案并严格设计模板支撑体系;转换层的跨度和其承受的荷载也很大,其使用配筋较多且钢筋骨架的高度也高,因此,施工时要确保钢筋骨架的稳定性,采取合理的钢筋布置措施。高层建筑结构转换层是建筑物内不同结构形式受力的连结的关键点,也是受力传承的关键节点,所以,转换层结构施工质量控制十分重要,施工时应按照科学规范要求,采取严密的控制方法,来保证转换层结构的施工质量。
参考文献
[1]卢天进.高层建筑转换层施工技術[J].中华建设,2011,08.
[2]蒋樟泉.高层建筑梁式转换层施工技术探析[J].工程建设与设计,2011,08.
[3]王玉荣.浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术要点[J].华章,2011,20.
[4]杨滨然,林克昌,肖栋.嘉洲翠庭大厦桁架转换层结构设计[J].建筑结构,2006,S1.
[5]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[J].建筑安全,2003,04.
[6]赵鸿铁,胡安妮.高层建筑转换层结构形式选择影响因素的统计分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2000,01.