框架剪力墙结构转换层施工工艺及质量控制

2010-08-15董小坤

科技传播 2010年12期

关键词：大梁楼层剪力墙

董小坤

陕西高速公路建设集团公司西潼改扩建项目管理处,陕西西安 710077

框架剪力墙结构转换层施工工艺及质量控制

董小坤

陕西高速公路建设集团公司西潼改扩建项目管理处,陕西西安 710077

带梁式转换层框支剪力墙结构已被广泛应用于我国的高层建筑中。这些带有转换层的结构具有传力途径发生突变、抗侧力构件竖向不连续、结构受力复杂的特点，是高层建筑中的薄弱部位，为了保证高层建筑的整体性安全，必须重视转换层的施工。

框架剪力强；转换层；施工工艺；质量控制

0 引言

现代高层建筑正向综合用途、多功能方向发展，目前高层建筑通常下部楼层作为餐馆、商店、文化娱乐设施等，中部楼层作为办公用房，上部楼层为住宅、旅馆，甚至有的顶层还设置旋转餐厅、运动场或直升飞机停机坪。不同用途的楼层，不同大小的开间，需要不同的结构形式。为了满足建筑功能的需求，必须在结构转换的楼层设置转换层[1]。

在高层建筑结构中，设置转换层将使结构竖向刚度均匀性受到很大的破坏，转换层结构的竖向承力构件柱、不连续和墙截面的突变，使得结构的受力路径发生变化，结构整体响应复杂。因而转换层为高层建筑结构中的薄弱部位，其抗震性能较差。在施工过程中应该重视转换层的施工，控制其在施工过程中的质量，期望其尽量少的影响整体结构的抗震性能。

1 转换层结构的分类

根据结构功能的不同，依据转换层所实现的结构转换可以将转换层结构大致分为以下3类：

1）上层和下层柱网、轴线的改变。这类转换层上、下结构形式没有改变，但通过转换层，使下部结构柱距扩大，形成大柱网。

2）上层和下层结构类型的转换。将上部墙体转换为下部框架，以创造一个较大的内部空间，多用于剪力墙和框架——剪力墙结构

3）同时转换结构轴线和结构形式的布置。这一类型的转换层在将下部楼层柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上、下部结构错位布置的同时，也将上部楼层剪力墙结构转换为下部框架结构[2]。

2 工程概况

某大厦高85m，其地下室二层，地下22层，总建筑面积为3.0万m2。地下室主要作为地下停车场和人防区域，地面1层为大厅，2～8楼为写字楼，8～22层为商业住宅。其中地下室到地上4层为框架结构，5～22层为剪力墙结构。大厦第4层梁高2.4m，层高6.0m，为梁式转换层结构。第4层水平向由24根矩形梁组成，竖向由25根芯柱和核心筒体组成。

3 梁混凝土施工

由于转换层混凝土梁的体积大，强度等级高，钢筋密，重量大，因而在混凝土梁施工过程中应解决以下3个问题：模板的支承，高密度钢筋的绑扎，大体积混凝土的裂缝控制。

3.1 模板支承

转换层大梁施工的模板一般采用组合钢模板，为了保证模板不变形，垂直支撑采用500mm@50mm的Φ48mm壁厚3mm双立杆支撑，侧模用扁铁拉杆。梁的两端自边柱边起0.5m，每间隔0.5m设置五条横向企口缝，以增强叠合层结合部位的抗剪能力，在设计计算中可不考虑，而作为抗剪的安全储备。在第一次封堵侧模板时，应将要将边柱的水平施工缝凿毛，梁底模板内杂质清理冲洗干净，并清理掉硅凝结时产生的水泥簿膜[3]。

3.2 高密度钢筋绑扎

转换层大粱的配筋具有数量多、直径大、密度高等特点，且大梁截面尺寸高而宽，给主筋，箍筋就位、绑扎等钢筋工程带来困难。在大梁钢筋工程中一般采用的施工方法为：梁底模板安装完成后，便在其上安装钢筋托架，面筋的架设按“主、次、上、下”的顺序进行，即先安放主梁第一排面筋，再安放次梁的第一排筋，接着按此顺序安装第二排面筋，之后进行套箍作业，然后穿插主、次梁底筋并与箍筋作定位绑扎，最后插并绑扎梁侧腰筋。在钢筋工程完成后，钢筋托架不拆除，直接浇入梁内。当转换层大梁过长时，主筋接头一般采用闪光对焊工艺。

3.3 大休积混凝土浇筑

在商品混凝土浇筑过程中，由于转换大梁的钢筋已全部绑扎完毕，输送泵的泵管在某些部位无法到达施工面的所有位置，因而要利用料斗、塔吊运输布料，尽量利用钢筋的间隙直接入模，无法直接入模时，可采用人工铲运入模的方式。虽然采用这种施工方法，浇捣时间会延长，但只要配备足够的振动棒和钢纤和严格掌握好初凝时间，则也可保证混凝土质量。为防止施工人员踩踏和保证已灌入的板面混凝土质量，在梁模边上增加九夹板制作压混凝土板。在浇筑下一层混凝土时，要将上一层混凝土表面清理干净后，并用同标号砂浆接采，再进行下一层混凝土的浇筑。

3.4 大休积混凝土裂缝控制

大梁的截面尺寸很大，因而在外力作用下产生裂缝的可能性很小，但却可能由于施工不当而造成大体积混凝土水化热不均匀而导致梁表面开裂。为了防止这种现象的发现，在本工程中采用了如下措施：1）严格控制粗、细骨料的含泥量，规定黄砂、石子含泥量均不得大于1%，以减少混凝土的干缩。混凝土搅拌过程中要严格按设计配合比拌致，在配合比设计中，应适当掺入高效早强减水剂；2）采用525普通硅酸盐水泥，掺加水泥量15%的高效减水剂和粉煤灰，以尽量减少混凝土水化热的产生；3）分层浇筑，这样在浇筑的过程中，构件可以及时散热，可减小构件内、外温差，即减小了温度应力的作用。在第一次浇筑混凝土时需对各梁的梁芯定时测量其温度、并绘制温度曲线。根据绘制的温度曲线可以确定下一次浇混凝土的时间和拆模时间；4）浇筑混凝土时作好排除泌水的准备。浇筑混凝土时混凝土表面应具有一定坡度并在模板上留出排除泌水的孔洞，泌水的排除可提高混凝土的质量、抗裂性能和施工缝的接合[4]。

4 混凝土温度控制与养护

根据大体积混凝土施工技术规范规定，大体积混凝土内部温度与混凝土表面温度差应控制在20～25℃之间，混凝土表面与室内温差应控制在15～25℃之间。在混凝土养护过程中，在模板外侧用采用双层草垫包裹，且在顶面加铺一层塑料薄膜后再包裹草垫。在每根梁上预留测温孔，在本工程中测温孔深度为1.5m，孔径为50mm。根据规范要求，要连续测量温度一个星期。在第1天到第3天每2小时测量一次，在后4天第4小时测量一次。当第7天测量的温度差还不满足规范规定，则要求继续测量，如满足规范要求，则可进行两帮模板的拆除，拆模后应在混凝土表面洒水养护，当混凝土底板的强度到达设计值后方可进行底板的拆除。