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摘要:本项目框支剪力墙结构,地下2层、地上24层,建筑面积650136m2,1-4层为裙房,主体结构四层转换层为框支梁式结构,层高5m,混凝土强度C50,框支柱截面1100×1100、1200×1200,柱网间距8.4m,转换层框支主梁的主要截面有800×2000, 800×2200,1000×2000上部为20层双塔剪力墙结构住宅楼。结构形式多样、体型复杂、功能更齐全、综合性更强。本文着重介绍结构转换层的施工方法及其质量控制措施。
关键词:高层建筑;转换层;结构施工;多功能;综合用途
1、高层建筑结构转换层的概念
同一竖直线上,上部楼层布置住宅用房,下部楼层为大型商场。不同用途的楼层,需要大小不同的开间和不同的结构形式。建筑要求上部住宅小开间轴线布置、墙体较多,下部商场,要求有尽可能大的自由灵活空间,柱网间距大,墙少。功能要求与结构合理性、自然布置恰恰相反,结构下部楼层受力很大,正常情况应当下部刚度大、墙多、柱网密,上部逐渐减少。为了满足建筑功能的要求,结构必须以与常规方式相反进行布置,上部小空间,布置刚度大的剪力墙,下部大空间,布置刚度小的框支柱。必须在结构转换的楼层设置转换层,称结构转换层。
2、高层建筑转换层的特点
高层建筑转换层突出特点:转换层设置在建筑物下部,上面承受二十层的荷载,受力复杂,它的破坏将会导致灾难性的后果。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,重量显著加大,地震反应强烈。转换层截面大配筋密给施工带来施工难度。转换层以下是以框支柱为主要承重的大空间结构,以上小开间剪力墙结构,转换层结构剪切刚度明显大于以下的结构剪切刚度,必须进行调整。
3、高层建筑施工中需要注意的技术问题
高层建筑施工技术的选择,施工技术是限制高层建筑高度根本因素之一,也是衡量施工企业技术发展水平重要因素之一。不同项目、建筑功能、布局不同,施工技术不同。施工技术选择必须坚持具有针对性、科学性、客观性、可操作性。
强化高层建筑施工管理体制,是保证高层建筑施工进度与质量先决条件。是对传统工程管理制度和措施的系统改革,是企业管理水平提升的必要保障。
3.1模板施工
为增加模板的通用性和应用灵活性,竖向结构(墙柱)优先考虑使用整体拼装组合加厚胶合板大模板,支撑体系选用钢管支撑体系。顶板模板用1220×2400大胶合板模板,支撑体系选用碗扣架快拆体系。少部分特殊部位的水平模板亦选用木模面板配碗扣架支撑。本工程模板方案的确定是以工程质量及进度为出发点,进行综合性的经济成本分析,以达到降低工程成本提高工程质量和进度目的,施工中运用计算机进行模板CAD设计,提高模板设计的准确性和合理性。
3.2钢筋工程施工
高层建筑转换层施工中,钢筋是主要建筑材料。转换梁板含钢量高,主筋长,梁柱节点区钢筋密集。正确翻样下料,合理安排好就位是钢筋施工的关键。
框支柱接头用剥肋滚压直螺纹连接,钢筋接头相互错开,同截面的接头率不应大于50%。钢筋必须绑扎到位,保证保护层厚度尺寸,在框支柱钢筋绑扎过程中,采用定位箍进行四次定位。有效保证钢筋的整体垂直度和外部保护层的厚度,对转换梁钢筋的绑扎具有一定的稳固和定位作用。首先在钢筋固定距离
转换梁钢筋的绑扎科学顺序:固定架设支架,放置外围开口底箍、绑扎牢固,放置内开口箍,从中间向 两边分层放置水平主筋、绑扎牢固,从两侧插入水平开口箍。只有严格遵守钢筋制作和绑扎工艺,才能保证高层建筑施工的基本质量要求。
3.3混凝土施工工艺
高层建筑转换层施工中,转换梁的固定主要应用混凝土“水化热控制”的技术措施。转换梁混凝土为C50级,采用分層分段浇筑施工。混凝土构件体积大形成温差较大,在混凝土浇筑中,要特别注意对混凝土温度的控制。用厚泡沫板进行保温,以达到降低混凝土内外温差目的。高层建筑转换层大体积混凝土转换层施工,根据混凝土的配合比和施工气候及现场条件,采取措施防止温度裂缝。
水泥选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥;掺用粉煤灰替代部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低;掺入减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝,推迟水化热峰值出现,混凝土升温延长,降低水化热。分层浇筑混凝土,每层厚不大于500mm,在前一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕。
4、转换层施工的质量控制
4.1模板安装、拆除的质量控制
柱模安装前,必须在楼板面放线、验线,放线时应弹出中心线、边线、支模控制线,同时进行校正和支撑固定,这是保证柱子垂直度、防止轴线位移的关键工序。
为防止柱子模板根部浇筑混凝土时漏浆,支模前应在楼面柱子根部用1:2水泥砂浆找平。柱模安装完毕后,将柱模内清理干净,封闭清理口,办理柱模预检。
梁板模板,严格控制梁板模板的起拱率,在楼板施工缝留置处,根据板厚放置木档板(即梳子板),在梁上放一木板,其中间要按钢筋位置留切口以通过钢筋。
梁模板的定位,可利用弹在柱侧面的中线或轴线作为定位控制线,梁底模的标高按弹在墙、柱上的标高线进行控制。
普通钢筋混凝土顶板模板采用:扣件支撑+木龙骨+木夹板的支模方案。顶板模板全部采用15mm厚高精度镜面木胶合板,墙板接头处采用40×40角钢加贴海绵条以防漏浆。顶板搁栅采用50×100mm木方、间距250mm,托梁采用100×100 mm木方、间距不大于1000mm。
支撑采用早拆体系,扣件式脚手架和可调托座。顶板支撑立杆间距根据混凝土板厚确定,楼板厚度100~150 mm,不大于1200 mm;楼板厚度200~250 mm,不大于1000 mm。
梁侧模板的安装,应采用50 mm×2.5mm的扁铁作为拉片,其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,应采用双面塑料泡沫胶条对拼缝进行嵌缝。
底板模板的安装,板底模板宜采用2400mm×1200mm×18mm的大胶合板。在钢管支撑架顶部水平杆上先平铺120mm×100mm的木方,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。
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。
4.2钢筋安装的质量控制
严把钢筋进场关。凡是进场的钢筋均按试验规定抽样进行复试,复试结果必须报总包、监理、甲方及设计部门审查批准。
严把审图关。专派有经验的技术人员进行审图和钢筋翻样工作。若钢筋过密一定要提前放样,提前采取措施。
钢筋锚固、接头长度接头质量控制,满足设计及规范要求。
在柱、墙模板上口加贴模定位定距箍,该箍应有足够的刚度,以保证构件截面钢筋位置准确,混凝土保护层均匀。
施工缝位置钢筋定位,用卡茬木方放在两层钢筋之间,上铁上部和下铁下部钉15mm厚胶合板条,起到固定木方和控制钢筋保护层的双重作用。
控制垫块的验收和绑扎。在技术交底中进一步明确垫块的绑扎位置。垫块使用前必须经过认真挑选,分规格存放,做好标识,注明规格及使用部位。绑扎时要逐一检查,确保绑扎牢固。
混凝土浇筑完毕后,派专人负责及时调整钢筋的位置,纠正浇筑混凝土所产生的钢筋位移,及时清理粘在钢筋上的砂浆。
控制钢筋下料成型。为保证下料和成型尺寸准确,现场技术人员要亲自进行交底,并在加工场地派驻专人,对钢筋加工成型质量进行监督和加工。同时加工好的钢筋运至现场后,还要再次严选,有效控制下料成型质量。
4.3混凝土浇筑的质量控制
框支柱、框支梁截面尺寸较大、高度高、钢筋布局较密,对框支柱混凝土的浇捣造成较大的困难。
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。
砼施工中,首先必须严格控制商品混凝土的入场验收,每车检测坍落度,严禁不合格混凝土用于结构施工。当混凝土输送到作业层后,必须及时将混凝土按施工流向散开,严禁混凝土大量堆积和零散堆积,混凝土必须进行分层振捣,特别是钢筋密集处必须保证混凝土到位、振捣到位,无孔洞及蜂窝麻面情况。砼浇筑完后养护要及时,要有专人负责。对大截面的梁在拆模后的养护期间,必须派专人进行裂缝观测,如发现裂缝必须通知监理、建设、设计单位和质检站一道研究处理方案,及时进行处理。混凝土浇筑及下料方法,混凝土浇筑从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,向前平行推进,直至浇筑完成。确保混凝土密实,不出现施工冷缝,有利于减小梁侧模板承受的侧向压力。
关键词:高层建筑;转换层;结构施工;多功能;综合用途
1、高层建筑结构转换层的概念
同一竖直线上,上部楼层布置住宅用房,下部楼层为大型商场。不同用途的楼层,需要大小不同的开间和不同的结构形式。建筑要求上部住宅小开间轴线布置、墙体较多,下部商场,要求有尽可能大的自由灵活空间,柱网间距大,墙少。功能要求与结构合理性、自然布置恰恰相反,结构下部楼层受力很大,正常情况应当下部刚度大、墙多、柱网密,上部逐渐减少。为了满足建筑功能的要求,结构必须以与常规方式相反进行布置,上部小空间,布置刚度大的剪力墙,下部大空间,布置刚度小的框支柱。必须在结构转换的楼层设置转换层,称结构转换层。
2、高层建筑转换层的特点
高层建筑转换层突出特点:转换层设置在建筑物下部,上面承受二十层的荷载,受力复杂,它的破坏将会导致灾难性的后果。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,重量显著加大,地震反应强烈。转换层截面大配筋密给施工带来施工难度。转换层以下是以框支柱为主要承重的大空间结构,以上小开间剪力墙结构,转换层结构剪切刚度明显大于以下的结构剪切刚度,必须进行调整。
3、高层建筑施工中需要注意的技术问题
高层建筑施工技术的选择,施工技术是限制高层建筑高度根本因素之一,也是衡量施工企业技术发展水平重要因素之一。不同项目、建筑功能、布局不同,施工技术不同。施工技术选择必须坚持具有针对性、科学性、客观性、可操作性。
强化高层建筑施工管理体制,是保证高层建筑施工进度与质量先决条件。是对传统工程管理制度和措施的系统改革,是企业管理水平提升的必要保障。
3.1模板施工
为增加模板的通用性和应用灵活性,竖向结构(墙柱)优先考虑使用整体拼装组合加厚胶合板大模板,支撑体系选用钢管支撑体系。顶板模板用1220×2400大胶合板模板,支撑体系选用碗扣架快拆体系。少部分特殊部位的水平模板亦选用木模面板配碗扣架支撑。本工程模板方案的确定是以工程质量及进度为出发点,进行综合性的经济成本分析,以达到降低工程成本提高工程质量和进度目的,施工中运用计算机进行模板CAD设计,提高模板设计的准确性和合理性。
3.2钢筋工程施工
高层建筑转换层施工中,钢筋是主要建筑材料。转换梁板含钢量高,主筋长,梁柱节点区钢筋密集。正确翻样下料,合理安排好就位是钢筋施工的关键。
框支柱接头用剥肋滚压直螺纹连接,钢筋接头相互错开,同截面的接头率不应大于50%。钢筋必须绑扎到位,保证保护层厚度尺寸,在框支柱钢筋绑扎过程中,采用定位箍进行四次定位。有效保证钢筋的整体垂直度和外部保护层的厚度,对转换梁钢筋的绑扎具有一定的稳固和定位作用。首先在钢筋固定距离
转换梁钢筋的绑扎科学顺序:固定架设支架,放置外围开口底箍、绑扎牢固,放置内开口箍,从中间向 两边分层放置水平主筋、绑扎牢固,从两侧插入水平开口箍。只有严格遵守钢筋制作和绑扎工艺,才能保证高层建筑施工的基本质量要求。
3.3混凝土施工工艺
高层建筑转换层施工中,转换梁的固定主要应用混凝土“水化热控制”的技术措施。转换梁混凝土为C50级,采用分層分段浇筑施工。混凝土构件体积大形成温差较大,在混凝土浇筑中,要特别注意对混凝土温度的控制。用厚泡沫板进行保温,以达到降低混凝土内外温差目的。高层建筑转换层大体积混凝土转换层施工,根据混凝土的配合比和施工气候及现场条件,采取措施防止温度裂缝。
水泥选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥;掺用粉煤灰替代部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低;掺入减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝,推迟水化热峰值出现,混凝土升温延长,降低水化热。分层浇筑混凝土,每层厚不大于500mm,在前一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕。
4、转换层施工的质量控制
4.1模板安装、拆除的质量控制
柱模安装前,必须在楼板面放线、验线,放线时应弹出中心线、边线、支模控制线,同时进行校正和支撑固定,这是保证柱子垂直度、防止轴线位移的关键工序。
为防止柱子模板根部浇筑混凝土时漏浆,支模前应在楼面柱子根部用1:2水泥砂浆找平。柱模安装完毕后,将柱模内清理干净,封闭清理口,办理柱模预检。
梁板模板,严格控制梁板模板的起拱率,在楼板施工缝留置处,根据板厚放置木档板(即梳子板),在梁上放一木板,其中间要按钢筋位置留切口以通过钢筋。
梁模板的定位,可利用弹在柱侧面的中线或轴线作为定位控制线,梁底模的标高按弹在墙、柱上的标高线进行控制。
普通钢筋混凝土顶板模板采用:扣件支撑+木龙骨+木夹板的支模方案。顶板模板全部采用15mm厚高精度镜面木胶合板,墙板接头处采用40×40角钢加贴海绵条以防漏浆。顶板搁栅采用50×100mm木方、间距250mm,托梁采用100×100 mm木方、间距不大于1000mm。
支撑采用早拆体系,扣件式脚手架和可调托座。顶板支撑立杆间距根据混凝土板厚确定,楼板厚度100~150 mm,不大于1200 mm;楼板厚度200~250 mm,不大于1000 mm。
梁侧模板的安装,应采用50 mm×2.5mm的扁铁作为拉片,其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,应采用双面塑料泡沫胶条对拼缝进行嵌缝。
底板模板的安装,板底模板宜采用2400mm×1200mm×18mm的大胶合板。在钢管支撑架顶部水平杆上先平铺120mm×100mm的木方,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。
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。
4.2钢筋安装的质量控制
严把钢筋进场关。凡是进场的钢筋均按试验规定抽样进行复试,复试结果必须报总包、监理、甲方及设计部门审查批准。
严把审图关。专派有经验的技术人员进行审图和钢筋翻样工作。若钢筋过密一定要提前放样,提前采取措施。
钢筋锚固、接头长度接头质量控制,满足设计及规范要求。
在柱、墙模板上口加贴模定位定距箍,该箍应有足够的刚度,以保证构件截面钢筋位置准确,混凝土保护层均匀。
施工缝位置钢筋定位,用卡茬木方放在两层钢筋之间,上铁上部和下铁下部钉15mm厚胶合板条,起到固定木方和控制钢筋保护层的双重作用。
控制垫块的验收和绑扎。在技术交底中进一步明确垫块的绑扎位置。垫块使用前必须经过认真挑选,分规格存放,做好标识,注明规格及使用部位。绑扎时要逐一检查,确保绑扎牢固。
混凝土浇筑完毕后,派专人负责及时调整钢筋的位置,纠正浇筑混凝土所产生的钢筋位移,及时清理粘在钢筋上的砂浆。
控制钢筋下料成型。为保证下料和成型尺寸准确,现场技术人员要亲自进行交底,并在加工场地派驻专人,对钢筋加工成型质量进行监督和加工。同时加工好的钢筋运至现场后,还要再次严选,有效控制下料成型质量。
4.3混凝土浇筑的质量控制
框支柱、框支梁截面尺寸较大、高度高、钢筋布局较密,对框支柱混凝土的浇捣造成较大的困难。
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。
砼施工中,首先必须严格控制商品混凝土的入场验收,每车检测坍落度,严禁不合格混凝土用于结构施工。当混凝土输送到作业层后,必须及时将混凝土按施工流向散开,严禁混凝土大量堆积和零散堆积,混凝土必须进行分层振捣,特别是钢筋密集处必须保证混凝土到位、振捣到位,无孔洞及蜂窝麻面情况。砼浇筑完后养护要及时,要有专人负责。对大截面的梁在拆模后的养护期间,必须派专人进行裂缝观测,如发现裂缝必须通知监理、建设、设计单位和质检站一道研究处理方案,及时进行处理。混凝土浇筑及下料方法,混凝土浇筑从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,向前平行推进,直至浇筑完成。确保混凝土密实,不出现施工冷缝,有利于减小梁侧模板承受的侧向压力。