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高层建筑混凝土结构转换层施工技术研究

2017-10-17张晓磊刘岩

卷宗 2017年26期
关键词:转换层混凝土结构高层建筑

张晓磊+刘岩

摘 要:高层建筑的蓬勃发展为建筑施工技术带来新的挑战,高层建筑结构形式也日趋大型化、复杂化。随着使用功能的变化,设置转换层已成为传递上部结构荷载的重要手段,而上部结构荷载的增加,使得转换层的结构尺寸往往较大,这将给施工带来许多新的课题。因此对高层建筑转换层结构施工技术的研究,有着十分重要的工程意义。

关键词:高层建筑;混凝土结构;转换层

1 转换层的概况

建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同,该楼层上部与下部采用不同结构类型,并通过该楼层进行结构转换,则该楼层称为结构转换层。按结构功能,转换层可分为三类:

1、上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构,它将上部剪力墙转换为下部的框架,以创造一个较大的内部自由空间。

2、上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变,但是通过转换层使下层柱的柱距扩大,形成大柱网,并常用于外框筒的下层形成较大的入口。

3、同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时,柱网轴线与上部楼层的轴线错开,形成上下结构不对齐的布置。

建筑要求上部小开间的轴线布置、较多的墙体,中部办公用房要小的和中等大小的室内空间,下部公用部分,则希望有尽可能大的自由灵活空间,柱网要大,墙尽量少。这种要求与结构的合理、自然布置正好相反,因为结构下部楼层受力很大,即正常应当下部刚度大、墙多、柱网密,到上部逐渐减少。为了满足建筑功能的要求,结构必须以与常规方式相反进行布置,上部小空间,布置刚度大的剪力墙,下部大空间,布置刚度小的框架柱。为此,必须在结构转换的楼层设置转换层。

2 工程案例分析

某房屋建筑工程为高层商住两用大楼,10048㎡为其总用地面积,99m为地面以上高度,层数为33层,地下室为2层,商业用房集中于第一层,转换层为第二层,住宅用房为3到33层。根据现场施工具体情况,选用强度等级C50混凝土作为楼面材料,250mm为楼板厚度。楼面包括5根转换大梁,由ZHL1到ZHL5,28mm为最大受力主筋直径,最大钢筋密度时,钢筋总数可达到24根,共3排,28mm为其直径。

3 高层建筑混凝土结构转换层施工工艺

1、模板施工

因转换层结构具有极大的自重及施工荷载,为此,应遵循施工具体情况,进行模板支撑措施的合理选择,进而确保其强度与稳定性符合支撑系统需求。在浇筑混凝土前,必须对支持的稳固性进行检查,并遵循施工措施进行设置。

根据本工程需求,选用松杂木枋(80mmx100mm)作为支撑楼板的木龙骨,400mm为其间距,并将胶合板(18mm厚度)铺设到面板上,通过胶带纸对全部板缝进行封闭。选取门式脚手架作为支撑系统底座、顶托调整的方式,要求将900到950mm作为门架间距,并利用交叉支撑连接中间位置,将水平连接杆设置在连接2层门架的竖向位置,钢管(48mm)与扣件为其材料。

选用松杂木枋(80mmx100mm)作为转换大梁的木龙骨,400mm为其间距,为达到模板防水、保温的目的,可选用胶带纸对板缝进行密封。并将满堂钢管脚手架(48mm)设置在支撑系统内,500mm为立杆沿梁方向的间距,通过相关实践得出,门架、钢管支撑能够对工程所需强度、刚度及稳定性进行最大限度的满足。在转换梁侧模施工中,水平加固钢管可设置在沿梁高间距450mm的位置,并与对拉螺栓一起应用。

2、钢筋施工

数量多、体积大为转换大梁钢筋配筋的特点,尤其是位于连接梁柱结点和主次梁的位置,就位与绑扎钢筋施工极为困难。基于此,下料过程中必须钢筋的交错方式、绑扎排筋顺序等进行充分考虑,只有这样才能为就位、绑扎钢筋提供便利,才能为钢筋工程施工质量的提升提供可靠保障。

(1)加工与连接钢筋直螺纹

25mm为转换大梁钢筋的最小直径,因此都会选取直螺纹机械进行转换大梁钢筋的连通,并确保其连接的稳固性。在直螺纹加工前,不能弯曲钢筋端,应平整其端面,并选用砂轮锯片将钢筋切断,不能利用气割、冲剪的方式。

必须在专用钢筋套丝机床上加工钢筋连接端直螺纹,加工过程中不能选用油类冷却液,应选取水溶性切割冷却液进行加工。完成加工作业后,应对直螺纹质量进行检测,确保其质量符合施工规定。

(2)绑扎钢筋

在地面加工转换梁钢筋,避免钢筋在吊装施工中出现扭曲变形等情况,通过塔吊及桁架吊向施工楼层进行吊至。在完成梁底模板铺设后進行大梁钢筋安装,并将临时钢管(1.5m间距)架设到梁底上方,随后套箍筋并进行主筋、构造筋的绑扎。

因主次梁交叉位置具有布设极为复杂的钢筋,错位现象极易出现。基于此,在吊装钢筋前,必须逐一编号钢筋,只有这样才能为吊装、铺放及绑扎钢筋提供便利。为确保准确放置梁底2、3排钢筋,可在各层钢筋间相隔2m,选用和梁宽一致的短钢筋(32mm)作为垫铁进行施工。因施工过程中钢筋密度较大,为对工程验收提供便利,可选用分层分段的方式进行质量控制。

3、混凝土施工

选用强度等级C50为该工程转换层梁板混凝土,运输浇筑时,可选用商品混凝土泵进行施工,15到16厘m为混凝土坍落度,浇筑混凝土可按照由中向两边的方式进行,以此提升模板支撑受力的均匀度及稳定性。浇筑混凝土前,必须将模板内杂物清理干净,并确保其湿润度。按照施工规定,转换层可一次完成浇筑混凝土作业,无需进行施工缝留设。同时,严格遵循设计浇筑方式进行施工,只有这样才能有效避免冷缝、施工缝出现在浇筑过程中。分层浇筑施工中,500海m为各层浇筑厚度,时间间隔为1.5到2个小时,混凝土第一次浇筑时,应对没有转换大梁的剪力墙进行浇筑,浇筑到梁底10厘m左右的范围,不浇筑转换大梁位置。混凝土第二次浇筑施工中,一次浇筑完成转换大梁位置,如剪力墙、柱及梁板混凝土等,同时要求分层浇筑、振捣大梁位置,50厘m为各层浇筑最大厚度。位于转换大梁下面的剪力墙,由于钢筋密度大,必须确保振动棒位置的准确性,根据振动棒工作范围对振捣质量进行有效控制。

4 结束语

综上所述,随着社会经济发展速度的不断提升,城市发展中出现了越来越多的高层建筑,转换层作为高层房屋建筑工程的重要组成部分,其设置是否合理直接影响着整个工程的质量。转换层一般设置在高层建筑上部楼层竖向结构体系、形式和下层结构具有极大差异的情况下。作为连接建筑物上下部的重要桥梁,转换层具有传力直接、受力明确及成本低等特点。为此,施工企业必须重视转换层的应用,提升施工技术水平,为房屋建筑工程事业发展提供强有力的保障。

参考文献

[1]高格凌.高层建筑结构转换层施工技术分析[J].中国新技术新产品,2013(07):99-100endprint

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