摘要:轉換層的設置起到傳承上部結構荷載,保持結構穩定的作用,是建筑結構中的重要部位,也是建筑施工中的重點和難點。因此,深入探討高層建筑轉換層結構施工技術及控制措施,對于促進我國民用高層建筑的發展具有一定的現實意義。
關鍵詞:高層建筑;轉換層;施工技術
0引言
從高層建筑的施工建設角度講,轉換層結構施工技術并不陌生,已經出現在很多類型的高層建筑中,并具有十分顯著的效果,不僅在建筑中層創設了基礎的居住區,還可以在建筑底端開創規模巨大、功能豐富的商業區域。在整個高層建筑轉換層施工中,要做好施工技術及質量控制,確保工程施工的安全和質量。
1高層建筑轉換層的形式
1.1梁式轉換
一般用在上、基層柱網和軸線安置較為規則的底部大空間構造系統中,當需求縱橫向同時變換時可選用雙向梁或主次梁的安置方法。梁式變換層受力清晰、規劃簡略、施工便利,因此被廣泛應用,是當前在帶變換層的高層修建實踐工程中最常選用的一種變換層構造形式。但由于變換梁截面尺度大、自身重,修建運用空間不能被充分利用,且容易引起轉換層上、基層構造的剛度突變,對抗震不利,因此留給型鋼混凝土梁式變換、預應力混凝土梁式變換及加腋梁式變換很大的發展空間。
1.2板式轉換
一般用在上、下層結構柱網或軸線錯開較多時的情況,因為在這種情形下難以用梁直接承托上部結構,所以需要做成厚板,通過厚板來承受結構上部的荷載并傳遞給下部。由于上部荷載較大因而所需要的轉換板厚度也較大,大厚板必然導致大自重、大剛度,而這兩點對于結構抗震十分不利,再加上厚板轉換層的理論研究和設計依據尚不太成熟,因而其應用也就受到一定限制。
1.3箱型轉換
一般用在鐵路工程中,在房屋結構中的應用較少。箱型轉換層利用單、雙向托梁和上下層樓板的共同作用來完成上部結構荷載到下部結構的傳遞。其平面內的剛度遠遠大于實腹梁,但其自重卻遠遠小于厚板轉換層,這將有利于改善帶轉換層的高層建筑結構的抗震性能。
1.4桁架式轉換
由多榀桁架共同承受上部結構的荷載,其高度多為一個層高,上弦桿設在上層樓板內,下弦桿設在下層樓板內。桁架轉換層受力明確、自重小、抗震性能好,但是轉換的桿件節點受力狀態復雜、設計難度大、施工較復雜,因而其實際應用受到限制。
2高層建筑轉換層的施工技術
2.1鋼筋的連接和綁扎
(1)鋼筋翻樣與下料。在實施鋼筋翻樣工序之前,相關施工人員應充分了解工程建設的設計意圖,明確并掌握工程施工審核相關文件的具體內容,嚴格按照規章制度履行施工職責,在鋼筋翻樣的過程中,應充分考慮每一條鋼筋之間的關系,對穿插避讓等內容進行全面的分析和研究,從而明確鋼筋的綁扎順序。
(2)鋼筋連接。轉換層大梁的主筋是轉換層中最重要的受力單元,應采用最可靠且對鋼筋無損害的連接方式,通常采用冷擠壓連接法。轉換層柱鋼筋、剪力墻豎向分布筋宜采用電渣壓力焊。轉換層主梁腰筋及箍筋、聯系梁主筋、板鋼筋一般采用閃光焊接。其他受力較次要部位,如聯系梁架力筋及箍筋可采用綁扎連接。
2.2模板、支架的施工
(1)斜撐的施工要點。梁底斜撐支架盡量與梁下排架同時搭設,如跟不上,也必須保證在大梁鋼筋骨架就位前搭設完畢,以確保斜撐支架與梁下排架同步受力。所有斜撐桿要與梁下排架的立桿、橫桿相扣并用轉向扣件同時與樓層滿堂架相連,以增強斜撐支架的整體性和穩定性。
(2)立桿施工。立桿的上端直接與梁底的內楞、外楞分別相扣接,從而形成雙扣件抗滑移保險,立桿的下端支撐在樓面上鋪設的通長木板上設置的鋼墊塊上。梁下排架下設掃地桿,中間設兩道大小橫桿,梁底排架兩側,橫向設置斜撐,縱向設置雙肢剪刀撐,同時將梁下排架與樓層滿堂架連為―體,以增加排架的空間剛度。
(3)框支梁支模。因為框支梁本身的荷載就非常大,這樣就會出現各層樓面的荷載之和比框支梁荷載要小很多的情況,為了緩解這種情況,通常情況下,框支梁都是利用鋼管,把鋼管做成斜撐三角形形狀的支模,這樣框支梁上的荷載就會施加到本層柱端和下層柱端的位置上,這時柱梁內應該增加一定梁的抗剪鋼筋,效果會更好。
2.3"混凝土澆筑技術
(1)準備工作。在施工之前做好相應的施工準備,在施工之前不但要準備好使用材料、所需施工機具、操作人員以及施工工藝標準等,還應該結合施工現場的具體情況對材料、設備及操作人員進行合理分配,特別需要注意的是對混凝土澆筑施工方案的進行合理編制并按要求審批,這關系著施工操作的實施過程。
(2)混凝土澆筑要點。整個澆筑過程都必須嚴格按照審批的混凝土澆筑施工方案進行,首先,應根據實際情況確定適宜的澆筑順序,以此降低建筑所承擔的實際載荷。在實際施工中,轉換層結構具有很大的水平跨度,如果結構受力不均衡,其中的厚板會出現異常,進而對整體施工質量造成影響。為此,在澆筑混凝土之前,應進行模擬澆筑等操作,進而確定科學、合理的澆筑順序,從根本上減小轉換層結構施工帶來的載荷和壓力。澆筑梁混凝土時,盡量分層澆筑,每層澆筑高度不超過500mm,避免施工荷載集中堆積。當混凝土澆筑達到板底位置時即與板的混凝土一起澆筑,隨著階梯形的不斷延展,則可連續向前推進,傾倒混凝土方向與澆筑方向相反。當澆注至梁截面的3/4高時,加強對支頂變形的監控。另外,在施工的過程中,還應對具體構件的受力情況進行密切的關注和全面的分析,及時發現并解決出現的問題,確保施工正常進行。
混凝土的澆筑還應該避免在新澆筑的混凝土重量及施工荷載作用下產生過大的集中荷載或偏心荷載,混凝土不能集中堆放。在混凝土出料過程中,采用軟管均勻布散混凝土,并及時用人工將板面上的混凝土用鐵鏟扒平。不得直接將混凝土集中傾倒在模板上,造成局部板面上新澆混凝土的荷載過大。尤其是澆筑完成以后的驗收環節。還需根據實際需求,在施工縫中安設一定數量的鋼筋,鋼筋之間的距離和長度必須得到嚴格的計算。另外,應制定或選取有效的手段,防止由于溫度過快、過大變化而引起的裂縫。
3高層建筑轉換層的施工質量控制
首先,確定該結構模板的支撐系統。因為高層建筑轉換層的位置通常情況下鋼筋分布都非常多而且很密集,再加之混凝土和鋼筋本身的重量就很大,這樣施工荷載也就相應的變大,所以確定出一個符合要求,有一定承載力的模板支撐系統是非常重要的,這項工作因此成為施工的難點和重點,即使支撐系統確定下來,也要檢查一下它是否牢固,是否能夠承受建筑施工最大的荷載等。
其次,確定鋼筋位置和數量。轉換層的梁柱節點的地方有很多的鋼筋,這些鋼筋分布十分緊湊,這就給下料增加了難度,再加之,轉換層梁及板的地方也有很多的鋼筋,也就是因為這些鋼筋增加了轉換層施工的難度,因此在下料的時候,如何選擇出正確的鋼筋位置和準確的數量,成為轉換層施工的重點和難點。
最后,確保混凝土不出現裂縫。在結構梁柱交叉的地方的鋼筋非常密集,而且每根鋼筋之間的距離都非常小,這樣混凝土就不容易的自由下落,再加之,建筑施工期間,混凝土內部澆筑溫度普遍都不低,這時混凝土非常容易出現裂縫,所以在高層建筑轉化層結構施工的時候如何能夠確保混凝土不出現裂縫,并且能夠順利完成澆筑的工作成為施工的難點。
4結束語
綜上所述,轉換層是高層建筑必不可少的主體結構,但是因其自身的復雜程度,所以對其施工技術有嚴格的要求,因為一旦出現問題,很可能影響整個高層建筑的質量,這就要求無論是設計人員還是施工人員,都要做好協調溝通,避免因為溝通不暢而出現施工偏差和質量問題。
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