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摘要:在建筑结构设计当中,为满足上下楼层不同建筑功能的要求,需在结构布置差异较大的楼层中间设置转换层。本文探讨了高层建筑转换层结构施工技术。
关键词:高层建筑;转换层;施工技术
中图分类号:TU761
转换层的设置起到传承上部结构荷载,保持结构稳定的作用,是建筑结构中的重要部位,也是建筑施工中的重点和难点。其施工技术牵涉到力学、材料学、结构设计及工程管理学等多项学科,是一项极其复杂的系统工程。与此同时,高层建筑转换层的施工技术已越来越成为工程界关注的课题。
1结构转换层的特点
高层建筑中转换层的突出特点主要有两个方面:一是转换层通常设置在建筑物的下部,在它的上面承受着几十层的荷载,受力复杂,它的破坏将会导致灾难性的后果。由于设计时分析方法的限制,对各种形式转换层难以做到精确分析;另一方面是转换层部位地震反应强烈。由于转换层承受荷载巨大,导致其截面超出常规,钢材耗用量大、刚度大,重量也较一般楼层显著加大。
高层建筑水平力起控制作用,在地震区,一般要求楼层的质量和刚度均匀变化,不宜有突变,否则在地震作用下易产生薄弱层。高层建筑在转换层质量和刚度的变化导致该部位地震反应加大。另外,转换层的巨大截面还会给施工带来许多不方便。如某高层建筑,转换层采用1.6m厚的厚板,这种厚度的板不但配筋、混凝土浇筑困难,施工质量难以控制,而且施工时对其下部的模板支撑体系要求严格。0.5kN/m2以上的浇筑重量,常规的模板支撑不适用,还需另行设计制作,增加了工程的费用。一般地,由于转换层以上是小开间的剪力墙结构,而转换层以下是以柱为主要承重的大空间结构。很明显,转换层以上的结构剪切刚度大于转换层以下的结构剪切刚度,这必须进行调整。
2施工技术控制
2.1钢筋工程的关键工艺
2.1.1钢筋翻样与下料
l)钢筋翻样前必须弄清楚设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明:掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
2)考虑到原设计所有大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固,无法施工.经设计院同意变更为:大梁的最上一拌面筋向下弯并锚固2500mm(即锚至底筋以上):底筋的最下一捧主筋尽量靠柱边上弯25d,其余主筋全部取消弯锚,负筋亦不弯起,均伸至起筋即可(柱截面大,锚固长度满足要求).增大了节点空间,为混凝土的灌注和振捣提供了条件。另外大粱上端350mm宽的小梁箍改为开口箍(下开口),锸入大35d,以方便施工。
3)大梁主筋接头全部采用闪光对焊。施工中采取焊工培训、严把材质关和加倍取样送位等措施,确保质量。
4)梁上部的主筋接头要求设置在跨中仍1/3长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
5)为方便钢筋的安装就位,满足上述规范要求,必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。梁箍筋大,下料时要注意对焊接头位置,避免接头出现在箍筋的弯折处。
2.1.2钢筋的安装与就位
钢筋安装顺序:搭钢管搁架→分层铺设下部纵筋→分层吊挂上部纵筋→套箍筋叶放吊筋→拆搁架下横杆,下纵筋与箍筋绑扎固定→纵筋与箍筋绑扎固定→底保护层→骨架就位→绑扎吊筋、柱节点箍筋+穿负筋、腰筋等。
l)大梁钢筋的安放在梁底板铺设结束后进行。先在梁底上方搭设临时钢管拥架(搁架立杆支撑在梁两侧的楼板模板上),搁架下横杆高出梁底30~35cm,上横杆比梁面高10~15ca。在搁架下横杆上铺设梁的最下一排纵筋,之后,按放一排横杆(横杆与搁架立杆扣接并贴紧下层纵筋)铺设一排纵筋的原则,铺设完梁下部的全部主筋;在搁架的上横杆上铺设梁最上→排面筋,用φ6筋制成柑“S”钩在上排面筋上挂起上部第二排纵筋,同样用,“s”钩在第二排纵筋上挂起第三排纵筋,直至梁上部纵筋全部逐层挂起:主筋铺设完后,套箍筋、放吊筋:由下而上逐根拆除搁架下横杆,同时将下部纵筋与箍筋绑扎固定:同样由下而上把上部挂起的纵筋与箍筋绑扎固定.放置梁底保护层垫块:松动扣件,放下搁架的上横杆使骨架就位。最后,穿负筋、腰筋、拉筋,绑扎新生柱插筋及洞口加固筋。
2)在梁底模的两端划定出每排20根φ25纵筋的分布位置,同时确定它们各自在柱节点的位置(位于哪两根柱主筋之间),主筋排列必须按次序对号入座。安装梁纵筋要注意梁与梁之间的协调,按先KI3后其余梁的顺序,纵筋依次交又穿插,上下交替搁置,以保证主筋在梁内的设计位置。实际施工时KL1、XL1的ho有所减小,箍筋也得相应缩小,即在梁端配制缩尺箍筋。
3)安装柱节点箍筋时,必须按事先确定的位置和数量,在主筋铺设的同时将柱箍筋放置在各层主筋之间,特大粱钢筋骨架就位后,按由上至下的顺序将柱箍同柱主筋绑扎固定。柱节点箍筋不得少放、漏放。
4)大梁的上下几撑钢筋在绑扎就位时要保证其上下对齐形成垂直的钢筋间隙,以便混凝土浇注和振捣。
5)梁底保护层:鉴于梁钢筋骨架重,底筋高度不一,用细石混凝土和钢丝网片特制了两种厚度的高强度夹丝保护层垫块(以防压碎)保护层垫块成罩布置,统一垫在主筋下,在梁骨架就位前放置好。
2.2混凝土工程
2.2.1混凝土的泵送与浇筑
l)混凝土浇筑前.应清理干净模板内的杂物,并洒水湿润。
2)转换层混凝土浇筑根据设计要求一次浇筑完毕,不留施工缝。为防止浇筑过程中产生冷缝或施工缝,要严格按照事先确定的浇筑路线进行浇筑。混凝土应分层进行浇筑,每层浇筑厚度控制在500mm左右,每层间隔时间1.5~2h,第一次浇筑混凝土时,只浇筑无转换大梁部分剪力墙,浇筑至梁底约10Cm位置,有转换大梁部分不浇筑:第二次浇筑混凝土时,有转换大梁部分剪力墙、柱及梁板混凝土一次浇筑完毕,应注意大梁部位必须分层浇筑、分层振捣,每层浇筑厚度不超过50cm。在转换层大梁以下的剪力墙,因钢筋较密,振动棒必须插到位.且应按振动棒的有效范围500mm来控制振拇质量。振动棒插点为梅花状,棒距控制在500mm左右,要求不漏振,不过振。肉眼观察混凝土表面无气泡,不下沉即为振捣密实。
3)混凝土表面标高的控制。严格控制钢筋绑扎质量,按设计控制好钢筋骨架的标高:混凝土浇筑前,由放线组抄平,在预留插筋上弹出500mm。标高控制线,由于转换层面积较大,为确保整个转换层的表面平整度,混凝土收面时要拉通线收面,以控制其表面平整度。
2.2.2混凝土的裂缝控制措施
l)混凝土内掺水泥用量10%的UEAH膨胀剂,以补偿混凝土凝结时的收缩。
为防止温度裂缝,在混凝土中加减水剂和磨细粉煤灰,减少水泥用量,降低水化热。
2)控制混凝土坍落度.施工中要求在满足泵送的基础上尽量用小值,现场实测混凝土坍落度不大于1600mm。
3)为防止混凝土沉降而产生的塑性裂缝,在梁柱相交的核心区混凝土浇筑完毕约l~1.5h后并在初凝前,用直径为35mm的振动棒二次振搗,加强混凝土密实度,提高其抗裂性。楼板混凝土表面应抹光压实,以避免水分大量蒸发而引起收缩裂缝。
4)加强养护措施。硅浇筑完毕后,在楼面密铺麻袋,保持湿润.并应重点注意大梁侧模的保水工作。大梁硷浇筑完毕后3d内禁止拆侧模,3d后拆除侧模,混凝土表面应保持湿润。保证混凝土处于潮湿状态养护14d。
3结语
为确保转换结构的施工能够顺利、有效地完成,要求其施工能根据工程的实际情况,方便地运用一些比较成熟的理论,并结合类似工程的经验,快速、有效地解决问题。
参考文献:
[1]谢远崧,谈建筑转换层结构的施工技术问题[J].广东科技,2009.
[2] 覃东城,李永贵。高层建筑钢筋混凝土转换层施工技术概论[J]。科技情报开发与经济,2008.
[3] 黎河川,钢筋混凝土转换层结构[J].中国西部科技,2006.
关键词:高层建筑;转换层;施工技术
中图分类号:TU761
转换层的设置起到传承上部结构荷载,保持结构稳定的作用,是建筑结构中的重要部位,也是建筑施工中的重点和难点。其施工技术牵涉到力学、材料学、结构设计及工程管理学等多项学科,是一项极其复杂的系统工程。与此同时,高层建筑转换层的施工技术已越来越成为工程界关注的课题。
1结构转换层的特点
高层建筑中转换层的突出特点主要有两个方面:一是转换层通常设置在建筑物的下部,在它的上面承受着几十层的荷载,受力复杂,它的破坏将会导致灾难性的后果。由于设计时分析方法的限制,对各种形式转换层难以做到精确分析;另一方面是转换层部位地震反应强烈。由于转换层承受荷载巨大,导致其截面超出常规,钢材耗用量大、刚度大,重量也较一般楼层显著加大。
高层建筑水平力起控制作用,在地震区,一般要求楼层的质量和刚度均匀变化,不宜有突变,否则在地震作用下易产生薄弱层。高层建筑在转换层质量和刚度的变化导致该部位地震反应加大。另外,转换层的巨大截面还会给施工带来许多不方便。如某高层建筑,转换层采用1.6m厚的厚板,这种厚度的板不但配筋、混凝土浇筑困难,施工质量难以控制,而且施工时对其下部的模板支撑体系要求严格。0.5kN/m2以上的浇筑重量,常规的模板支撑不适用,还需另行设计制作,增加了工程的费用。一般地,由于转换层以上是小开间的剪力墙结构,而转换层以下是以柱为主要承重的大空间结构。很明显,转换层以上的结构剪切刚度大于转换层以下的结构剪切刚度,这必须进行调整。
2施工技术控制
2.1钢筋工程的关键工艺
2.1.1钢筋翻样与下料
l)钢筋翻样前必须弄清楚设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明:掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
2)考虑到原设计所有大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固,无法施工.经设计院同意变更为:大梁的最上一拌面筋向下弯并锚固2500mm(即锚至底筋以上):底筋的最下一捧主筋尽量靠柱边上弯25d,其余主筋全部取消弯锚,负筋亦不弯起,均伸至起筋即可(柱截面大,锚固长度满足要求).增大了节点空间,为混凝土的灌注和振捣提供了条件。另外大粱上端350mm宽的小梁箍改为开口箍(下开口),锸入大35d,以方便施工。
3)大梁主筋接头全部采用闪光对焊。施工中采取焊工培训、严把材质关和加倍取样送位等措施,确保质量。
4)梁上部的主筋接头要求设置在跨中仍1/3长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
5)为方便钢筋的安装就位,满足上述规范要求,必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。梁箍筋大,下料时要注意对焊接头位置,避免接头出现在箍筋的弯折处。
2.1.2钢筋的安装与就位
钢筋安装顺序:搭钢管搁架→分层铺设下部纵筋→分层吊挂上部纵筋→套箍筋叶放吊筋→拆搁架下横杆,下纵筋与箍筋绑扎固定→纵筋与箍筋绑扎固定→底保护层→骨架就位→绑扎吊筋、柱节点箍筋+穿负筋、腰筋等。
l)大梁钢筋的安放在梁底板铺设结束后进行。先在梁底上方搭设临时钢管拥架(搁架立杆支撑在梁两侧的楼板模板上),搁架下横杆高出梁底30~35cm,上横杆比梁面高10~15ca。在搁架下横杆上铺设梁的最下一排纵筋,之后,按放一排横杆(横杆与搁架立杆扣接并贴紧下层纵筋)铺设一排纵筋的原则,铺设完梁下部的全部主筋;在搁架的上横杆上铺设梁最上→排面筋,用φ6筋制成柑“S”钩在上排面筋上挂起上部第二排纵筋,同样用,“s”钩在第二排纵筋上挂起第三排纵筋,直至梁上部纵筋全部逐层挂起:主筋铺设完后,套箍筋、放吊筋:由下而上逐根拆除搁架下横杆,同时将下部纵筋与箍筋绑扎固定:同样由下而上把上部挂起的纵筋与箍筋绑扎固定.放置梁底保护层垫块:松动扣件,放下搁架的上横杆使骨架就位。最后,穿负筋、腰筋、拉筋,绑扎新生柱插筋及洞口加固筋。
2)在梁底模的两端划定出每排20根φ25纵筋的分布位置,同时确定它们各自在柱节点的位置(位于哪两根柱主筋之间),主筋排列必须按次序对号入座。安装梁纵筋要注意梁与梁之间的协调,按先KI3后其余梁的顺序,纵筋依次交又穿插,上下交替搁置,以保证主筋在梁内的设计位置。实际施工时KL1、XL1的ho有所减小,箍筋也得相应缩小,即在梁端配制缩尺箍筋。
3)安装柱节点箍筋时,必须按事先确定的位置和数量,在主筋铺设的同时将柱箍筋放置在各层主筋之间,特大粱钢筋骨架就位后,按由上至下的顺序将柱箍同柱主筋绑扎固定。柱节点箍筋不得少放、漏放。
4)大梁的上下几撑钢筋在绑扎就位时要保证其上下对齐形成垂直的钢筋间隙,以便混凝土浇注和振捣。
5)梁底保护层:鉴于梁钢筋骨架重,底筋高度不一,用细石混凝土和钢丝网片特制了两种厚度的高强度夹丝保护层垫块(以防压碎)保护层垫块成罩布置,统一垫在主筋下,在梁骨架就位前放置好。
2.2混凝土工程
2.2.1混凝土的泵送与浇筑
l)混凝土浇筑前.应清理干净模板内的杂物,并洒水湿润。
2)转换层混凝土浇筑根据设计要求一次浇筑完毕,不留施工缝。为防止浇筑过程中产生冷缝或施工缝,要严格按照事先确定的浇筑路线进行浇筑。混凝土应分层进行浇筑,每层浇筑厚度控制在500mm左右,每层间隔时间1.5~2h,第一次浇筑混凝土时,只浇筑无转换大梁部分剪力墙,浇筑至梁底约10Cm位置,有转换大梁部分不浇筑:第二次浇筑混凝土时,有转换大梁部分剪力墙、柱及梁板混凝土一次浇筑完毕,应注意大梁部位必须分层浇筑、分层振捣,每层浇筑厚度不超过50cm。在转换层大梁以下的剪力墙,因钢筋较密,振动棒必须插到位.且应按振动棒的有效范围500mm来控制振拇质量。振动棒插点为梅花状,棒距控制在500mm左右,要求不漏振,不过振。肉眼观察混凝土表面无气泡,不下沉即为振捣密实。
3)混凝土表面标高的控制。严格控制钢筋绑扎质量,按设计控制好钢筋骨架的标高:混凝土浇筑前,由放线组抄平,在预留插筋上弹出500mm。标高控制线,由于转换层面积较大,为确保整个转换层的表面平整度,混凝土收面时要拉通线收面,以控制其表面平整度。
2.2.2混凝土的裂缝控制措施
l)混凝土内掺水泥用量10%的UEAH膨胀剂,以补偿混凝土凝结时的收缩。
为防止温度裂缝,在混凝土中加减水剂和磨细粉煤灰,减少水泥用量,降低水化热。
2)控制混凝土坍落度.施工中要求在满足泵送的基础上尽量用小值,现场实测混凝土坍落度不大于1600mm。
3)为防止混凝土沉降而产生的塑性裂缝,在梁柱相交的核心区混凝土浇筑完毕约l~1.5h后并在初凝前,用直径为35mm的振动棒二次振搗,加强混凝土密实度,提高其抗裂性。楼板混凝土表面应抹光压实,以避免水分大量蒸发而引起收缩裂缝。
4)加强养护措施。硅浇筑完毕后,在楼面密铺麻袋,保持湿润.并应重点注意大梁侧模的保水工作。大梁硷浇筑完毕后3d内禁止拆侧模,3d后拆除侧模,混凝土表面应保持湿润。保证混凝土处于潮湿状态养护14d。
3结语
为确保转换结构的施工能够顺利、有效地完成,要求其施工能根据工程的实际情况,方便地运用一些比较成熟的理论,并结合类似工程的经验,快速、有效地解决问题。
参考文献:
[1]谢远崧,谈建筑转换层结构的施工技术问题[J].广东科技,2009.
[2] 覃东城,李永贵。高层建筑钢筋混凝土转换层施工技术概论[J]。科技情报开发与经济,2008.
[3] 黎河川,钢筋混凝土转换层结构[J].中国西部科技,2006.