摘 要:隨著經濟的快速發展,高層建筑的數量也在不斷的增多,同時建筑行業得到了快速的發展,高層建筑的功能與用途也在很大程度上得到發展,高層建筑結構形式也日趨大型化、復雜化。隨著使用功能的變化,設置轉換層已經成為傳遞上部結構載荷的重要手段,本文就高層建筑轉換層施工技術進行研究,對工程施工進行分析,并探討了施工方案。
關鍵詞:高層建筑;轉換層;模板工程;混凝土工程;鋼筋工程
1 引 言
現代高層建筑由于建筑功能上的要求,往往會要求上部小空間,下部大空間,以滿足不同的建筑功能要求。而豎向結構構件布置為了適應這一要求,就勢必造成上部柱網、軸線較密,而下部柱網、軸線較疏;甚至上部采用剪力墻結構,下部采用框架結構,這就造成了豎向結構構件的上下不連續。為了實現這種結構布置,就必須在結構轉換的樓層設置轉換層。
轉換層是一個建筑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。在現代結構設計中,轉換層常設計成厚板式轉換層、梁式轉換層、巨型框架式轉換層、析架式轉換層等,而梁式轉換層因為設計施工簡單,受力明確,應用最為廣泛。
2 轉換層的結構布置
轉換構件的結構形式不止一種,大梁、析架、斜撐、厚板或箱形等。而轉換厚板在非地震區或6度抗震設計的情況下用的比較多。大空間地下室等情況下除外,其受周邊限制或影響,地震反應沒地面上的框支結構那么強烈,我們在設計7度、8度抗震時,往往會用厚板轉換層來搭建地下室。我們現階段采用的轉換層結構以梁式為多,施工工藝大多采取混凝土組合結構進行,這其中鋼筋混凝土結構占很大比例,這也是目前國內轉換層施工中用的最多的一種結構形式。
3 模板工程
模板與支撐組成模板系統,模板要具有一定的剛度與承載力,對模板來說,要滿足一定的要求,首先模板的接縫小能漏漿,在澆筑混凝土之前,木模板應當澆水濕潤,然而模板內小能有積水;其次模板和混凝土的接觸面,要清理十凈且涂刷適當的隔離劑;模板內的雜物。
要清理干凈。模板結構設計需要遵循實用性、經濟性以及安個性原則模板材料一般選用木質與鋼材兩種,這些材料應具有足夠的剛度,確保模板結構的承載力、足夠的彈性模量,確保模板結構的剛度、模板所接觸的混凝土表面光滑平整等特性。設計模板與支架時要充分考慮模板及其支架自重標準值、鋼筋自重標準值以及新澆的混凝土對模板側面的壓力標準值等。
混凝土梁式轉換層的模板工程技術是施工技術中不可或缺的一部分,它與其他施工技術所具備的一般屬性與特點基本相同,也就是條件變化多樣、不定性的變化參數、理論與實際相差甚遠而技術研究的基本要求是要使施工設計與現賣之間達到最好的融合。搭設梁底斜撐支架要與梁下排架同步進行,如果搭設時間不同步,也應確保在鋼筋骨架準備好前,將搭建梁底斜撐搭建好,要保證兩者受力是同步的。
支架立桿施工時,立桿的上端應同梁底的內外楞連接起來,讓其實現雙扣件抗滑移保險的效果。針對梁下排架,可在其下部安放掃地桿,中間設置兩根大小不一的橫桿。
4 混凝土工程施工
對于結構截面大,故按大體積要求施工。應采用措施防止溫度的裂縫。澆筑混凝土是轉換層施工過程中的重中之重,特別是對于體積大的轉換層構件來講,更應該盡可能的避免出現裂縫。從施工場地條件與環境出發,選擇相應的施工方法。這里需要注意的是,施工場地條件主要包括場地的溫度、濕度、氣候條件等,并在其中挑選相應的配合比,澆筑后一個月內都必須嚴格監測整個構件;在施工過程中,混凝土澆筑工藝應符合規范,同時還應控制好構件的內外溫度,體積較大的混凝土內部應安放冷卻裝置用以降溫,同時在外部設置保溫保濕裝置;合理選擇水泥品種。轉換層構件的體積通常都比較大,因此我們應優先選用水化熱較低的水泥品種,如礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥,適當添加一些摻和材料,可節省水泥的用量,同時也可降低水化熱。另外應選擇適當的外加劑,來控制混凝土水化熱溫度變化,使表面溫度變化不那么明顯。
4.1 施工方法
①首先應將周圍結構及墻體進行轉換,避免混凝土表面熱量過快喪失,使內外溫差較大。②在夏季高溫天氣進行施工時,需采用冰水進行攪拌,其作用是有效的將混凝土的入模溫度降低。③在對混凝土進行深層澆灌,確保每層的厚度控制在300~500mm,并在前一層混凝土初凝之前,對后一層混凝土澆筑結束。④對澆筑結構進行轉換。采用梁原理進行轉換,能夠有效的將大體積混凝土中的水化熱高級溫度應力多大現象得到緩解,對裂縫得到有效的控制。
4.2 混凝土養護
為防比大體積混凝土出現溫差開裂,造成結構質量隱患,根據國家現行標準、規范等以及同類工程經驗,本工程制定了專項的溫度監測方案及處理措施,在大體積混凝土施工階段和養護期問按照方案進行監測溫差,并根據測溫情況來制定相應的措施,以達到控制混凝土的內外溫度差及混凝土表面與大氣的溫差,使其在施工規范允許的范圍之內,以防混凝土產生表面裂縫。
應使用以下的方法來控制混凝土內外溫差小于25℃:①蓄熱的保溫法和常規的保溫力法;②外保溫法:在大體積混凝土內部循環的埋管通水冷卻的降溫,在大體積混凝土轉換結構的中的表面及其底而可采用保溫保濕措施;③如結構板為一般結構則可采用蓄水的養護力法,如在混凝土澆注完畢后的12h以內對混凝土加以覆蓋并保濕養護,24h后即進行蓄水養護,蓄水高度一般為100mm。
5 轉換層的鋼筋工程
①轉換層的鋼筋工程施工前,必須做的重要的步驟是了解圖紙內容。捆綁鋼筋前,技術人員應先把施工工序、操作方法及施工要求等內容告知給所有施工人員,也就是所謂的施工交底。②施工時,應根據圖來合理確定柱插筋的位置,避免鋼筋錯位。鋼筋捆扎好后,我們還必須仔細檢查直螺紋接頭與懸臂結構撐腳間是否松散,鋼筋位置、綁扎方法都不能出現任何錯誤。③捆扎、搭接鋼筋時,需確保其符合抗震設計的相關要求及原則。④捆扎好鋼筋后,接下來便可澆搗混凝土,這一過程中必須安排專人進行實時監管,務必要保證鋼筋的位置合理。
5.1 合理安排好鋼筋就位次序
轉換梁(板)的含量高,主筋較長,梁柱的節點區鋼筋密集,甚至在部分大跨度的大梁中都使用了工字鋼與大直徑的鋼筋。所以要正確的翻樣與下料,并以安排好的鋼筋就位次序中的鋼筋施工關鍵。鋼筋工程在施工前,鋼筋翻樣一定要弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件以及有關的說明,掌握現行的規范和相關的規定。翻樣時應考慮好鋼筋之間的穿插避讓的關系,確定制作的尺寸、安裝順序。
5.2 鋼筋接頭處的連接
對轉換層結構的工字鋼應進行焊接,在焊接完成之后應對其進行徹底的檢測,確保其達到相關要求之后方可進行下一工序的操作。焊接完成以后需要對鋼筋進行安裝及綁扎。對于小于直徑32的鋼筋則需采用焊接的力式,當大于直徑32的鋼筋可采用機械連接的力式進行。
6 施工時的技術要求
首先,施工安全及質量是施工時最重要的技術要求之一。因此,我們必須在施工技術選擇方面下功夫,動工前要仔細研究當地的氣候水文狀況,從當地環境條件出發,挑選和運用合適的施工技術。在選擇支撐、混凝土養護等相關技術時,特別要注重和綜合考慮當地的環境因素,以確保工程的質量及安全。其次,將工程成本控制在合理范圍內。轉換層的結構不算單一,工程量也不小,這無疑增加了其施工的難度,同時,也會相應的抬高工程造價。所以在設計與施工工作中,必須綜合考慮整個工程的施工成本,設計出經濟合理、可行性強的施工方案,在提高工程質量的前提下,更快更好的降低工程的成本。
7 結 語
轉換層結構施工難度大、技術含量高,是主體結構施工的關鍵。施工過程中,只要分清施工中的難點和要點,編制有針對性的完善可行的施工方案,嚴格執行施工方案,精心施工,就能保質保量的完成結構轉換層的施工。高層建筑中結構轉換層的施工質量可以說是牽一發而動全身,它關系到整個工程的質量及安全使用。隨著高層建筑使用功能的變化,設置轉換層已經成為傳遞上下部結構荷載的重要手段,在具體的高層建筑轉換結構施上技術中,要充分做好模板工程、臨時支撐工程、混凝土工程、鋼筋工程及溫度監測等技術工作,進而對推動我國建筑轉換結構施上技術的蘋新有著幸要的意義。
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作者簡介:王永剛(1966-),男,高級工程師,現從事工程管理方面工作。