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[摘要] 高层建筑转换层是建筑结构的关键部位,由于转换层形式多样,施工方法也千差万别,为满足建筑物的功能要求,实现结构布置,必须在结构变换的楼层设置转换层,本文以某20层建筑为例介绍结构转换层的施工方法及其转换层施工质量控制。
[关键词] 高层建筑 转换层 质量控制
高层建筑结构的多样性势必带来转换层形式的多样性,转换层的施工应事先针对工程的具体情况制定详细的施工方案,并精心组织施工,同时充分创造有利条件变不利施工为有利因素,以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。
1高层建筑转换层的应用与发展现状
中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般是二十至五十层,其中尤以二十至三十五层最多。据权威资料统计表明:中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,由此可见这个高度范围内的高层建筑是与中国经济发展和需求水平相一致,因而应用最多。在建筑功能的要求上,高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆,很多的高层钢筋混凝土建筑地下部分是停车场,地上1-7层左右为大型购物商场等,上部使用部分可以设置住宅、宾馆抑或办公室。统计表明,高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分,由于梁、柱或板的尺寸较大,所以从模板的支撑系统,钢筋的绑扎、钢析架的安装,大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制,这也是质量控制的保证。
2钢筋混凝土转换层结构的施工
大体积混凝土转换层在施工时,原则上应采取措施防止温度裂缝:如应根据混凝土的配合比和施工气候及现场条件,预测监控混凝土在浇筑后1个月内的各部位温度的变化情况。应采用如下方法控制混凝土内外温差小于25℃,(1)蓄热保温法,即常规保温方法。(2)蓄水养护法,即在混凝土初凝后先洒水养护2h,随后进行蓄水养护,蓄高度100。(3)内降外保法,即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温,在大体积混凝土转换结构的上表面及面采取保湿措施。
2.1建筑水泥的选用
采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥;掺用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低;还可以掺入减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝推迟水化热峰值的出现,使升温延长,降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减小。
2.2施工方法
先施工转换结构周围结构或墙体,防止混凝土表面散热过快,内外温差过大;在夏季高温气候施工时,采用冰水搅拌,以降低混凝土的人模温度;分层浇筑混凝土,每层厚300～500mm,并在前一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕;采用叠合梁原理浇筑转换结构,可缓解大体积混凝土水化热高、温度过大对控制裂缝的不利影响。
2.3预应力混凝土转换层结构施工
施工时采取以下措施防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大:首先,必须的采用择期张拉技术,即待转换结构上部施工数层之后再张拉预应力,在此之前转换结构下的支撑必须加强。其次,在预拉区配置一定数量的预应力筋用以反拱,该部分的预应力筋是使用阶段不需要的。最后,采用分阶段张拉技术,即逐渐施加预应力以平衡各阶段荷载,但由于张拉次数较多,施工费用略高。
3转换层施工的质量控制
3.1 模板安装、拆除的质量控制
3.1.1 梁侧模板的安装
应采用30mm×2.5mm的扁铁作为拉片,长度为梁截面宽度加2倍钢模板肋高,两端适当位置钻孔;钢模外侧应用似8钢管扣件夹具竖向夹住梁的模板,每根小横杆上设置一付夹具,并用水平背杆将这些夹具横向连通;梁、板支撑的部分横向水平杆的端部应顶住梁的两侧模板,并与钢管扣件夹具连接,以承受新浇筑混凝土的侧向压力;为确保混凝土不漏浆,应采用塑料泡沫条或毛草纸对拼缝进行嵌缝;当梁、板的跨度不小于4000mm时。一般情况下,梁、板底模应按全长跨度的2%起拱量起拱。
3.1.2底板模板的安装
板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹压板,竹压板周边可采用镀锌铁皮包边,以减轻因碰撞造成的损坏。在钢管支撑架顶部水平杆上先平铺150mm×50mm的木拐,间隙距200mm;安装模板后,用钉子将模板与木枋固定。拼缝采用宽50mm的不干胶带封闭,以确保板缝处不漏浆。模板安装完成后,浇筑混凝土前需由项目技术负责人组织有关人员进行模板工程验收,合格后方准浇筑混凝土。
3.1.3模板的拆除
混凝土浇筑完成后,对于板,当混凝土强度达到设计强度75%时,对于梁,若跨度不大于8m,当混凝土强度达到设计强度75%时,若梁跨度大于8m,当混凝土强度达到设计强度的100%时,才允许拆除模板及支撑系统。模板拆除前,须由施工人员提出模板拆除申请,由项目技术负责人组织有关人员进行验证,符合有关规定后方准予拆除模板。
3.2 钢筋安装的质量控制
对于梁内同一位置有多层钢筋时,为确保受力钢筋位置准确,摆放平直,即采用25的短节钢筋横向水平放置于两层钢筋之间,楞头铁间趾为沿梁长方向每1000mm长放置一根,且每层受力钢筋之间竖向排,均用楞头铁隔开。
梁底部钢筋的混凝土保护层厚度为25mm,其垫块可用预制的(20以上细石混凝土小方块作垫块;但对于截面高度在1200mm及以上的框架梁,由于其钢筋直径在25及以上,且根数又很多,因此钢筋自重很大,细石混凝土垫块已不能承受其荷载。必须采用 14-20,长度为1.4倍梁截面宽度的短节钢筋作垫块,将此短钢筋与底层纵向受力钢筋约呈45°夹角平放在底模板与底层箍筋之间,或采用专用料混凝土保护层垫块。
转换层主、次梁的上层承重结构的柱、薄壁柱或剪力墙等,其结构钢筋必须插入转换层的梁、柱内,并与梁、柱内的钢筋焊牢固定,且在距楼面50mm处设置二道箍筋,以确保上部结构钢筋位置正确。
3.3混凝土浇筑的质量控制
本转换层的混凝土用量大(740多立方米)、浇筑高度高(5.2m)、钢筋密并且主梁属大体积混凝土,因此更应严格控制其浇筑质量。
3.3.1混凝土配合比设计
混凝土配合比设计,必须由具有相应设计资格的试验室在对施工现场使用的水泥、砂、石、外加剂等进行试(检)验的基础上,设计出混凝土配合比。为防止在浇筑中出现施工冷缝,要求在混凝土配合比中添加缓凝减水剂。
3.3.2混凝土浇筑及下料方法
混凝土浇筑采取从房屋一端的边梁开始浇筑,在边梁浇筑完成后再浇筑垂直于该边梁的其余各框架梁,浇筑长度至相邻轴线的框架柱暂停,再返回浇筑楼盖板混凝土,以此浇筑方法类推,向前平行推进,直至浇筑完成。在浇筑框架梁混凝土过程中,对于截面高度为1800m的梁应采用4次下料浇筑,4次振捣,每次浇筑厚度不大于500m 的方法;相应地对于截面高度为1200m的梁应采用3次下料,3次振捣的方法;以确保混凝土密实,不出现施工冷缝,并有利于减小梁侧模板承受的侧向压力。计量工必须严格控制混凝土的配合比,水泥(散装)、砂、石、外加剂等必须认真过称计量,外加剂由专人负责计量下料,保证供应,如采用商品混凝土也应保证供应。
4结语
高层建筑转换层是建筑结构的关键部位,施工难度较大。针对不同的设计,我们应该采用不同的结构形式,并合理考虑建筑外观、环境协调、施工组织设计等因素,以让我们的“作品”更加符合人们的需要。
作者简介:
伍献忠,男(1974,9-),广东韶关人,毕业学校:浙江大学建筑工程专业,97年6月至今从事建筑工程管理工作。
[关键词] 高层建筑 转换层 质量控制
高层建筑结构的多样性势必带来转换层形式的多样性,转换层的施工应事先针对工程的具体情况制定详细的施工方案,并精心组织施工,同时充分创造有利条件变不利施工为有利因素,以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。
1高层建筑转换层的应用与发展现状
中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般是二十至五十层,其中尤以二十至三十五层最多。据权威资料统计表明:中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,由此可见这个高度范围内的高层建筑是与中国经济发展和需求水平相一致,因而应用最多。在建筑功能的要求上,高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆,很多的高层钢筋混凝土建筑地下部分是停车场,地上1-7层左右为大型购物商场等,上部使用部分可以设置住宅、宾馆抑或办公室。统计表明,高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分,由于梁、柱或板的尺寸较大,所以从模板的支撑系统,钢筋的绑扎、钢析架的安装,大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制,这也是质量控制的保证。
2钢筋混凝土转换层结构的施工
大体积混凝土转换层在施工时,原则上应采取措施防止温度裂缝:如应根据混凝土的配合比和施工气候及现场条件,预测监控混凝土在浇筑后1个月内的各部位温度的变化情况。应采用如下方法控制混凝土内外温差小于25℃,(1)蓄热保温法,即常规保温方法。(2)蓄水养护法,即在混凝土初凝后先洒水养护2h,随后进行蓄水养护,蓄高度100。(3)内降外保法,即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温,在大体积混凝土转换结构的上表面及面采取保湿措施。
2.1建筑水泥的选用
采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥;掺用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低;还可以掺入减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝推迟水化热峰值的出现,使升温延长,降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减小。
2.2施工方法
先施工转换结构周围结构或墙体,防止混凝土表面散热过快,内外温差过大;在夏季高温气候施工时,采用冰水搅拌,以降低混凝土的人模温度;分层浇筑混凝土,每层厚300～500mm,并在前一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕;采用叠合梁原理浇筑转换结构,可缓解大体积混凝土水化热高、温度过大对控制裂缝的不利影响。
2.3预应力混凝土转换层结构施工
施工时采取以下措施防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大:首先,必须的采用择期张拉技术,即待转换结构上部施工数层之后再张拉预应力,在此之前转换结构下的支撑必须加强。其次,在预拉区配置一定数量的预应力筋用以反拱,该部分的预应力筋是使用阶段不需要的。最后,采用分阶段张拉技术,即逐渐施加预应力以平衡各阶段荷载,但由于张拉次数较多,施工费用略高。
3转换层施工的质量控制
3.1 模板安装、拆除的质量控制
3.1.1 梁侧模板的安装
应采用30mm×2.5mm的扁铁作为拉片,长度为梁截面宽度加2倍钢模板肋高,两端适当位置钻孔;钢模外侧应用似8钢管扣件夹具竖向夹住梁的模板,每根小横杆上设置一付夹具,并用水平背杆将这些夹具横向连通;梁、板支撑的部分横向水平杆的端部应顶住梁的两侧模板,并与钢管扣件夹具连接,以承受新浇筑混凝土的侧向压力;为确保混凝土不漏浆,应采用塑料泡沫条或毛草纸对拼缝进行嵌缝;当梁、板的跨度不小于4000mm时。一般情况下,梁、板底模应按全长跨度的2%起拱量起拱。
3.1.2底板模板的安装
板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹压板,竹压板周边可采用镀锌铁皮包边,以减轻因碰撞造成的损坏。在钢管支撑架顶部水平杆上先平铺150mm×50mm的木拐,间隙距200mm;安装模板后,用钉子将模板与木枋固定。拼缝采用宽50mm的不干胶带封闭,以确保板缝处不漏浆。模板安装完成后,浇筑混凝土前需由项目技术负责人组织有关人员进行模板工程验收,合格后方准浇筑混凝土。
3.1.3模板的拆除
混凝土浇筑完成后,对于板,当混凝土强度达到设计强度75%时,对于梁,若跨度不大于8m,当混凝土强度达到设计强度75%时,若梁跨度大于8m,当混凝土强度达到设计强度的100%时,才允许拆除模板及支撑系统。模板拆除前,须由施工人员提出模板拆除申请,由项目技术负责人组织有关人员进行验证,符合有关规定后方准予拆除模板。
3.2 钢筋安装的质量控制
对于梁内同一位置有多层钢筋时,为确保受力钢筋位置准确,摆放平直,即采用25的短节钢筋横向水平放置于两层钢筋之间,楞头铁间趾为沿梁长方向每1000mm长放置一根,且每层受力钢筋之间竖向排,均用楞头铁隔开。
梁底部钢筋的混凝土保护层厚度为25mm,其垫块可用预制的(20以上细石混凝土小方块作垫块;但对于截面高度在1200mm及以上的框架梁,由于其钢筋直径在25及以上,且根数又很多,因此钢筋自重很大,细石混凝土垫块已不能承受其荷载。必须采用 14-20,长度为1.4倍梁截面宽度的短节钢筋作垫块,将此短钢筋与底层纵向受力钢筋约呈45°夹角平放在底模板与底层箍筋之间,或采用专用料混凝土保护层垫块。
转换层主、次梁的上层承重结构的柱、薄壁柱或剪力墙等,其结构钢筋必须插入转换层的梁、柱内,并与梁、柱内的钢筋焊牢固定,且在距楼面50mm处设置二道箍筋,以确保上部结构钢筋位置正确。
3.3混凝土浇筑的质量控制
本转换层的混凝土用量大(740多立方米)、浇筑高度高(5.2m)、钢筋密并且主梁属大体积混凝土,因此更应严格控制其浇筑质量。
3.3.1混凝土配合比设计
混凝土配合比设计,必须由具有相应设计资格的试验室在对施工现场使用的水泥、砂、石、外加剂等进行试(检)验的基础上,设计出混凝土配合比。为防止在浇筑中出现施工冷缝,要求在混凝土配合比中添加缓凝减水剂。
3.3.2混凝土浇筑及下料方法
混凝土浇筑采取从房屋一端的边梁开始浇筑,在边梁浇筑完成后再浇筑垂直于该边梁的其余各框架梁,浇筑长度至相邻轴线的框架柱暂停,再返回浇筑楼盖板混凝土,以此浇筑方法类推,向前平行推进,直至浇筑完成。在浇筑框架梁混凝土过程中,对于截面高度为1800m的梁应采用4次下料浇筑,4次振捣,每次浇筑厚度不大于500m 的方法;相应地对于截面高度为1200m的梁应采用3次下料,3次振捣的方法;以确保混凝土密实,不出现施工冷缝,并有利于减小梁侧模板承受的侧向压力。计量工必须严格控制混凝土的配合比,水泥(散装)、砂、石、外加剂等必须认真过称计量,外加剂由专人负责计量下料,保证供应,如采用商品混凝土也应保证供应。
4结语
高层建筑转换层是建筑结构的关键部位,施工难度较大。针对不同的设计,我们应该采用不同的结构形式,并合理考虑建筑外观、环境协调、施工组织设计等因素,以让我们的“作品”更加符合人们的需要。
作者简介:
伍献忠,男(1974,9-),广东韶关人,毕业学校:浙江大学建筑工程专业,97年6月至今从事建筑工程管理工作。