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摘要:因建筑功能的需要,转换层结构在高层建筑中的应用十分广泛,但高层建筑转换层结构的施工难度较大,尤其是框支梁的施工。本文结合高层建筑工程,介绍了转换层框支梁的施工技术,包括了模板支撑、钢筋工程、混凝土工程等方面,为类似工程的施工提供参考。
关键词: 高层建筑;转换层;框支梁;模板支撑;钢筋工程;混凝土工程
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
近年来,高层建筑越来越多,建筑结构形式也日益大型化、复杂化。为了满足建筑多功能的要求,转换层结构的应用也很广。它是建筑物不同结构形式相连结的关节点,在整个建筑结构中起到至关重要的连结纽带作用。然而,高层建筑转换层结构的施工难度较大,尤其是框支梁的施工,关系到工程的质量、进度与安全。因此,结合工程实例,就高层建筑转换层框支梁施工技术进行探讨。
2工程概况
某高层建筑工程,具有住宅、办公、商业等功能,总建筑面积34677m2,地下1层,地上24层,总高度78.9m。其中4层为梁式转换层,该层共有框支梁15条,其截面高度除有6条为500~2900mm不等外,其余均为3000mm;其截面宽度除有2条为450,1200mm外,其余均为700mm和800mm;楼板厚200mm,梁板混凝土强度均为C40。
框支梁布筋密集,上下各布置双排钢筋(个别为3排),配筋最大的梁(4kL13)底、面筋均为2×20Φ25,每侧腰筋13Φ25,箍筋为Φ12@200的八肢箍,并且底直筋在支座处向上弯起35d,面筋则向下弯h(梁高)+40d。
3施工方案
由于框支梁截面小,布筋密且钢筋伸入3层楼板以下达800mm,使得梁柱核心区的钢筋纵横交错,数量在100根以上。为了保证混凝土质量,经反复研究,决定采取二次浇灌法进行施工。第1次浇灌高度H=1300mm,从梁底至3层顶板上500mm处(即标高13.5m处设置水平施工缝),第2次浇灌H=1700mm直至4层楼面高度,并与第4层楼板一起浇注。该转换层的施工工期为30d,具体分段部位详见图1。
图1框支梁(700×3000)模板支撑体系示意图
4模板支撑
该转换层框支梁截面按700×3000计算,第1次浇灌的混凝土重量全部由梁下的CKC双门式架来支承,第2次浇灌按计划在13d后进行,此时先浇部分的混凝土在5、6月份25℃的气温下养护了一段时间,其强度已达到设计强度的70%以上并具有一定的承载力,加上梁下的支架不拆除,巳足够承受上部第2次浇灌时的全部荷载,仅须计算第1施工段的荷载。
框支梁的荷载包括混凝土自重22.75kN/m,模板自重5kN/m,施工活载8kN/m,共计35.75kN/m。按双层门式架支撑每榀安全荷载17.5kN/m计算,取门架间距450mm,并用斜撑交叉联接,架顶装U型托架,支撑2条80×80@300横木,在横木上安装梁底板。为使门架支撑不影响2层楼板的结构安全,除在其下垫以100mm厚板外,在1、层门架下相应位置用钢支顶架上横木再做2层@1000钢支撑以传递承载力(见图1)。由于第1段梁沿楼板顶500mm处的梁侧模必须架空,故埋设Φ20@1000钢筋凳支承并将其与梁箍筋焊牢。梁侧模采用7层夹板,铺设80×80纵横木枋,对拉螺栓φ12双向间距400×600的螺栓加焊钢板作为内支撑点(见图2),用钢支撑支牢(见图1),并检测梁的垂直度。第2段梁模则与4层楼的模板同時安装,并参照第1段梁的做法。
图2 梁侧模及对拉螺栓示意图
门架除保留使用自身的交叉杆外,每层架上均加设纵横向水平加固杆通长布置,与邻近的梁板支撑连成一个整体。在门架外围四周另设一道连续剪力撑,须闭合并与水平加固杆夹牢,以确保支撑系统的整体稳定,水平加固杆及剪力撑均采用φ48钢管。此外,为了提高支撑系统的受力性能,除了排布门架垂直支撑外,还在梁中部及1/4跨度位置上加设φ48钢管支撑作为加强措施。
5钢筋工程
由于框支梁钢筋较密且跨度较大,按常规施工较困难,为了保证钢筋的安装质量和便于施工,经与设计人员商讨,决定采取以下措施:
(1)将封闭型箍筋改为开口型,在完成梁筋安装后加筋焊接封闭,并将焊接接头错开,这样使纵向受力筋、腰筋的安装由底至面有序地逐排绑扎完成。
(2)将面筋水平段切段后补焊,即第1排在梁跨1/3处切断4根,第2排在1/4跨处切断4根,第3排在垂直段切断4根。切断后的水平段钢筋在第1段混凝土浇灌前埋入柱内,待第2段绑扎梁面筋时再补焊水平段钢筋,并按规定控制好同一截面接头数量,这样就解决了梁面筋在第1次浇灌后,因长度较大,埋入柱梁节点后会在空中摇晃,搭架又影响其他工序施工的问题,同时面筋长度缩短后更便于插入梁柱节点,如图3所示。
图3框支梁钢筋处理示意图
(3)当梁底筋伸入柱内达到45d(锚固长度)时,就可取消向上弯起35d,以降低钢筋密度。
6混凝土工程
(1)转换层框支梁四周配有构造钢筋,有利于抵抗混凝土因水化热产生内外温差所形成的温度应力,梁截面虽大,但尚不属厚大结构,故不作为大体积混凝土来控制其温度。但在措施上要加强养护,特别是前7d必须用麻袋覆盖,每天派专人淋水保养,使混凝土保持潮湿状态。
(2)框支梁水平施工缝的处理。为了保证两段混凝土之间的接缝质量,在浇灌第1层混凝土时,将水平施工缝做成凹凸槽,其与梁宽同长,宽200mm,深300mm,槽边间距1000mm。槽箱用木板制作,并用铁丝固定在腰筋上,槽口周边用铁丝网封堵,以防止混凝土浆渗透,并在混凝土初凝后拆除。同时,用长1.0m的Φ20@1200钢筋沿梁纵向垂直插入混凝土中500mm,如图4所示。在第2次浇灌时,清除水平施工缝上的浮浆、浮石,用高压水冲洗后,用不含石子的C40同级混凝土配比的水泥砂浆铺垫。
图4梁水平施工缝处理示意图
(3)梁柱核心区的振捣。由于梁柱节点处钢筋密集,用φ35振捣棒内外上下同时振捣,必要时采用人工钢纤插捣。
7结论
综上所述,转换层是高层建筑中极其重要的结构,必须制定混凝土浇灌和模板支承体系合理优化的施工方案,确保转换层结构的施工质量。同时,当转换层一次浇灌混凝土量达到大体积混凝土量时,应合理设置测温网点进行观测控制,采取措施保证内外混凝土温差<25℃,并加强养护措施,避免裂缝的出现。
参考文献
[1] 吴关尧.高层建筑转换层结构施工技术要点分析[J].经营管理者,2011年18期
[2] 陈陆诚.高层住宅楼转换层框支梁施工技术分析[J].城市建设理论研究,2012年第19期
关键词: 高层建筑;转换层;框支梁;模板支撑;钢筋工程;混凝土工程
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
近年来,高层建筑越来越多,建筑结构形式也日益大型化、复杂化。为了满足建筑多功能的要求,转换层结构的应用也很广。它是建筑物不同结构形式相连结的关节点,在整个建筑结构中起到至关重要的连结纽带作用。然而,高层建筑转换层结构的施工难度较大,尤其是框支梁的施工,关系到工程的质量、进度与安全。因此,结合工程实例,就高层建筑转换层框支梁施工技术进行探讨。
2工程概况
某高层建筑工程,具有住宅、办公、商业等功能,总建筑面积34677m2,地下1层,地上24层,总高度78.9m。其中4层为梁式转换层,该层共有框支梁15条,其截面高度除有6条为500~2900mm不等外,其余均为3000mm;其截面宽度除有2条为450,1200mm外,其余均为700mm和800mm;楼板厚200mm,梁板混凝土强度均为C40。
框支梁布筋密集,上下各布置双排钢筋(个别为3排),配筋最大的梁(4kL13)底、面筋均为2×20Φ25,每侧腰筋13Φ25,箍筋为Φ12@200的八肢箍,并且底直筋在支座处向上弯起35d,面筋则向下弯h(梁高)+40d。
3施工方案
由于框支梁截面小,布筋密且钢筋伸入3层楼板以下达800mm,使得梁柱核心区的钢筋纵横交错,数量在100根以上。为了保证混凝土质量,经反复研究,决定采取二次浇灌法进行施工。第1次浇灌高度H=1300mm,从梁底至3层顶板上500mm处(即标高13.5m处设置水平施工缝),第2次浇灌H=1700mm直至4层楼面高度,并与第4层楼板一起浇注。该转换层的施工工期为30d,具体分段部位详见图1。
图1框支梁(700×3000)模板支撑体系示意图
4模板支撑
该转换层框支梁截面按700×3000计算,第1次浇灌的混凝土重量全部由梁下的CKC双门式架来支承,第2次浇灌按计划在13d后进行,此时先浇部分的混凝土在5、6月份25℃的气温下养护了一段时间,其强度已达到设计强度的70%以上并具有一定的承载力,加上梁下的支架不拆除,巳足够承受上部第2次浇灌时的全部荷载,仅须计算第1施工段的荷载。
框支梁的荷载包括混凝土自重22.75kN/m,模板自重5kN/m,施工活载8kN/m,共计35.75kN/m。按双层门式架支撑每榀安全荷载17.5kN/m计算,取门架间距450mm,并用斜撑交叉联接,架顶装U型托架,支撑2条80×80@300横木,在横木上安装梁底板。为使门架支撑不影响2层楼板的结构安全,除在其下垫以100mm厚板外,在1、层门架下相应位置用钢支顶架上横木再做2层@1000钢支撑以传递承载力(见图1)。由于第1段梁沿楼板顶500mm处的梁侧模必须架空,故埋设Φ20@1000钢筋凳支承并将其与梁箍筋焊牢。梁侧模采用7层夹板,铺设80×80纵横木枋,对拉螺栓φ12双向间距400×600的螺栓加焊钢板作为内支撑点(见图2),用钢支撑支牢(见图1),并检测梁的垂直度。第2段梁模则与4层楼的模板同時安装,并参照第1段梁的做法。
图2 梁侧模及对拉螺栓示意图
门架除保留使用自身的交叉杆外,每层架上均加设纵横向水平加固杆通长布置,与邻近的梁板支撑连成一个整体。在门架外围四周另设一道连续剪力撑,须闭合并与水平加固杆夹牢,以确保支撑系统的整体稳定,水平加固杆及剪力撑均采用φ48钢管。此外,为了提高支撑系统的受力性能,除了排布门架垂直支撑外,还在梁中部及1/4跨度位置上加设φ48钢管支撑作为加强措施。
5钢筋工程
由于框支梁钢筋较密且跨度较大,按常规施工较困难,为了保证钢筋的安装质量和便于施工,经与设计人员商讨,决定采取以下措施:
(1)将封闭型箍筋改为开口型,在完成梁筋安装后加筋焊接封闭,并将焊接接头错开,这样使纵向受力筋、腰筋的安装由底至面有序地逐排绑扎完成。
(2)将面筋水平段切段后补焊,即第1排在梁跨1/3处切断4根,第2排在1/4跨处切断4根,第3排在垂直段切断4根。切断后的水平段钢筋在第1段混凝土浇灌前埋入柱内,待第2段绑扎梁面筋时再补焊水平段钢筋,并按规定控制好同一截面接头数量,这样就解决了梁面筋在第1次浇灌后,因长度较大,埋入柱梁节点后会在空中摇晃,搭架又影响其他工序施工的问题,同时面筋长度缩短后更便于插入梁柱节点,如图3所示。
图3框支梁钢筋处理示意图
(3)当梁底筋伸入柱内达到45d(锚固长度)时,就可取消向上弯起35d,以降低钢筋密度。
6混凝土工程
(1)转换层框支梁四周配有构造钢筋,有利于抵抗混凝土因水化热产生内外温差所形成的温度应力,梁截面虽大,但尚不属厚大结构,故不作为大体积混凝土来控制其温度。但在措施上要加强养护,特别是前7d必须用麻袋覆盖,每天派专人淋水保养,使混凝土保持潮湿状态。
(2)框支梁水平施工缝的处理。为了保证两段混凝土之间的接缝质量,在浇灌第1层混凝土时,将水平施工缝做成凹凸槽,其与梁宽同长,宽200mm,深300mm,槽边间距1000mm。槽箱用木板制作,并用铁丝固定在腰筋上,槽口周边用铁丝网封堵,以防止混凝土浆渗透,并在混凝土初凝后拆除。同时,用长1.0m的Φ20@1200钢筋沿梁纵向垂直插入混凝土中500mm,如图4所示。在第2次浇灌时,清除水平施工缝上的浮浆、浮石,用高压水冲洗后,用不含石子的C40同级混凝土配比的水泥砂浆铺垫。
图4梁水平施工缝处理示意图
(3)梁柱核心区的振捣。由于梁柱节点处钢筋密集,用φ35振捣棒内外上下同时振捣,必要时采用人工钢纤插捣。
7结论
综上所述,转换层是高层建筑中极其重要的结构,必须制定混凝土浇灌和模板支承体系合理优化的施工方案,确保转换层结构的施工质量。同时,当转换层一次浇灌混凝土量达到大体积混凝土量时,应合理设置测温网点进行观测控制,采取措施保证内外混凝土温差<25℃,并加强养护措施,避免裂缝的出现。
参考文献
[1] 吴关尧.高层建筑转换层结构施工技术要点分析[J].经营管理者,2011年18期
[2] 陈陆诚.高层住宅楼转换层框支梁施工技术分析[J].城市建设理论研究,2012年第19期