王偉+邱喜鵲
摘 要: 隨著城市建設的發展,很多高層建筑向多功能、多用途方向發展,由于建筑物各部分使用功能和要求不同,對建筑物結構形式、柱網布置也就提出了不同的要求。為了實現和適應這種結構型式的變化過渡,轉換層應運而生。而在工程設計和施工實踐中,梁式轉換層得到了廣泛的采用和認可,它可以較好地解決高層建筑中上下部結構在豎向不連續的問題。為此,本文主要對梁式轉換層的概況、高層建筑梁式轉換層的施工工藝進行了分析與探究。
關鍵詞: 高層建筑;梁式轉換層;施工工藝;概況
近年來,高層建筑是越建越高、體型越來越復雜、功能也越趨于多樣化,帶轉換層的高層建筑就是其中的典型代表,它能在同一幢建筑中實現人們不同使用需求,例如在建筑的下部為商場、餐館等、中部為辦公樓、上部為住宅樓,而超越了傳統建筑單一使用功能的局限性。這種建筑形式的特點是沿建筑豎向使用空間逐漸變小,與傳統的建筑結構要求相違背。由于其豎向結構自上而下是逐漸減少的,所以在豎向結構轉變處,必須設置轉換構件,設置轉換的樓層就稱為轉換層。轉換層結構的常用形式有梁式轉換、桁架轉換、厚板轉換、箱型轉換以及搭接柱轉換等。目前工程中應用的最為廣泛的是梁式轉換層結構,其具有傳力明確、直接,計算過程相對簡易,施工簡單,具有良好的經濟效果等特點。
一、梁式轉換層的概況
帶轉換層的高層建筑結構屬于不規則的建筑結構,其在轉換層處結構上、下側向剛度易發生突變,不利于結構的整體受力和抗震性能,在結構設計中應從概念設計的角度處理好轉換層剛度突變的問題。梁式轉換層結構的常用形式有框支剪力墻結構和托柱轉換結構或者在轉換結構中兩種轉換形式都有。這兩種結構形式都是通過轉換大梁來實現豎向結構的轉換,但是框支剪力墻結構的受力更復雜,由于框支梁與其上部剪力墻的共同工作原理,在剪力墻內有應力流以拱的形示向框支柱傳遞,使得框支梁在承受巨大的彎矩和剪力的同時也承擔拉力,所以框支梁屬于偏心受拉構件,而托柱轉換梁中僅承受著較大的彎矩和剪力仍屬于受彎構件。在轉換層結構設計中,結構的布置至關重要,它決定著整個結構的受力性能和造價。在進行結構布置時,關鍵要解決轉換層處結構側向剛度突變的問題,在側向剛度不能滿足規范的要求時,可以通過增加落地剪力墻數量等方法來改善。
二、高層建筑梁式轉換層施工工藝
1、模板及支架的施工
(1)斜撐的施工要點
所有斜撐桿按小于或等于45°角設置,排距沿柱面豎向為>1m,梁底斜撐桿同梁底模板的外鋼楞相協調,間距為400mm,其上端伸至模板底并與梁度模外鋼楞相扣接,并作雙扣件抗滑移保險,斜撐桿的下支點主柱面預留的內設定位短筋的凹槽,最下排斜撐桿的下支點為所在樓層的柱根部。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。所有斜撐桿要盡量與梁下排架的立桿、橫桿相扣接(用轉向扣件),同時與樓層滿堂架連體,以增強斜撐支架的整體性和穩定性。
(2)鋼管支撐的施工要點
支撐體系中,一定要注意檢查木楔是否頂緊、釘釘子、防滑動,這是避免鋼管直接作用于樓板形成集中荷載的關鍵。首先,用中Φ48×3.5碗扣式腳手鋼管搭設排架作為轉換結構模板支架,可調支托安放于鋼管支撐頂端,再把小中48×3.5鋼管安放在可調支托上,碗扣式鋼管立柱承受的是軸向力。作用在模板支架上的荷載特別大,用鋼管碗扣腳手架做支撐最關鍵的問題是絕對不能出現模板支撐倒塌事故,否則損失和影響極大,因此,即使在排架三維間距均滿足設計要求條件下,仍須采取必要的附加保證措施。利用轉換結構區域的邊緣構件如框架柱,剪力墻卸失一部分荷載。中間部分用綱管與柱子鎖緊。其次,對進場的構配件進行檢查驗收,扣件及底托等要有出廠合格證,碗扣腳手架要檢查碗扣與桿件的焊接質量,桿件的變形情況。達到規定后方可使用。扣件符合《鋼管腳手架扣件》的規定要求。
2、鋼筋的連接和綁扎
轉換大梁的含鋼量大,主筋長,布置密,在兩梁相交的柱節點區上下共有幾十層上百根主筋在此“相聚”,加上腰筋、柱筋等,主筋還須彎起錨固,眾筋“搶位”現象十分突出。任何一根主筋的就位錯誤,均會造成大量的返工。因此,準確地翻樣和下料是鋼筋順利施工的前提。鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖;審核、熟悉設計文件及有關說明;掌握現行規范的有關規定。翻樣時要結合實際并考慮方便施工。一般設計轉換大梁的主筋在柱節點區均彎起錨固,施工難度大。可與設計單位協商解決,如:大梁的最上一排面筋向下彎并錨固至底筋以上;底筋的最下一排主筋盡量靠柱邊上彎25d,其余主筋全部取消彎錨,負筋亦不起彎,均伸至彎起筋即可(柱截面大,錨固長度滿足要求)。這樣一來,增大了節點空間,為混凝土的灌注和振搗提供了條件。梁上部的主筋接頭要求設置在跨中 1/3 跨長內,下部主筋接頭要求設在靠近支座 1/3 跨長內。由于梁內主筋多,主筋下料時,必須考慮并調整好每根鋼筋的接頭位置,以保證主筋的焊接接頭相互錯開并滿足現行規范要求。為方便鋼筋的安裝就位,滿足上述規范要求,必須對所有梁主筋按就位順序進行編號。梁箍筋大,下料時要注意對焊接頭位置,避免接頭出現在箍筋的彎折處。轉換層中鋼筋的種類繁多,不同位置鋼筋受力情況也不盡相同,因此,各部位應綜合受力情況、施工難度、經濟效益等采用不同的連接方式。
3、混凝土澆筑技術?
轉換梁混凝土澆筑量大,澆筑速度塊,總的澆筑時間長,又要考慮溫度應力的影響,因此,施工過程中要注意以下幾點:混凝土施工盡量安排在白天進行,并確保混凝土的輸送不間斷。混凝土澆筑應分層進行,每層高度控制在 300~500mm。每層間隔時間 1.5~2h。混凝土的振搗采用機械振搗為主,人工扦插為輔。插入振動器宜采用快插慢拔,振動時間以出現泛漿為準,同時插入點距離應在振動棒有半徑 1.25 倍范圍內。在梁柱節點處,若鋼筋太密,振動不能插入,則采用鋼扦插,在梁柱側模用橡皮錘敲打,用人工振搗來彌補。樓板混凝土澆筑,除在梁處采用插入式振動器外,其余均采用平板振動器沿垂直澆筑方向來回振搗。平板振動器依口成排進行,且排與排之間應有一定的搭接,確保混凝土不漏振,以達到其密實度。為保證樓板混凝土厚度,除在柱墻筋外注有標高標志外,還應加設用鋼筋制作而成的移動式高度控制件,用于控制板厚,以保證板厚,滿足設計要求。泵送施工全過程除了按常規操作外,應注意以下幾點:布管及拆管要嚴格配合施工順序和施工縫留設要求;管泵送前,加強壓送水濕潤管和泵體,必要時將濕麻袋覆蓋于泵管上,降低混凝土溫度;泵送過程中,有泵管與溜槽配合,控制泵送沖擊力,避免撓動深梁錨固筋;混凝土入模溫度控制。
三、結束語
綜上所述,隨著國民經濟的快速增長,城建工程作為國民經濟的重要支撐,其行業的發展對國民經濟的增長起著決定性的作用。高層建筑作為城建工程的重要組成部分,在該行業發展中占有重要地位。梁式轉換層施工作為高層建筑施工中必不可少的施工環節,為確保建筑物的整體質量,施工企業必須提高梁式轉換層施工的技術水平,做好模板、鋼筋及混凝土工作,只有這樣才能為企業的發展提供強有力的保障。■
參考文獻
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