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摘要:在高层建筑中,结构转换层起到了重要的连结作用,它不仅对下部结构进行了有效的密封,同时还起到稳定上部结构的重要作用。由于转换层结构施工质量与整个建筑的安全性、稳定性有着直接的连接,并且施工期间的质量控制难度相对较大,因而加强其施工技术的研究有着重要的作用。本文首先对高层建筑结构转换层的基本概念、施工特点进行探讨,并进一步研究其施工技术要点。
关键词:高层建筑;结构转换层;施工技术
1 引言
相比于高层建筑其他结构而言,转换层施工相对复杂、危险性大,施工期间要严格按照施工技术方案与设计施工图等开展相应的施工。同时,还要加强对先进施工技术的合理应用,并严格做好施工质量的把控,防止各类施工质量问题的发生。
2 高层建筑转换层结构的概述
2.1 基本概念
在进行建筑项目施工建设时,经常出现某层结构的上部、下部使用功能不同的现象。由于该楼层的上、下部在平面形式、结构类型等方面存在着较大的差异,因而需要通过该楼层进行结构转换,通常将这一楼层称之为结构转换层。随着城市土地面积的日趋紧张,城市中高层建筑的规模与数量越来越大,越来越多的高层建筑内部具有了商场、酒店、办公区、住宅区等。因而,要加强对结构转换层施工技术的合理应用,确保建筑内部空间的各项功能得以实现,并保证建筑工程使用期间的安全性。
2.2 施工特点
其一,转换层结构的尺寸较大,楼面承担的荷载较重。转换层结构受力形式的改变,主要通过改变结构截面形式而实现。由于转换层结构的内力分布相对复杂,并且转换层需要将上部结构的水平剪力顺利的过渡到结构的下部,因而对于转换层楼面的水平刚度有着相对严苛的要求。一般来说,转换层楼板的厚度通常大于16cm。其二,施工期间通常采用分层浇筑的施工方法。具体施工过程中,首先进行部分承载构件的浇筑。在转换层内部,水平构件的高跨比相对较大,构件表现出短深梁或者是厚板的受力状况。借助于二次叠浇等施工方法,能够提高结构的承载能力。其三,转换层的设计要结合下部结构的实际特点,施工时要对支撑系统进行灵活布置,进而提高结构的抗震性能。此外,设计期间还要防止转换结构的上、下层出现剪力、刚度突变的问题。其四,转换层主要利用下部竖向构件进行卸荷,因而设计、施工过程中要严格遵循“强下部、弱上部”的基本原则,对于转换层下部的主体结构要进行强化,尤其要提高下部结构的刚度性能。其五,转换层主要借助钢骨架、预应力进行卸荷。转换层施工过程中,通过应用钢骨混凝土以及预应力技术,能够降低结构的自重,并提高结构的抗震能力。尤其在进行模板支撑体系的设计施工时,要加强对已成型水平钢骨的利用,进而使得支撑体系受力性能得到改善。
2.3 结构转换层常用形式
一方面,就当前高层建筑的设计施工而言,通常用到梁式转换层结构(如下图1所示)。该结构形式相对简单,工程造价比较低。梁式转换层使用过程中,转换梁的荷载压力状况主要受到竖向杆件的影响。因而,工程应用中应加强对不同转换梁结构受力状况的研究,对转换梁的受力规律做出深度的剖析,以提高梁式转换层的应用效果。另一方面,箱式转换层在一些高层建筑中也有应用。这一类型的转换層结构有着良好的传力效果,它的应用能够改善建筑的整体受力性能。但是,由于箱式转换层所要占用的空间较大,同时施工工艺相对复杂、施工成本较高,因而设计施工中很少用到。此外,高层建筑设计施工过程中,也有用到厚板式转换层。在进行厚板式转换层施工时,需要对下柱网进行灵活的布置,施工期间无需对下柱网进行整齐的布置。对于这一类型的转换层结构而言,它的强度很高,但由于受到板厚、自重等因素的影响,导致地震作用下转换层的竖向刚度会发生很大的变化,因而增加了建筑的危险性。另外,施工中也有用到桁架式转换层。对于该类转换层结构而言,它的受力规律较为清晰,并且在结构布置方面相对灵活,同时结构有着良好的抗震效果。但是,由于桁架式转换层施工工艺相对复杂,对于施工技术的应用有着严格的要求。尤其在进行节点位置的设计施工时,如果节点位置处出现了受力集中的问题,那么转换层极容易出现剪切破坏的问题。因而,具体应用期间要适当增加钢筋量。
3 高层建筑结构转换层施工技术的应用分析
3.1 结构支撑系统施工技术
支撑系统是转换层结构的重要构成之一,施工期间要确保支撑系统有着良好的稳定性与强度。同时,施工时还要对支撑系统自身的荷载状况以及上层结构的自重状况进行分析。现阶段,常采用的支撑系统主要由以下几种形式:其一,钢管支撑架。在进行转换梁的施工时,由于支撑系统的布置较为密集,通常采用钢管支撑架。此外,如果转换层上层结构的自重较强,并且施工荷载不大的情况下,也可以利用钢管支撑架进行施工。另外,如果转换层采用的是板式结构,施工时通常用到钢管支撑架。具体施工期间,立杆间距通常控制在600mm×600mm之内。其二,型钢构架支撑。如果结构转换层的上、下层结构很复杂,并且高度较大,通常采用型钢构架支撑。此外,如果转换梁的自重比较大,钢管支撑架不能满足施工要求,那么施工期间可以在下层结构中进行钢牛腿的预埋,进而改善竖向荷载的传递效果。
3.2 模板工程施工技术
模板工程施工期间,首先要对模板材料的质量进行严格把控。其次,施工时要做好支模人员的培训,尤其要做好施工排列顺序以及模板支承、拆装技术的培训与说明。另外,严格按照施工设计方案进行模板安装,对于截面尺寸、轴线位置等要素应进行严格把控。此外,在进行模板工程施工之前,要对支撑系统的质量进行检查,确保支撑系统“横平竖直、拼接紧密”。同时,还要对支撑点位置处的扣件螺栓进行检查,保证螺栓的牢固效果。需要注意的是,施工期间如果模板的跨度超过4m,那么起拱的高度误差应控制在2%以内。
3.3 钢筋的制作与绑扎
钢筋是转换层结构的重要骨架,由于转换层的钢筋用量大、布置密、主筋长,因而施工期间应重点做好钢筋的制作与绑扎。一方面,对于梁内钢筋骨架的绑扎要严谨细致,确保骨架有着良好的稳定效果。具体施工期间,可以在梁的两侧进行双排脚手架的搭设。另一方面,在进行长主筋的搭接工作时,可以采用闪光对焊的施工技术,也可利用锥螺纹接头进行搭接。施工时如果采用焊接的方式,要对焊接质量进行严格控制,并做好取样检测工作。此外,如果采用开口箍,一定要事先征得设计人员的同意。梁的纵向钢筋绑扎结束之后,应使用焊接的方式将箍筋焊成封闭箍。在进行梁的上、下部钢筋的锚固工作时,要对锚固长度进行严格控制。
3.4 预应力施工技术
转换层通常需要承受上部结构巨大的荷载,因而预应力筋的使用量相对较多。施工期间,应做好预应力张拉工作,防止预拉区出现开裂、反拱过大等问题。首先,要合理选择张拉技术与方式;其次,要对预应力筋进行合理的配置。特别在预拉区,要对预应力筋的数量与布置形式进行良好的设计,防止张拉过程中出现裂缝等问题。
3.5 混凝土浇筑与养护
其一,混凝土浇筑时,要对竖向结构与水平结构分别开展浇筑工作。一般来说,转换层施工时通常先进行竖向柱墙结构的浇筑。上述工作结束后,再进行水平结构以及筏板结构的浇筑。具体浇筑期间,应遵循“先中间、后周边”的原则。需要注意的是,由于转换层混凝土使用量相对较大,因而浇筑过程中要将内部的水化热及时排出。其二,在进行节点部位的混凝土浇筑时,如果局部区域的钢筋过密,应对浇筑、振捣方式进行及时的调整;其三,在进行墙、柱等竖向结构浇筑时,技术人员要加强对侧模的检查,提高混凝土浇筑的密实度。其四,当墙、柱结构浇筑完成之后,要在18小时后进行浇筑质量的检查,这一期间可采用超声波仪器等。其五,混凝土养护期间应覆盖一定厚度的塑料薄膜、草袋等,进而起到保温保湿的作用,养护工作应达到15天以上。
4 结语
结构转换层的应用,极大的改善了高层建筑的安全性、抗震性与耐久性。当前,在进行结构转换层的施工时,要加强对支撑系统、模板、钢筋施工技术的应用,并切实提高混凝土的浇筑与养护质量,进而提高高层建筑的整体施工效果。
参考文献:
[1]简羽.建筑转换层结构的设计问题分析[J].绿色环保建材,2016(02):12-14.
[2]曾煜.建筑混凝土结构转换层施工技术分析[J].绿色环保建材,2017(02):96-97.
[3]丁瑜婷.建筑转换层结构的设计问题分析[J].江西建材,2016(14):56-57.
作者简介:陈剑艺(1986-)男,汉族,籍贯:广西贵港,本科,工程师,主要从事建筑工程。
关键词:高层建筑;结构转换层;施工技术
1 引言
相比于高层建筑其他结构而言,转换层施工相对复杂、危险性大,施工期间要严格按照施工技术方案与设计施工图等开展相应的施工。同时,还要加强对先进施工技术的合理应用,并严格做好施工质量的把控,防止各类施工质量问题的发生。
2 高层建筑转换层结构的概述
2.1 基本概念
在进行建筑项目施工建设时,经常出现某层结构的上部、下部使用功能不同的现象。由于该楼层的上、下部在平面形式、结构类型等方面存在着较大的差异,因而需要通过该楼层进行结构转换,通常将这一楼层称之为结构转换层。随着城市土地面积的日趋紧张,城市中高层建筑的规模与数量越来越大,越来越多的高层建筑内部具有了商场、酒店、办公区、住宅区等。因而,要加强对结构转换层施工技术的合理应用,确保建筑内部空间的各项功能得以实现,并保证建筑工程使用期间的安全性。
2.2 施工特点
其一,转换层结构的尺寸较大,楼面承担的荷载较重。转换层结构受力形式的改变,主要通过改变结构截面形式而实现。由于转换层结构的内力分布相对复杂,并且转换层需要将上部结构的水平剪力顺利的过渡到结构的下部,因而对于转换层楼面的水平刚度有着相对严苛的要求。一般来说,转换层楼板的厚度通常大于16cm。其二,施工期间通常采用分层浇筑的施工方法。具体施工过程中,首先进行部分承载构件的浇筑。在转换层内部,水平构件的高跨比相对较大,构件表现出短深梁或者是厚板的受力状况。借助于二次叠浇等施工方法,能够提高结构的承载能力。其三,转换层的设计要结合下部结构的实际特点,施工时要对支撑系统进行灵活布置,进而提高结构的抗震性能。此外,设计期间还要防止转换结构的上、下层出现剪力、刚度突变的问题。其四,转换层主要利用下部竖向构件进行卸荷,因而设计、施工过程中要严格遵循“强下部、弱上部”的基本原则,对于转换层下部的主体结构要进行强化,尤其要提高下部结构的刚度性能。其五,转换层主要借助钢骨架、预应力进行卸荷。转换层施工过程中,通过应用钢骨混凝土以及预应力技术,能够降低结构的自重,并提高结构的抗震能力。尤其在进行模板支撑体系的设计施工时,要加强对已成型水平钢骨的利用,进而使得支撑体系受力性能得到改善。
2.3 结构转换层常用形式
一方面,就当前高层建筑的设计施工而言,通常用到梁式转换层结构(如下图1所示)。该结构形式相对简单,工程造价比较低。梁式转换层使用过程中,转换梁的荷载压力状况主要受到竖向杆件的影响。因而,工程应用中应加强对不同转换梁结构受力状况的研究,对转换梁的受力规律做出深度的剖析,以提高梁式转换层的应用效果。另一方面,箱式转换层在一些高层建筑中也有应用。这一类型的转换層结构有着良好的传力效果,它的应用能够改善建筑的整体受力性能。但是,由于箱式转换层所要占用的空间较大,同时施工工艺相对复杂、施工成本较高,因而设计施工中很少用到。此外,高层建筑设计施工过程中,也有用到厚板式转换层。在进行厚板式转换层施工时,需要对下柱网进行灵活的布置,施工期间无需对下柱网进行整齐的布置。对于这一类型的转换层结构而言,它的强度很高,但由于受到板厚、自重等因素的影响,导致地震作用下转换层的竖向刚度会发生很大的变化,因而增加了建筑的危险性。另外,施工中也有用到桁架式转换层。对于该类转换层结构而言,它的受力规律较为清晰,并且在结构布置方面相对灵活,同时结构有着良好的抗震效果。但是,由于桁架式转换层施工工艺相对复杂,对于施工技术的应用有着严格的要求。尤其在进行节点位置的设计施工时,如果节点位置处出现了受力集中的问题,那么转换层极容易出现剪切破坏的问题。因而,具体应用期间要适当增加钢筋量。
3 高层建筑结构转换层施工技术的应用分析
3.1 结构支撑系统施工技术
支撑系统是转换层结构的重要构成之一,施工期间要确保支撑系统有着良好的稳定性与强度。同时,施工时还要对支撑系统自身的荷载状况以及上层结构的自重状况进行分析。现阶段,常采用的支撑系统主要由以下几种形式:其一,钢管支撑架。在进行转换梁的施工时,由于支撑系统的布置较为密集,通常采用钢管支撑架。此外,如果转换层上层结构的自重较强,并且施工荷载不大的情况下,也可以利用钢管支撑架进行施工。另外,如果转换层采用的是板式结构,施工时通常用到钢管支撑架。具体施工期间,立杆间距通常控制在600mm×600mm之内。其二,型钢构架支撑。如果结构转换层的上、下层结构很复杂,并且高度较大,通常采用型钢构架支撑。此外,如果转换梁的自重比较大,钢管支撑架不能满足施工要求,那么施工期间可以在下层结构中进行钢牛腿的预埋,进而改善竖向荷载的传递效果。
3.2 模板工程施工技术
模板工程施工期间,首先要对模板材料的质量进行严格把控。其次,施工时要做好支模人员的培训,尤其要做好施工排列顺序以及模板支承、拆装技术的培训与说明。另外,严格按照施工设计方案进行模板安装,对于截面尺寸、轴线位置等要素应进行严格把控。此外,在进行模板工程施工之前,要对支撑系统的质量进行检查,确保支撑系统“横平竖直、拼接紧密”。同时,还要对支撑点位置处的扣件螺栓进行检查,保证螺栓的牢固效果。需要注意的是,施工期间如果模板的跨度超过4m,那么起拱的高度误差应控制在2%以内。
3.3 钢筋的制作与绑扎
钢筋是转换层结构的重要骨架,由于转换层的钢筋用量大、布置密、主筋长,因而施工期间应重点做好钢筋的制作与绑扎。一方面,对于梁内钢筋骨架的绑扎要严谨细致,确保骨架有着良好的稳定效果。具体施工期间,可以在梁的两侧进行双排脚手架的搭设。另一方面,在进行长主筋的搭接工作时,可以采用闪光对焊的施工技术,也可利用锥螺纹接头进行搭接。施工时如果采用焊接的方式,要对焊接质量进行严格控制,并做好取样检测工作。此外,如果采用开口箍,一定要事先征得设计人员的同意。梁的纵向钢筋绑扎结束之后,应使用焊接的方式将箍筋焊成封闭箍。在进行梁的上、下部钢筋的锚固工作时,要对锚固长度进行严格控制。
3.4 预应力施工技术
转换层通常需要承受上部结构巨大的荷载,因而预应力筋的使用量相对较多。施工期间,应做好预应力张拉工作,防止预拉区出现开裂、反拱过大等问题。首先,要合理选择张拉技术与方式;其次,要对预应力筋进行合理的配置。特别在预拉区,要对预应力筋的数量与布置形式进行良好的设计,防止张拉过程中出现裂缝等问题。
3.5 混凝土浇筑与养护
其一,混凝土浇筑时,要对竖向结构与水平结构分别开展浇筑工作。一般来说,转换层施工时通常先进行竖向柱墙结构的浇筑。上述工作结束后,再进行水平结构以及筏板结构的浇筑。具体浇筑期间,应遵循“先中间、后周边”的原则。需要注意的是,由于转换层混凝土使用量相对较大,因而浇筑过程中要将内部的水化热及时排出。其二,在进行节点部位的混凝土浇筑时,如果局部区域的钢筋过密,应对浇筑、振捣方式进行及时的调整;其三,在进行墙、柱等竖向结构浇筑时,技术人员要加强对侧模的检查,提高混凝土浇筑的密实度。其四,当墙、柱结构浇筑完成之后,要在18小时后进行浇筑质量的检查,这一期间可采用超声波仪器等。其五,混凝土养护期间应覆盖一定厚度的塑料薄膜、草袋等,进而起到保温保湿的作用,养护工作应达到15天以上。
4 结语
结构转换层的应用,极大的改善了高层建筑的安全性、抗震性与耐久性。当前,在进行结构转换层的施工时,要加强对支撑系统、模板、钢筋施工技术的应用,并切实提高混凝土的浇筑与养护质量,进而提高高层建筑的整体施工效果。
参考文献:
[1]简羽.建筑转换层结构的设计问题分析[J].绿色环保建材,2016(02):12-14.
[2]曾煜.建筑混凝土结构转换层施工技术分析[J].绿色环保建材,2017(02):96-97.
[3]丁瑜婷.建筑转换层结构的设计问题分析[J].江西建材,2016(14):56-57.
作者简介:陈剑艺(1986-)男,汉族,籍贯:广西贵港,本科,工程师,主要从事建筑工程。