基于结构转换层施工的特点探讨论文_赖碧君

基于结构转换层施工的特点探讨论文_赖碧君

贵州职业技术学院 550023

摘要:转换层是建筑结构的关键部位,施工难度较大。针对不同的结构设计特点,我们应该采用与之对应的施工工艺及技术。本文重点对转换层结构施工特点及技术要点进行了一些简要的分析研究。

关键词:高层建筑;转换层;施工技术

一、引言

现代高层建筑正在向多功能、综合用途发展,目的在于为人们提供更加舒适的生活环境和工作条件。在同一建筑中,上部楼层多为小开间布置(如住宅、办公室、客房等),下部需要较大柱网空间(如商场、酒楼等)的情况越来越多,在这种情况下,要求结构设计满足功能需求而使“转换层”应运而生。一般来说,当高层建筑下部楼层竖向构件布置与上部楼层差异较大,应当在结构布置改变的楼层设置转换层。

二、结构转换层施工特点

转换层是实现功能转换的大型水平构件,带转换层的高层建筑受力复杂、结构构件尺寸大,楼面支撑荷载重。为保证上部结构水平剪力顺利传往下部,对转换层楼面水平刚度有严格要求,故一般转换层的结构构件尺寸较大、楼面荷载较重。施工时的分层浇筑,利用先浇部分构件承载。转换层水平构件高跨比大,截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略,平截面假定不再适用,一般呈现短深梁或厚板的受力特点。采用一次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析,考虑分层处水平剪力对构件的影响,必要时应与设计单位沟通配合,确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。

根据转换层设计时“强化下部、弱化上部”的原则,结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度,转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下,下部竖向构件轴压比限值有严格的控制,以保证结构具有足够的延性,这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备,可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。

三、结构转换层施工要点

(一)转换结构支撑系统。因为转换层结构自重及施工荷载较大,所以施工前应进行精确计算,以确保支撑系统具备足够的刚度和稳定性。通常采用的支撑方式有以下几种:

(1)钢管支撑架。适用于转换梁布置较密,结构自重及施工荷载相对不太大,或板式转换层结构的施工。这类支撑系统通常采用钢管脚手架,转换梁下立杆间距在600mm×600mm以内,立杆下垫200mm×50mm木垫板。

(2)沿转换大梁方向设置钢管支撑架。适用于转换梁自重及施工荷载较大的结构,且转换梁位置不太高的情况。须计算确定立杆的间距、步距,合理设置水平及竖向剪刀撑。

(3)型钢构架支撑。适用于转换梁自重及施工荷载较大的结构,且转换层位置较高的情况。方法如下:在下层柱中埋置钢牛腿,型钢构架作为转换梁模板支撑系统,搁置在钢牛腿上利用柱子传递竖向荷载。

(二)模板工程。梁侧模可采用组合钢模板或17mm厚覆膜胶合板,为防止混凝土浇筑时产 生的侧压力将模板挤压变形而出现胀模现象,可在梁内设置对拉螺杆(≥ф14mm),钢模板也可以设扁钢拉片(厚度≥3mm),螺杆纵横向间距为400mm~600mm。侧模用钢管作背杠进行锁固,背杠间距纵横500mm,梁底起拱要求1‰~3‰。要求转换层构件的混凝土强度达到100%后方可拆除底模。

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(三)钢筋工程。钢筋工程含钢量大,主筋长,布置密,在梁柱节点区钢筋异常密集,绑扎难度大,在实践中,可采取以下措施:

(1)为保证梁内钢筋骨架的稳定和便于操作,可在转换梁两侧搭设双排脚手架作为钢筋临时支撑,利用钢管架支撑上部钢筋,待钢筋

位置固定并焊接后,撤去钢管脚手架。

(2)主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接,并注意接头位置,焊接人员均持证上岗,焊接和机械连接均按照规范要求做力学试验,确保焊接及机械连接质量。

(3)梁的上、下部钢筋伸入柱、墙内锚固长度,腰筋锚固长度及楼板钢筋伸入梁内的锚固长度均按设计要求留设。

(四)混凝土工程。转换层大梁是结构的关键部位,为大体积混凝土施工,混凝土温度应力是由水化热、浇筑温度和外界气温变化等产生的各种温度应力。为防止大体积混凝土出现裂缝,主要应从降低内外温差(也就是减小温度应力)方面采取积极措施。具体包括以下几个方面的内容:

(1)原材料。a.选用水化热较低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥;b.加入适量的粉煤灰以减少水泥用量;c.加入适量外加剂(减水剂、缓凝剂)使混凝土缓凝,使升温过程延长,降低水化热峰值。

(2)合理设置施工缝及确定浇筑顺序。有些是分层浇捣,有些是整体浇筑,视情况而定,确定浇筑顺序,保证混凝土施工不出现冷缝;同时为防止可能停电,造成混凝土施工中断,可在现场设置1台备用发电机。

(3)因转换层结构钢筋密集。混凝土浇筑时振捣难度较大,可与试验室协调,选择粒径较小的骨料,在施工中,采用30型混凝土插入式振捣器进行振捣。振捣时做到快插、慢拔。每点振捣时间约需20s~30s,振捣间距≤500mm,振捣棒插入下一层50mm深,对梁、柱、墙相交部位振捣时注意振捣密实。振捣以表面水平不再显著下降,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。

(五)转换层结构施工要点。基于上述转换结构的特点,在施工中应重点考虑以下几个问题:

转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统以后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同,应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。转换板本身受下部支撑体系的作用或混凝土施工方法的影响,在板中易产生设计时未考虑到的附加内力,故需对转换板在施工阶段的受力状态做具体的分析和计算,必要时可采取一定 的构造措施来抵抗这些附加内力。对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土内外温差以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。转换板承受的荷载很大,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。应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。

四、结语

总之,要根据叠合施工原理,从模板支撑、钢筋绑扎、大体积混凝土浇筑、有效解决厚板施工荷载传递和抗裂问题等方面着手。注重高层建筑转换层施工的诸多技术问题,以达到控制结构转换层施工质量效果的目的。

作者简介:

赖碧君,男,贵州贵阳人,1984年生,硕士,专业:结构工程,工作单位:贵州职业技术学院,职务:讲师。

论文作者:赖碧君

论文发表刊物:《基层建设》2016年1期

论文发表时间:2016/5/13

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