高层建筑工程的转换层施工初探论文_任兴伟

高层建筑工程的转换层施工初探论文_任兴伟

(广东省阳江市 529500)

摘要:高层建筑的转换层施工过程质量控制难度较大。文章结合具体工程概况,高层建筑工程的转换层施工进行分析探讨。

关键词:高层建筑;转换层;施工控制

高层建筑的结构转换层作为建筑物内不同结构形式受力的连结与传承的关键节点,因此控制和把握转换层结构施工质量是非常重要的,尽管其施工过程质量控制难度较大,但只要科学规范施工,并采取严密科学的控制方案,其施工质量是可以得到保证的。

1工程概况

阳江市某大厦是一座集办公、酒店、商业等为一体的多功能现代化大型建筑。总建筑面积36758.42m2,办公部分面积为28953.2m2。楼层标高:地下室负一层层高5.5m,1-4 层层高4.6m,5-25 层层高3.6m。核心筒部位为双层板,混凝土强度等级为C40。5 层为梁式转换层,转换层以上为剪力墙结构。转换层面积为1100m2,框支梁截面尺寸主要为1000mm*1800mm,主梁最大跨度为11.2m,柱截面最大尺寸为1000mm*2500mm。

2方案分析

施工技术转换层的自重和施工荷载往往非常大,应选择合理的模板支撑方案,并进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的,应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力的验算。转换层的跨度和承受的荷载都很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。

经计算转换层施工时在边柱部位最大垂直荷载87kN/m2,其它部位70kN/m2。为承受转换层的施工荷载,设计考虑将三层楼板加厚到240mm,并将配筋加强,设计承载力75kN/m。边跨梁高2.8m 的部位,考虑模板荷载较大,为了便于施工,在满足结构安全的前提下,建议设计将边跨梁设计成双层梁。只要保留二、三层模板的支撑体系,通过二层、三层楼板的连续支撑,将施工荷载分散传递到下面的竖向结构上,就能保证转换层施工的安全。因此采用800mm×1600mm 边梁先行浇筑,2m 厚梁式转换层混凝土不留施工缝,一次性浇筑的施工方案。大体积混凝土工程采用大掺量粉煤灰,掺加聚丙烯纤维技术,降低水化热,控制混凝土的温度裂缝。

3转换层施工技术

3.1 模板工程

该工程结构转换层混凝土浇筑一次性完成,施工速度快,但模板支撑数量大。选择模板支撑方案主要考虑以下因素:保证转换层混凝土的结构质量,满足结构设计要求模板支撑体系稳定可靠,确保高大模板施工的安全:选材方便,降低工程成本。底模板及支撑。选择定尺的48×3.5mm 钢管脚手架支撑体系,通过计算确定模板支撑体系立杆的间距、步高及剪刀撑的间距。立杆下铺垫板,上端设可调顶托,主楞骨为100mm×100mm 方木,密排50mm 厚木方作次楞骨,选用12mm竹胶合板模板,胶合板模板上面铺设一层0.6mm 厚的塑料薄膜,用以对混凝土底面的保温、保湿养护。支撑采用双立杆布置的方法,除满足荷载要求外,还应考虑操作方便。

3.2 钢筋工程

结构转换层钢筋用量大约900t,全部采用HRB400 型,钢筋密集,钢筋直径大。结构转换层纵横各设置12 道暗梁,暗梁宽度1200~2400mm,梁上层钢筋双排26mm,下层筋双排26mm。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆板筋上下层采用25mm 和28mm 两种,双排双向。为抵抗混凝土局部强度收缩应力,在板中上下排钢筋间设16@200 双向钢筋网,无暗梁区域上下排钢筋间设16@400 抗剪兼架立筋。板内布筋原则:横向筋放于外排,竖向筋放于内排,上部筋在跨中连接,下部筋在暗梁处连接。由于钢筋层数较多,为保证钢筋连接质量和方便施工,板中所有受力钢筋均采用直螺纹连接。板主筋保护层取50mm,梁主筋保护层取30mm,转换层厚板内的钢筋,不得在暗梁内截断,施工时不得留施工缝。排水管采用4 根DN250 无缝钢管套管,排水管安装时遇钢筋时钢筋弯曲,不得截断钢筋。

钢筋施工由于框支梁的钢筋需插入柱内1.2~1.5m (从梁底计),所以柱内混凝土必须待框支梁的钢筋绑扎完毕方可进行浇筑,浇筑时应避免钢筋移位和混凝土污染钢筋。框支梁钢筋绑扎时应先搭设临时钢管支撑,待柱混凝土浇筑完毕并拆除柱模后,重新搭设正式的框支梁支模架。梁宽≥850mm 时框支梁除按设计要求配筋外,为保证钢筋骨架在就位后的施工中不变形,须在梁上部下排筋下面加设Φ22≤200ram 的横向支承钢筋支撑上部钢筋骨架,并沿梁骨架两侧加设Φ22@100mm 的斜撑垂直支撑筋。预埋剪力墙钢筋安装定位后,应沿其两侧在梁、板面筋上加焊一根≥10 通长的定位钢筋,使预埋插筋在混凝土振捣时不会移位,同时在剪力墙(或暗柱)筋预留段应绑扎至少3 道箍筋或分布筋,以保证预留位置的正确。对于梁宽≥850mm 时框支梁,因梁自重大,若采用混凝土垫块设保护层,将压碎混凝土垫块,故采用Φ25(L=150mm)短钢筋作垫块,按纵距离≤l000mm、横距@≤300mm 梅花形布置。

3.3 混凝土工程

由于转换层大梁是整个结构的关键部位,为大体积混凝土,施工荷载大,荷载传递困难,受混凝土温度和收缩应力影响易产生裂缝,给施工带来很大的困难。

梁自重大,若采用一次支模浇筑混凝土方案,施工时模板的垂直支撑负荷太大,梁下的楼板无法直接承受其荷载;支撑的高度大,需设置大量钢支承,施工费用太高。

为减轻支撑的负荷,在不影响转换层梁的质量情况下,与设计单位洽商后决定,利用叠合梁原理将转换层梁的混凝土分两次浇筑,即利用第一次形成的钢筋混凝土梁和原有支撑佯系共同支承第二次浇筑的混凝土和施工荷载,形成叠合梁,以解决该梁施工荷载的安全传递问题。

(1)为节约钢材,减轻负荷,转换层大梁分二次浇筑,施工缝留在四层楼板面处。先浇筑施工缝以下部分及四层楼板混凝土,后浇筑施工缝以上部分。

(2)为确保第一次浇筑混凝土形成的梁具有足够刚度、强度和二次浇筑混凝土叠合面的抗剪强度,将施工缝做成齿槽。第一次浇筑高度为1m(不包括齿高)。支撑的计算仅考虑施工第一次浇筑施工缝以下梁的全部荷载,待第一次浇筑的混凝土养护到设计强度的70%时,再浇筑施工缝以上2.20m 高的混凝土梁。

(3)将第一次浇筑的施工缝以下梁按钢筋混凝土设计规范计算配置负弯矩钢筋和箍筋,使其能承担第二次浇筑的施工缝以上的混凝土梁的施工荷载。

(4)施工温度裂缝控制。转换层大梁分两次浇筑已在一定程度上解决了一部分大体积混凝土施工的问题,但施工缝以上第二次浇筑的混凝土仍为大体积。现浇混凝土内部产生的水化热引起的温升较高,且施工期间正值冬季,故混凝土内外温差大,易开裂。又由于混凝土逐渐降温、加上齿槽的约束作用,极易产生收缩裂缝。为避免上述两种裂缝的产生,进行了控制施工裂缝的理论计算。即混凝土内外温差计算和温度应力计算。

参考文献:

1罗国露.浅谈高层建筑结构转换层施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018年08期

3黄冰.高层商住楼转换层大梁支撑体系设计与施工[J].中外建筑,2018年08期

论文作者:任兴伟

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年18期

论文发表时间:2019/11/7

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