時間:2013年01月15日 分類:推薦論文 次數:
摘要:結構轉換層是一個建筑物中不同結構形式相連結的關節點,它既是下部結構的封頂,又是上部結構的"空中基礎",在整個建筑物結構體系中起著至關重要的連結紐帶作用,轉換層具有傳力直接、受力明確、造價較節省的優點,在實際中得到了較廣泛的推廣應用,是目前高層建筑中實現垂直轉換最常用的結構形式。如何采取合理的施工方法,保證施工質量達到設計要求,是關系到建筑物整體結構質量的重大問題。本文著重探討鋼筋混凝土梁式轉換層的施工技術。
關鍵詞:鋼筋混凝土, 梁式, 轉換層, 施工技術
Abstract: Structural layer is a building in the different structure form of connected closely, and it is both the structure of the seal a top, and the upper structure "air base", in the whole building structure system plays an important role of the link links, conversion layers have power transmission directly, the structural behavior is clear and less cost advantages, in practice, get a used widely, is the high building is realized in the structure of the most commonly used vertical conversion form. How to take reasonable construction method, ensure the quality of construction to meet the design requirements, is related to the overall structure of the building quality important questions. This paper focuses on reinforced concrete beam type conversion layers of construction technology.
Key Words: reinforced concrete, beam type, conversion layers, construction technology
中圖分類號: TU375 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著城市建設的發展,高層建筑向多功能、多用途方向發展,因而相應的結構形式也日趨多樣。較為常見的形式是,上部為小開間的民用住宅,下部為大開間的商場或公共娛樂場所。然而,按照這樣的建筑形式進行結構布置時,上部墻體多而密,下部柱網少而稀,即剛度上大下小。這與常規的結構豎向布置的原則正好是相反的。為了完成上下不同柱網、不同開間、不同結構形式的轉換。于是,轉換層的建筑結構應運而生。
一、轉換層概述
由于高層建筑下部結構受力較大,上部結構受力較小,正常合理的布置應是下部柱網密、墻多,上部柱網疏、墻少。這樣建筑功能要求就與常規結構布置之間產生了矛盾。為了滿足建筑多功能的要求,就必須在結構中設置轉換結構構件,以實現自上而下結構形式,軸線布置的自然過渡。轉換結構構件所在的樓層就是轉換層。
按轉換層所實現的結構轉換可分為三類。上、下層結構類型的轉換:這種轉換層廣泛應用于上部為剪力墻結構和框架剪力墻結構,它將上部剪力墻轉化為下部的框架,以創造一個較大的內部自由空間。上、下層柱網、軸線改變:轉換層上、下結構形式沒有改變,但是通過轉換層使下層的柱距擴大,形成大柱網。常用于外框筒的下層,形成較大的入口。同時轉換結構形式和結構軸線位置: 即上部樓層剪力墻結構通過轉換層軸線錯開,形成上、下結構不對齊的布置。
實際工程應用中轉換層的結構形式有多種多樣,轉換層的結構形式主要有梁式、柑架式、空腹析架式、箱式和板式。從上部墻體形式上,可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞、開門洞和開窗洞;從跨數上,可分為單跨、雙跨及多跨;從轉換梁功能上,可分為托墻和托柱:從轉換梁形式上,可分為加腋和不加腋:從轉換梁結構采用材料上,可分為鋼筋混凝土和鋼骨混凝土、鋼結構等。本文著重探討鋼筋混凝土梁式轉換層的施工技術。
二、工程概況
某工程上部建筑面積31702m2,總高103.62m,三十二層。一至四層為裙樓,五層為轉換層,由層高3.150m的物業層和2.75m高的結構轉換層組成;六層及以上為標準層,層高2.8m。
三、轉換層施工技術
1、鋼筋施工
(1)對Φ32鋼筋連接采用冷擠壓套筒連接,保證Φ32鋼筋連接牢固,Φ32以下鋼筋采用閃光對焊接頭,嚴格按JGJ108~96《帶肋鋼筋套筒擠壓連接技術規程》和JGJ1896《鋼筋焊接及驗收規程》操作和進行質量控制。鋼筋接頭均需經抽檢合格后,才能進行鋼筋的綁扎。接頭位置對梁底筋設在距支座1/4跨范圍內,梁面筋在距跨中1/3范圍內,同一截面處接頭面積不得超過鋼筋面積25%。
(2)轉換梁的含鋼量高,主筋長,梁柱節點鋼筋密集。因此,正確地抽筋、下料和制作,合理安排好鋼筋安裝順序是鋼筋施工的關鍵。做到先弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件及有關說明,掌握現行規范有關規定。考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,確定制作尺寸和綁扎次序。
(3)轉換層梁柱節點處,鋼筋分布較為密集,應先穿高梁鋼筋(高梁鋼筋底筋有彎折),然后再穿低梁鋼筋(低梁鋼筋錨入高梁中)。
(4)考慮到轉換梁與柱交接處鋼筋分布極密,因此柱縱筋一次標高從19.17米處直接伸至標高+25.05米處,以減少柱筋在標高+22.32米處的連接點,有利節點處梁筋的安裝。轉換梁頂筋根據圖紙須從25.05米處錨入轉換梁底五層A柱1450mm,因此在澆筑五層柱前須架設臨時鋼管支架,在支架上安裝轉換梁頂排鋼筋,使鋼筋錨入柱內,鋼管支架的標高及位置須準確,方能保證梁頂排鋼筋的位置及高度準確。利于以后轉換梁鋼筋綁扎。
(5)轉換梁主筋在此縱橫交叉處應互搭交錯排列,梁端鋼筋彎起處上下排鋼筋應自外向內依次退出,以防止安裝時互相卡住,安裝梁筋時應保證彎曲端鋼筋垂直向上,并焊接固定,以保證柱箍的安裝。
(6)轉換梁頂部柱節點中柱截面變小,因此柱筋在標高+25.05處加彎錨入柱內,考慮到節點處鋼筋轉密不利于砼澆入。因此,經設計、監理方同意,大截面柱筋在變截面處彎曲根據位置情況分別錨入梁內、板內。
(7)安裝綁扎轉換梁鋼筋時,由于上下主筋直徑較大,箍筋間距小。因此梁底筋與箍筋安裝完后,梁頂筋及腰筋應及時套入箍筋內,但不與箍筋綁扎,分層架在梁箍筋頂部,待轉換層底板及梁底部砼澆完后方進行綁扎,在平面上四個邊角柱位置,考慮該部位砼澆入、振搗困難,經設計、監理同意,在柱兩側1米范圍焊接,焊接長度單面焊10d。焊接位置應錯開設置。
(8)轉換層柱箍筋應先套入主筋,但不綁扎,集中架于梁頂部,待轉換梁下砼澆后才放綁扎,有利于節點處梁下部砼澆搗。
(9)梁柱節點鋼筋密集處,柱四周預埋4個鋼管,固定好鋼筋后拔出鋼管,以便于振搗密實。
(10)澆筑砼時應派專人隨時檢查保護鋼筋,避免鋼筋變形移位。
2、模板工程施工
(1)模板工程中轉換梁的支撐為較關鍵工序,須嚴格按施工方案搭設安裝,在轉換層施工過程中及轉換梁砼強度未達到強度要求時,三、四層梁板模板及支撐不許拆除,在承受轉換梁的位置處須加固支撐,也相應搭設鋼管支撐,保證轉換層施工時下部砼梁板承受荷載不變形破壞。
(2)
①為提高模板支撐系統的整體穩定性和抗傾覆能力,梁板底支撐系統沿立桿高縱橫布置三道水平桿互相連接為一整體,最下一道距支撐樓板200mm,且在梁底每根立柱間縱橫方向上加設剪刀撐。
②梁底立柱單根承受荷載較大,為避免應力集中,對支撐層產生沖切破壞,在立柱下墊通長10cm厚跳板。
③大梁底立柱原則上使用整根通長鋼管,若需2根連接,只能采用對接扣件對接,且接點沿水平方向錯開。
④考慮大梁側模承受砼側壓力較大,為保證側模強度,除斜撐外,按400mm×500mm間距布置Φ12mm對拉螺桿,采用重型蝴蝶扣,外加兩道螺母加固。
⑤支撐模板搭設完成,必須經驗收合格后方能進入下道作業,砼澆筑時派專人觀察模板及其支撐系統變形情況。
⑥模板支撐的拆除必須在轉換層砼強度達到100%即滿30d后方能自下往上拆除。
3、混凝土澆筑技術
(1)混凝土的泵送與澆筑。本轉換層梁板混凝土強度等級為C40,部分C50,采用商品混凝土泵送運輸澆筑,混凝土坍落度控制在15~16cm。為了確保模板支撐架均衡受載、保證支撐系統的整體穩定性,混凝土的澆筑宜采用從中部開始、逐漸向兩邊擴展的方式進行澆筑。
①混凝土澆筑前,應清理干凈模板內的雜物,并灑水濕潤。
②轉換層混凝土澆筑根據設計要求一次澆筑完畢,不留施工縫。為防止澆筑過程中產生冷縫或施工縫,要嚴格按照事先確定的澆筑路線進行澆筑。
③混凝土應分層進行澆筑,每層澆筑厚度控制在500mm左右,每層間隔時間1.5~2h,第一次澆筑混凝土時,只澆筑無轉換大梁部分剪力墻,澆筑至梁底10cm位置,有轉換大梁部分不澆筑;第二次澆筑混凝土時,有轉換大梁部分剪力墻、柱及梁板混凝土一次澆筑完畢,應注意大梁部分必須分層澆筑、分層振搗,每層澆筑厚度不超過50cm。在轉換層大梁以下的剪力墻,因鋼筋較密,振動棒必須插到位,且應按振動棒的有效范圍500mm來控制振搗質量。振動棒插點為梅花狀,棒距控制在500mm左右,要求不漏振,不過振,肉眼觀察混凝土表面無氣泡,不下沉即為振搗密實。在振動棒振不到的部位,應輔助振搗模板,但時間不應過長,或在鋼筋密集處用鋼釬配合振搗,確保混凝土密實。大梁應分層振搗,同樣按振動棒的有效范圍來控制振搗質量。
④混凝土表面標高的控制。嚴格控制鋼筋綁扎質量,按設計控制好鋼筋骨架的標高;混凝土澆筑前,由放線組抄平,在預留插筋上彈出500mm標高控制線,由于轉換層面積較大,為確保整個轉換層的表面平整度,混凝土收面時要拉通線收面,以控制其表面平整度。
(2)混凝土的裂縫控制措施。混凝土的裂縫控制是一個綜合性極強的問題,在轉換梁施工中不僅要考慮混凝土表面失水過快引起的干縮裂縫,還必須控制混凝土因為內外溫差過大引起的溫度裂縫,本工程根據《高層建筑施工手冊》計算方法計算,混凝土表面溫度與大氣溫度之差滿足規定要求,所以僅靠模板保溫就能保證轉換梁不產生溫度裂縫。對于干縮裂縫應采取從原材料、外加劑、混凝土的配制、澆筑、養護等一系列措施加以解決。本工程采取的主要措施是:
①混凝土內摻水泥用量10%的UEAH膨脹劑,以補償混凝土凝結時的收縮。
②為防止溫度裂縫,在混凝土中加減水劑和磨細粉煤灰,減少水泥用量,降低水化熱。
③控制混凝土坍落度。施工中要求在滿足泵送的基礎上盡量用小值,現場實測混凝土坍落度不大于160mm。
④為防止混凝土沉降而產生的塑性裂縫,在梁柱相交的核心區混凝土澆筑完畢約1~1.5h后并在初凝前,用直徑為35mm的振動棒二次振搗,加強混凝土密實度,提高其抗裂性。樓板混凝土表面應抹光壓實,以避免水分大量蒸發而收縮裂縫。
⑤加強養護措施。砼澆筑完畢后,在樓面密鋪麻袋,保持濕潤。并應重點注意大梁側模的保水工作,大梁砼澆筑完畢后3d內禁止拆側模,3d后拆除側模,混凝土表面應保持濕潤。保證混凝土處于潮濕狀態養護14d。
四、結束語
在本工程轉換層中,鋼筋量特別大、密、復雜,而且相互交叉連接形成一整體;模板工作量大而復雜;若出現錯誤返工工作量將是非常大,并會造成很大的損失。通過施工前對方案的精心研究及確定,且對班組進行詳細的技術及安全交底,施工過程中隨時認真檢查復核,以保證每道工序一次成形,因此成功地完成了本轉換層的施工。結構轉換層的施工,由于模板支撐復雜,鋼筋多,間距密,混凝土量大,強度高,施工人員也較多,因此施工組織非常重要,施工組織安排得好可達到事半功倍的效果。
參考文獻:
1、張建國淺析高層建筑轉換層施工技術及質量控制,《中華民居》2010年第11期
2、朱永春,淺析高層建筑轉換層施工工藝,《中國新技術產品》 2011年第9期
3、歐斌,淺析高層建筑轉換層施工技術,《中國科技博覽》2010年第21期