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[摘 要]随着社会的发展以及城市化的加剧,高层建筑数量不断增多,高层建筑通常是底层商用上部住宿,这样便需要在建筑时加设转换层,本文对高层建筑中转换层的特点进行了分析,并对其施工技术做了比较深入的研究。
[关键词]高层建筑;转换层;施工技术
中图分类号:TD263文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)17-0153-01
1、引言
目前高层建筑的设计要求通常是底层进行商用,上部用于住宿。底层进行商用时往往希望有比较大的空间,而用于住宿的上部则需要多墙多柱,在两者之间往往需要加设转换层。在各种转换层中,大梁式转换层应用最为广泛,具有非常多的优点,但是大梁式转换层施工复杂,技术瓶颈多,因此,对于大梁式转换层的研究具有很重要的意义。
2、大梁式转换层的特点
对于高层建筑,当某一层的上下层因其平面用途不同而采用不同的结构设计时,该层便是转换层。根据转换层的功能,通常分为三类。
(1)上层和下层结构类型改变
对于某些高层建筑,其上部结构为剪力墙结构或者框架剪力墙结构。这些高层建筑加设转换层后,使得上部剪力墙变为下部的框架,这样就可以实现比较大的空间。
(2)上层和下层柱网改变
对于某些高层建筑,其上层和下层结构形式不需要改变。这些高层建筑希望转换层实现的目的是将下层的柱距增大,在下层形成一个大的柱网。
(3)上层和下层的结构类型及柱网均改变
对于某些高层建筑,其上层和下层结构类型以及柱网轴线都需要改变。这些高层建筑加设转换层后,使得上层结构和下层结构非对齐布置,而且上部结构因为转换层的作用能够错开轴线。
除了上述的三种分类,转换层在实际工程的形式是多种多样的。从结构形式来看,转换层有大梁式、箱式、板式以及空腹析架式;根据跨数的不同,转换层有单跨式、双跨式和多跨式;也可以根据转换层采用的材料来分类,像钢筋混凝土式转换层以及钢结构转换层。
3、施工技术要点分析
针对高层建筑大梁转换层从以下几个方面分析了其施工技术的特点。
3.1 叠合浇筑技术
实际工程应用中,二次浇筑工艺应用较多,通过二次浇筑后,将混凝土变成叠合梁。根据这个原理,转换层所需要的转换梁或者转换厚板便可以叠合成型,通常需要进行叠合两到三次。先浇灌一次混凝土形成一个大梁,然后利用这个梁去支撑再次浇灌的混凝土,同时可以承受施工载荷。两次浇灌的砼形成一个叠合梁,利用这个叠合梁支撑后续浇灌的砼以及施工载荷。这种施工技术的一个特点是,转换梁下面的钢管在支撑时,只需要考虑首次砼的重量以及施工载荷,这样钢管的负荷得到了极大的降低,模板的使用也大幅减少,砼的浇灌是分层进行的,这样变避免了当需要大体积砼时水化热过高的问题,从而减少因为温度应力而产生裂缝所造成的影响;需要注意的是,要谨慎处理叠合面,可以采用特殊的构造来处理叠合面;这种浇筑方案最大的优点是减轻转换层底部梁的承载力,不再需要另外增设支撑系统。
因此,当采用叠合浇筑技术时,增设支撑系统以保证支撑稳定已不再重要,转换层底部钢管只需要承受首次砼的自重以及施工载荷即可。我们在选择叠合面时,要注意选择受压区,可以通过两种方式来有效约束,即配制结合钢筋和有粗糙凹痕的叠合面。
3.2 混凝土配合比
混凝土首先需要保证其均匀密实,通常选用粒径在5到30mm的碎石作为粗骨料,选用粗砂作为细骨料,检查粗细骨料的含泥量以及针片状崩料,保证其在规范要求内。要预先配制混凝土的配合比,而且水泥用量不能过大,这样便降低了混凝土水化热。掺入FDN,初凝的时间最好在6到8小时,延迟并降低水化热峰值。
3.3 钢筋的连接和绑扎
高层建筑大梁式转换层采用大量的钢筋,而且刚进的型号繁多,再加上轉换梁的截面比较大,其上下钢筋布置复杂,因此钢筋的连接以及钢筋的绑扎便显得尤为重要。
3.3.1 钢筋的翻样以及下料
高层建筑转换大梁采用大量的钢筋,主筋很长,每一根主筋如果其就位出现差错,返工量都非常的巨大,所以为了能够使得钢筋顺利施工,其翻样和下料便尤为重要。
(1)首先要弄清楚设计意图,然后进行钢筋翻样;分析研究相关的设计文件和说明,熟悉现行的规范规定。在对钢筋进行翻样时,要具体问题具体分析,还要考虑施工的方便。
(2)通常情况下,转换大梁的主筋需要在柱节点区进行弯起锚固,施工量大而且难度非常大。鉴于此,本文的建议是:向下弯曲转换大梁最上一排的面筋,然后锚固,一直到底筋以上;位于底筋的主筋,选择其最下一排,将其上弯25°,其余的不再弯锚,也不弯锚负筋。节点空间得到了增大,方便了混凝土的灌注以及振捣。
(3)转换梁上部有主筋接头,其位置按照要求需要设置在跨中的三分之一跨长内,下部的主筋接头,按照要求安设在支座三分一直跨长内。转换梁内含有大量的主筋,因此主筋下料时,每根钢筋接头位置都需要调整好,这样才能保证其焊接接头能相互错开满足施工要求。
(4)对所有转换梁的主筋进行编号,编号的规则可以按照就位顺序,这样方便了安装就位以满足规范要求。
3.3.2 钢筋连接方式
转换层中含有多种类型钢筋,钢筋受理情况在不同的位置上也不尽相同,所以,钢筋在连接时要综合考虑各部位的受理情况以及施工难度。
(1)首先考虑转换层中大梁的主筋,其连接方式一定要保证可靠,而且不能损害钢筋,冷挤压连接法在实际工程中采用比较多。
(2)转换层上的柱钢筋以及剪力墙上竖向分布的钢筋多选用电渣压力焊。
(3)转换层上的主梁腰筋以及钢板筋等多选用闪光焊接。
(4)其他部位,受力较小时,可选用绑扎连接。
3.4 混凝土浇筑工程
转换梁混凝土浇筑,其浇筑量大,速度快,时间长,因此施工时需要注意以下几项:
(1)尽量在白天进行混凝土施工,要连续不间断的输送混凝土。混凝土浇筑时,要分层进行,每层大约在300到500mm。每层浇筑完后间隔1.5到2小时。
(2)对混凝土进行振捣时,遵照机械振捣为主,人工振捣为辅的原则。当出现泛浆时停止振捣,振动器的插入点不能距离振动棒太大,应在其半径1.25倍的范围内。
(3)对楼板进行混凝土浇筑时,要用插入式振动器和平板振动器联合使用,平板振动器成排搭接使用,防止混凝土漏振,保证其密实度。在柱墙筋上设置高度标识,还要有可以移动的高度控制件来保证楼板混凝土的厚度,确保其达到设计要求。
(4)泵送施工时,布管要根据施工顺序以及施工缝的留设要求,在管泵送前,提高送水压力,管和泵体充分湿润,也可以在泵管上覆盖湿麻袋,这样可以使得混凝土的温度降低;此外还要注意严格控制混凝土的入模温度。
4、结语
由于大梁式转换层突出的特点,使得其在高层建筑中的应用越来越广泛,相应的施工技术也是不断的更新发展,但是大梁式转换层的施工过程中,依然有非常多的问题和技术瓶颈。本文根据大梁式转换层的特点,对其施工技术的要点进行了分析研究,以期对于大梁式转换层的结构设计以及施工起到一定的指导作用。
参考文献
[1] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2009)[S].北京:中国建筑工业出版社.2009.
[2] 陈英;张连新;;高层建筑转换层施工技术与质量控制[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2008)[C];2009年.
[关键词]高层建筑;转换层;施工技术
中图分类号:TD263文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)17-0153-01
1、引言
目前高层建筑的设计要求通常是底层进行商用,上部用于住宿。底层进行商用时往往希望有比较大的空间,而用于住宿的上部则需要多墙多柱,在两者之间往往需要加设转换层。在各种转换层中,大梁式转换层应用最为广泛,具有非常多的优点,但是大梁式转换层施工复杂,技术瓶颈多,因此,对于大梁式转换层的研究具有很重要的意义。
2、大梁式转换层的特点
对于高层建筑,当某一层的上下层因其平面用途不同而采用不同的结构设计时,该层便是转换层。根据转换层的功能,通常分为三类。
(1)上层和下层结构类型改变
对于某些高层建筑,其上部结构为剪力墙结构或者框架剪力墙结构。这些高层建筑加设转换层后,使得上部剪力墙变为下部的框架,这样就可以实现比较大的空间。
(2)上层和下层柱网改变
对于某些高层建筑,其上层和下层结构形式不需要改变。这些高层建筑希望转换层实现的目的是将下层的柱距增大,在下层形成一个大的柱网。
(3)上层和下层的结构类型及柱网均改变
对于某些高层建筑,其上层和下层结构类型以及柱网轴线都需要改变。这些高层建筑加设转换层后,使得上层结构和下层结构非对齐布置,而且上部结构因为转换层的作用能够错开轴线。
除了上述的三种分类,转换层在实际工程的形式是多种多样的。从结构形式来看,转换层有大梁式、箱式、板式以及空腹析架式;根据跨数的不同,转换层有单跨式、双跨式和多跨式;也可以根据转换层采用的材料来分类,像钢筋混凝土式转换层以及钢结构转换层。
3、施工技术要点分析
针对高层建筑大梁转换层从以下几个方面分析了其施工技术的特点。
3.1 叠合浇筑技术
实际工程应用中,二次浇筑工艺应用较多,通过二次浇筑后,将混凝土变成叠合梁。根据这个原理,转换层所需要的转换梁或者转换厚板便可以叠合成型,通常需要进行叠合两到三次。先浇灌一次混凝土形成一个大梁,然后利用这个梁去支撑再次浇灌的混凝土,同时可以承受施工载荷。两次浇灌的砼形成一个叠合梁,利用这个叠合梁支撑后续浇灌的砼以及施工载荷。这种施工技术的一个特点是,转换梁下面的钢管在支撑时,只需要考虑首次砼的重量以及施工载荷,这样钢管的负荷得到了极大的降低,模板的使用也大幅减少,砼的浇灌是分层进行的,这样变避免了当需要大体积砼时水化热过高的问题,从而减少因为温度应力而产生裂缝所造成的影响;需要注意的是,要谨慎处理叠合面,可以采用特殊的构造来处理叠合面;这种浇筑方案最大的优点是减轻转换层底部梁的承载力,不再需要另外增设支撑系统。
因此,当采用叠合浇筑技术时,增设支撑系统以保证支撑稳定已不再重要,转换层底部钢管只需要承受首次砼的自重以及施工载荷即可。我们在选择叠合面时,要注意选择受压区,可以通过两种方式来有效约束,即配制结合钢筋和有粗糙凹痕的叠合面。
3.2 混凝土配合比
混凝土首先需要保证其均匀密实,通常选用粒径在5到30mm的碎石作为粗骨料,选用粗砂作为细骨料,检查粗细骨料的含泥量以及针片状崩料,保证其在规范要求内。要预先配制混凝土的配合比,而且水泥用量不能过大,这样便降低了混凝土水化热。掺入FDN,初凝的时间最好在6到8小时,延迟并降低水化热峰值。
3.3 钢筋的连接和绑扎
高层建筑大梁式转换层采用大量的钢筋,而且刚进的型号繁多,再加上轉换梁的截面比较大,其上下钢筋布置复杂,因此钢筋的连接以及钢筋的绑扎便显得尤为重要。
3.3.1 钢筋的翻样以及下料
高层建筑转换大梁采用大量的钢筋,主筋很长,每一根主筋如果其就位出现差错,返工量都非常的巨大,所以为了能够使得钢筋顺利施工,其翻样和下料便尤为重要。
(1)首先要弄清楚设计意图,然后进行钢筋翻样;分析研究相关的设计文件和说明,熟悉现行的规范规定。在对钢筋进行翻样时,要具体问题具体分析,还要考虑施工的方便。
(2)通常情况下,转换大梁的主筋需要在柱节点区进行弯起锚固,施工量大而且难度非常大。鉴于此,本文的建议是:向下弯曲转换大梁最上一排的面筋,然后锚固,一直到底筋以上;位于底筋的主筋,选择其最下一排,将其上弯25°,其余的不再弯锚,也不弯锚负筋。节点空间得到了增大,方便了混凝土的灌注以及振捣。
(3)转换梁上部有主筋接头,其位置按照要求需要设置在跨中的三分之一跨长内,下部的主筋接头,按照要求安设在支座三分一直跨长内。转换梁内含有大量的主筋,因此主筋下料时,每根钢筋接头位置都需要调整好,这样才能保证其焊接接头能相互错开满足施工要求。
(4)对所有转换梁的主筋进行编号,编号的规则可以按照就位顺序,这样方便了安装就位以满足规范要求。
3.3.2 钢筋连接方式
转换层中含有多种类型钢筋,钢筋受理情况在不同的位置上也不尽相同,所以,钢筋在连接时要综合考虑各部位的受理情况以及施工难度。
(1)首先考虑转换层中大梁的主筋,其连接方式一定要保证可靠,而且不能损害钢筋,冷挤压连接法在实际工程中采用比较多。
(2)转换层上的柱钢筋以及剪力墙上竖向分布的钢筋多选用电渣压力焊。
(3)转换层上的主梁腰筋以及钢板筋等多选用闪光焊接。
(4)其他部位,受力较小时,可选用绑扎连接。
3.4 混凝土浇筑工程
转换梁混凝土浇筑,其浇筑量大,速度快,时间长,因此施工时需要注意以下几项:
(1)尽量在白天进行混凝土施工,要连续不间断的输送混凝土。混凝土浇筑时,要分层进行,每层大约在300到500mm。每层浇筑完后间隔1.5到2小时。
(2)对混凝土进行振捣时,遵照机械振捣为主,人工振捣为辅的原则。当出现泛浆时停止振捣,振动器的插入点不能距离振动棒太大,应在其半径1.25倍的范围内。
(3)对楼板进行混凝土浇筑时,要用插入式振动器和平板振动器联合使用,平板振动器成排搭接使用,防止混凝土漏振,保证其密实度。在柱墙筋上设置高度标识,还要有可以移动的高度控制件来保证楼板混凝土的厚度,确保其达到设计要求。
(4)泵送施工时,布管要根据施工顺序以及施工缝的留设要求,在管泵送前,提高送水压力,管和泵体充分湿润,也可以在泵管上覆盖湿麻袋,这样可以使得混凝土的温度降低;此外还要注意严格控制混凝土的入模温度。
4、结语
由于大梁式转换层突出的特点,使得其在高层建筑中的应用越来越广泛,相应的施工技术也是不断的更新发展,但是大梁式转换层的施工过程中,依然有非常多的问题和技术瓶颈。本文根据大梁式转换层的特点,对其施工技术的要点进行了分析研究,以期对于大梁式转换层的结构设计以及施工起到一定的指导作用。
参考文献
[1] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2009)[S].北京:中国建筑工业出版社.2009.
[2] 陈英;张连新;;高层建筑转换层施工技术与质量控制[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2008)[C];2009年.