刘世宏
(常州二建建设有限公司,江苏常州213016)
摘要:转换层在当前高层建筑中发挥稳定结构的重要作用。高层建筑工程中的转换层结构具有承接上部载荷,保证结构整体稳定性的重要作用。因此,分析建筑工程结构转换层的施工工艺,保证工艺水平具有十分重要的意义。
关键词:建筑工程;转换层;施工工艺;问题
前言
建筑工程转换层结构本身存在应力连接与传承的关键点,因此控制转换层施工质量就显得尤为重要,尽管在目前工程施工中这一要求本身难度大,但只要我们合理的利用转换层施工工艺,并对施工质量进行全过程控制,就能达到预计工程目标。
1高层建筑梁式转换层结构要点
梁式转换层结构是高层建筑施工中,最普遍使用的上下层转换用结构,其优点是设计方便、传力明确,而且施工成本相对较低,利于控制。据统计,我国现有的高层建筑物,其施工过程中使用梁式转换层结构的占到70%,可谓是应用广泛。
1.1减少竖向构件
在进行高层建筑梁式转换层的结构设计时,应该最大限度地控制好竖向构件数量。高层建筑竖向构件越多,需要进行转换的竖向构件就会越多,转换层造成的刚度突变就越大,对结构抗震就越不利。
1.2转换柱、剪力墙对称布置
在布置转换柱与剪力墙时,应该采用对称布置的原则。转换梁上方的转换柱尽量布置在转换梁的跨中位置,这样当转换梁出现变形时,转换柱所受到的影响
减为最小。否则转换柱在梁的带动下,会出现较大变形,其剪切和弯曲应力对转换柱可能造成损害。
1.3强化转换层下部主体结构刚度
为保证下部大空间整体结构有适宜的刚度、强度、延性和抗震性能,需要尽量强化转换层下部主体结构的刚度,适当弱化转换层上部的结构刚度,以尽量保证转换层上下部主体结构的变形及刚度特征接近。通常可采用加大转换层下部主体结构竖向构件的截面尺寸、提高其混凝土强度等级、增加剪力墙等方法,以此来强化下部主体结构的刚度。但在采用增加剪力墙的方法来提高抗侧刚度时,要注意整体刚度的均匀分布,保证质量中心与刚度中心尽可能重合,避免由于两者偏心引起的建筑结构的整体扭转。
1.4保证转换层的刚度
转换层的刚度达不到要求会影响建筑物的抗震效果,因此,带转换层结构设计过程中保证转换层的刚度尤其重要。通常情况下,转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8,以有效保证转换梁结构内力的合理分布,而且也可保证梁上剪力墙柱与转换梁的受力性能。另外,转换层楼板厚度适当加厚,混凝土强度适当提高,才能有效提高转换层的结构刚度。
1.5转换层位置避免过高
转换层的位置较高时,易使框支剪力墙结构在转换层附近的刚度、内力和传力途径发生突变,并易形成薄弱层。如果必须将转换层设置在高位时,需要对转换层下部框支结构相同效率的刚度进行有效控制,尤其要控制好轴向变形、剪切、弯曲等结构构件的刚度,这种控制措施有利于降低层间内力发生突变。另外,在对落地剪力墙的间距进行设计时,应该比底层框支剪力墙的结构设计更加严格。
2结构转换层的施工工艺
2.1模板支撑系统的施工技术
在进行钢筋混凝土转换层施工过程中,临时支撑方式是转换梁施工的关键,实际工程中,选择合适的模板支撑系统对高层建筑钢筋混凝土转换层施工质量具有直接的影响,根据笔者多年施工经验可知,常用的几种模板支撑系统如下所示: (1)一次性完整支模,常用在建筑结构高度较低的转换层模板系统中。这种模板系统需要用到的模板支撑较多,需要从设置转换层的底部一直搭设到建筑物底层;(2)荷载传递支模系统,主要是利用搭设的转换层支撑柱而合理的传递上部建筑结构的荷载,它以在建筑楼面内设置竖向支撑形成梁下排架,从而将荷载分散到下部楼层结构;(3)叠加浇筑支模,常与叠合梁一起配合使用,分次浇筑转换梁与板;(4)预埋型钢法,此种模板体系主要是将转换梁中的桁架或预埋型钢在施工中当作架设模板的基础,从而承载转换梁施工中的自重及其他荷载,然后再一次浇筑成转换梁。
2.2支架斜撑的施工要点
钢筋混凝土梁式转换层模板支撑体系是工程施工中非常重要的一部分,它具有与其他施工技术相同的特点,在搭设梁底斜撑支架时,要与梁下排支架同时进行搭设。若两者搭设时间不同步,需要在钢筋骨架准备好以前,搭设完梁底斜撑支架,从而确保两者在受力时保持同步。
2.3支架扫地杵与立杆施工
在支架立杆施工过程中,应将立杆的上端与梁底的内外楞进行有效地连接,从而实现双扣件抗滑移动的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了确保粱下排架支撑的稳定性,需要在下排架支撑处设置扫地杆,并在中间部位设置两根横杆,确保转换层施工过程中梁下排架支撑的安全性。
2.4混凝土浇筑施工
混凝土施工中,必须控制混凝土的出机温度和浇筑温度,并采用分层次浇筑施工的方法,将转换梁按叠合构件进行施工。混凝土浇筑施工时转换层是重要部分,一般采用C60混凝土,并采用分层法浇筑,分成竖向结构和水平结构,先浇筑转换层的中间和后半部分,再就水平和竖向两个方向交替循序浇筑,浇筑过程中要想方设法增加工作面的面积,这主要为了提高混凝土水化热排出的有效性,还能减小模板的侧压力。浇筑高度在5cm~10cm为宜。混凝土浇筑的质量关系到转换层能否实现两种结构的转换。混凝土首选商品混凝土,原材料中水泥和骨料能够满足强度和耐久性的要求。水泥可以选择矿渣水泥和火山灰水泥等。骨料可以采用当地碎石,但不应把卵石作为碎石使用;碎石的最大粒径要小于钢筋的最小净距内保证混凝土的强度和和易性;浇筑过程中需严格按照施工规范进行,振捣的时间和流程要符合相关规定。骨料的级配应该均匀,粗骨料和细骨料混合使用。浇筑时需要安排专人检查浇筑的密实度并检查混凝土的浇筑质量。混凝土浇筑结束后采用薄膜或土工布进行养护,养护可保证混凝土在相对合适的温度内继续进行水化反应。当温度发生变化时应调整养护措施,保证混凝土在相对适合的温度下养生。
2.5混凝土的养护
在转换层混凝土浇筑后的养护过程中,需要保持混凝土结构适宜的温度与湿度,且内外温差控制在20度之内,从而有效地控制混凝土内外的温差,减少混凝土硬化过程中结构表面出现裂缝。在养护中,采用内部降温法来有效地控制结构内外温度差,具体措施如下:在混凝土内部预埋降温水管,通过冷水来降低混凝土内部结构的温度。
2.6钢筋施工工艺
在钢筋混凝土转换层结构中,由于存在较大的转换构件含钢量,主筋长、且布置紧密,过于集中在梁柱节点区域,因此,翻样和下料的正确操作,以及连接形式和钢筋安排就位顺序的是否合适成为钢筋工程施工的关键因素。
(1)钢筋的翻样和下料。钢筋翻样前必须对设计意图进行掌握,对设计文件和相关说明实施审核和熟悉,掌握现有规定的规定要求。在翻样时,应将钢筋之间的穿插避让关系进行分析,使制作尺寸和绑扎次序得到合理确定。
(2)钢筋连接。由于转换层存在密度较高的钢筋分析,因此应对合适的钢筋连接形式进行使用,使施工难度得到大大降低。通常情况下,转换层结构主筋接头运用的是闪光对焊、锥螺纹接头连接、冷挤压套筒连接以及钢筋徽粗直螺纹套简直连接,对于两端做成弯头的钢筋而言,采用可调伸螺纹接头,能够使钢筋旋转的困难现象得到有效改善。在钢筋混凝土转换层结构中,钢筋布置相对密集,存在较长的主筋要求,在粱柱节点位置存在过于集中的钢筋分布,所以应对何时的连接方式和钢筋位置次序进行选择。通常情况下该,应采用直螺纹机械连接法进行转换层钢筋的连接,柱主筋则应对冷挤压套筒连接法进行应用,而搭接接长在板钢筋中使用。
(3)绑扎和固定钢筋。当转换梁高度和转换板厚度较大时,应运用措施,使钢筋骨架的稳定及便于操作得到保障,通常采用的方法则是对合适的临时或永久支架系统进行制作。
3高层建筑转换梁的关键要点
3.1预应力筋切割及封锚
切割预应力筋时应采用角磨机逐根切割,不得采用气割或电焊,切割后应尽快进行封锚。此外,应注意对于有粘结的预应力筋,应在孔道灌浆完成24小时后对锚具夹片3cm处多余的预应力筋进行切割。
3.2设置泌水排气孔
直线孔道应每隔20m设一个泌水排气孔,曲线孔道的每个波峰处均应设1个排气孔,同时,应在锚垫板上设置灌浆兼排气孔,其中,张拉排气孔应固定在端部。
3.3孔道留设
施工前应对孔道留设及穿钢绞线的复杂性进行充分分析,以确定正确的孔道位置,提高转换大梁的承载力。孔道留设主要存在以下几个问题:(1)由于柱子加腋筋斜向上,因而最下排波纹管较难留设,难以保证纵横交错的底、面筋的孔道竖向位置的正确性;(2)转换梁吊筋过密和面腰筋全长的加密,导致无法正确放置部分箍筋,造成小空档无法走管;(3)梁截面的变化,导致箍筋的大小和位置发生变化,因而波纹管要作水平方向的平移;(4)剪力墙处固定端的安装以及侧模开洞问题。
3.4孔道穿钢绞线
波纹管就位后要按图纸要求将规定数量的钢绞线打开并整理成束后从一端穿入波纹管并从另一端穿出,在孔道穿钢绞线时,应先从梁一端穿入波纹管,边穿边用连接套管连接,并用粘胶带将连接套管两端缠绕密实。
3.5孔道灌浆
(1)对灌浆泵进行试机,先用清水试运转,观察灌浆泵各部件的工作是否正常;(2)检查灌浆孔道两端的锚具,一旦发现异常情况应立即进行处理;(3)准备足够的水泥浆,至少应满足一个孔道的灌浆所用;(4)将灌浆泵出浆口与锚垫板灌浆口用高压胶皮管和接头连接牢固,打开波纹管排气孔;(5)启动灌浆泵进行灌浆。
4结语
总之,高层建筑梁式转换层的结构较为复杂。建筑结构转换层的施工质量是保证工程整体施工的关键性步骤,对模板支撑体系的控制,做好钢筋的绑扎工程,减少浇筑过程中的裂缝控制,对建筑工程转换层施工质量的调控有着至关重要的作用。
参考文献:
[1]孙占山.试论高层建筑转换层施工工艺和质量控制[J].科技与企业,2013(10)
[2]吴天天.浅析高层建筑梁式转换层结构设计[J].中华民居(下旬刊),2014(10)
[3]黄培瑜.探讨高层建筑梁式转换层结构设计[J].低碳世界,2014(15)
论文作者:刘世宏
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上
论文发表时间:2016/9/2
标签:结构论文; 刚度论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 孔道论文; 构件论文; 高层建筑论文; 《建筑建材装饰》2015年12月上论文;