禹州市鼎鑫房地产开发有限公司 河南许昌 461100
摘要:转换层结构是指建筑物某楼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。转换层在建筑功能上可以有效提供大的室内空间、为建筑中部提供大空间以及提供大的入口,其常用的结构形式包括梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式。
关键词:超高层建筑;转换层;主体结构;施工技术
引言:随着经济的不断发展,我国城市建设中的高层、超高层建筑比例不断增加。转换层是超高层建筑中非常重要的部分,通过其能给建筑物拓展更大的空间。不过,因为转换层的建设施工很困难,就需要相关的施工方在进行施工以前做好建设方案的论证和分析,按照相关政策要求和规定进行施工建设,文章结合我国超高层建筑转换层结构施工的特点,对超高层建筑转换层主体结构的施工工艺与技术手段进行讨论和分析,希望能够促进相关的施工建设工作又好又快地进行。
1工程概况
工程是某地大厦建设工程,共分为地上二十八层和地下室三层,总建筑面积为41700m2,高度为104.85m,其中一层至四层为裙楼,五层到二十八层为塔楼,四层为结构设计在四层设置箱式结构转换层,通过设置箱式结构转换层来将裙楼框支剪力墙结构转换成塔楼的剪力墙结构体系。设定3米左右的箱式结构转换层层高,200mm厚的底板,以及内配双层双向三级12钢筋@150,KL梁与LL梁并与核心筒的剪力墙相连结,要将它们连成整体,转换层顶板厚300,板底部钢筋为三级14@200,板顶部钢筋为三级14@180,裙楼屋面板厚200。
2施工部署
工程转换层为箱式结构,其KL梁体积大,通过计算后的施工设计荷载达98.2kN/m2,在通常情况下,如果下层的楼面梁板所承受的压力过大甚至超过其最大承受能力,就很有可能被破坏。通过比较分析可以看出,采用分层浇筑的方法需要进行两次浇筑,因为箱式结构转换层下设计有钢筋混凝土柱,所以需要在进行箱式转换层底层模板铺设以后,再将钢筋混凝土柱混凝土浇筑至箱式转换层底板板底向下1.2m,已达到相应的钢筋混凝土柱混凝土浇筑标准,之后再进行柱顶转换梁钢筋的安装工作。裙楼部位的柱及屋面梁板混凝土浇筑与箱式转换层第二次浇筑同时进行。这时需要注意做好相应的混凝土养护工作,将控转换梁属大体积混凝土。
3 主要施工技术
3.1 模板工程及支撑体系
KL梁截面尺寸较多,主要根据二次浇筑情况来设定,第一次浇筑梁下部600高,在进行第一次浇筑混凝土以前需要将梁钢筋整体捆扎起来,所以在进行模板和支撑计算的时候,也需要充分的考虑整个梁的钢筋重量。想要保证整个支撑体系传递荷载的有效性,在对三楼进行施工建设时,在转换梁位置范围内应使支撑体系同转换层支撑体系相对应。只有三层以及其它部位的梁板顶撑位置、间距与上方转换层梁板位置和间距相对应时才能够使得原有的二层转换层达到相应的标准。
3.2 高梁承受荷载验算
第一次混凝土浇筑后,待强度达到设计强度的90%以上,开始进行梁上段及箱体顶板混凝土的浇筑,此时,考虑利用600高的梁承受其上部混凝土浇筑荷载。经过设计计算,各转换梁先浇筑的600高部位需在浇筑混凝土前附加受力负筋。
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3.3 箱式结构转换层底层板、顶板模板支撑体系
底板及顶板底模均采用15厚木胶板,小楞60×80间距300,且立放,大搁楞60×80间距800,且立放。准48钢管顶撑间距按800×800顶牢、顶实板底楞木,顶撑下(三层楼面上)铺设50厚脚手板,以增大传荷面积,同时在顶撑上半段用准48长钢管沿纵横方向用扣件扣牢,并与KL梁下钢管顶撑(或水平牵杠)连接,以确保模板支撑体系可以达到足够的强度、刚度和稳定性,并形成一个整体。
3.4 结构转换梁对拉螺栓
结构转换梁模板的支设需要用对拉螺栓进行固定,对拉螺栓纵、横向间距均为400mm。结构转换层框支柱部位在转换梁外侧模板支设需采用一次性单面对拉螺栓与转换梁内的附加箍筋点焊。
4 混凝土施工
箱式结构转换层混凝土浇筑分两次进行,第一次为转换梁下口600高以下部分。第二次为转换梁600高以上部分及顶板一起浇筑。同时,转换梁浇筑分两条线路由远及近浇筑,并采用塔吊密切配合,杜绝混凝土施工冷缝的出现。为保证混凝土振捣密实,应进行分层捣实,分层厚度不超过500mm,并采用二次振捣以提高混凝土界面处粘结力和咬合力。板(200、300厚)混凝土必须用插入式振捣棒振捣密实,在混凝土振实后,表面残留水泥浆较厚,需将超厚的水泥浆逐层刮除,必要时还应补上新的混凝土,二次收水后用抹子搓平数遍,以减少混凝土表面收水、沉缩裂缝。
5 转换层转换梁水平施工缝的处理
分两次对转换层转换梁混凝土进行浇筑,在浇筑时应保证水平施工缝处的抗剪能力得意增加,沿梁长度方向设置高度为100、宽度500~600的横向剪力槽,其间距应为500~600。要想达到对施工缝处混凝土收缩裂缝的有效控制,必须按照钢筋的通常要求来对第一次浇筑高度上口的支座负筋进行设置,第二次浇筑混凝土时,在剪力槽的上口设置三级纵向钢筋约束纵向收缩,保证两次浇筑的混凝土结合良好。
6 混凝土裂缝控制措施
首先对配合比进行优化,应用高效减水剂及一级粉煤灰,降低水泥用量,从而降低混凝土温升,提高混凝土的和易性、密实性及体积稳定性。同时优化砂石级配,严格控制砂、石中的含泥量不超过1%。在转换梁混凝土中增加物理性抗裂纤维可以提高混凝土的抗拉强度,减少早期微裂缝的开展及混凝土干缩,以增加混凝土的密实性,保护结构钢筋,延缓混凝土碳化速度。采用二次振捣技术,由于转换梁第二次浇筑时混凝土体量大,分层浇筑时上下层易形成施工冷缝,故在混凝土浇筑时掌握好适当的时间进行二次复振,以增加混凝土的密实度,减少混凝土内部微裂缝的出现。混凝土浇筑12h左右进行表面二次压光,以减少沉缩变形引起的表面裂缝。加强混凝土养护,延缓拆模时间,混凝土浇筑完毕后,立即在已浇筑的混凝土梁上部蓄水30mm进行养护。为使混凝土的养护措施有着实际的依据,需对混凝土土养护过程中的温度进行测定,浇筑第二次混凝土时在转换梁内设置7个测温点,养护期间如发现温差超过或接近规范规定的限值时,立即增厚草袋保温层的厚度及浇水量,保证各温差在控制范围内。
7 结束语
总之,作为一项难度较大的工程,超高层建筑转换层建设需要的截面尺寸较大,其结构构件的跨度较大,施工时的钢筋设置密度也较大,且需要互相穿插,与此同时,这一工程施工时对混凝土的强度等级与模板支撑也有很高的要求,所以在对转换层结构进行设置前,一定要采取合理的建设方式,充分紧密关注与策划转换层各个分项工程的穿插、协调与配合的节点,只有这样才可以确保整个结构转换层的质量及整个高层主体工程的质量达到要求。
参考文献
[1]赵忠强.论高层建筑转换层结构施工技术研究[J].施工技术,2011(91):111.
论文作者:张泰福
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/10
标签:混凝土论文; 结构论文; 间距论文; 钢筋论文; 箱式论文; 顶板论文; 密实论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;