摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高層建筑的數(shù)量也在不斷的增多,同時(shí)建筑行業(yè)得到了快速的發(fā)展,高層建筑的功能與用途也在很大程度上得到發(fā)展,高層建筑結(jié)構(gòu)形式也日趨大型化、復(fù)雜化。隨著使用功能的變化,設(shè)置轉(zhuǎn)換層已經(jīng)成為傳遞上部結(jié)構(gòu)載荷的重要手段,本文就高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)進(jìn)行研究,對(duì)工程施工進(jìn)行分析,并探討了施工方案。
關(guān)鍵詞:高層建筑;轉(zhuǎn)換層;模板工程;混凝土工程;鋼筋工程
1 引 言
現(xiàn)代高層建筑由于建筑功能上的要求,往往會(huì)要求上部小空間,下部大空間,以滿足不同的建筑功能要求。而豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置為了適應(yīng)這一要求,就勢(shì)必造成上部柱網(wǎng)、軸線較密,而下部柱網(wǎng)、軸線較疏;甚至上部采用剪力墻結(jié)構(gòu),下部采用框架結(jié)構(gòu),這就造成了豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的上下不連續(xù)。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。
轉(zhuǎn)換層是一個(gè)建筑中不同結(jié)構(gòu)形式相連結(jié)的關(guān)節(jié)點(diǎn),它既是下部結(jié)構(gòu)的封頂,又是上部結(jié)構(gòu)的“空中基礎(chǔ)”,在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)體系中起著至關(guān)重要的連結(jié)紐帶作用。在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,轉(zhuǎn)換層常設(shè)計(jì)成厚板式轉(zhuǎn)換層、梁式轉(zhuǎn)換層、巨型框架式轉(zhuǎn)換層、析架式轉(zhuǎn)換層等,而梁式轉(zhuǎn)換層因?yàn)樵O(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)單,受力明確,應(yīng)用最為廣泛。
2 轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置
轉(zhuǎn)換構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式不止一種,大梁、析架、斜撐、厚板或箱形等。而轉(zhuǎn)換厚板在非地震區(qū)或6度抗震設(shè)計(jì)的情況下用的比較多。大空間地下室等情況下除外,其受周邊限制或影響,地震反應(yīng)沒(méi)地面上的框支結(jié)構(gòu)那么強(qiáng)烈,我們?cè)谠O(shè)計(jì)7度、8度抗震時(shí),往往會(huì)用厚板轉(zhuǎn)換層來(lái)搭建地下室。我們現(xiàn)階段采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)以梁式為多,施工工藝大多采取混凝土組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行,這其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占很大比例,這也是目前國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)換層施工中用的最多的一種結(jié)構(gòu)形式。
3 模板工程
模板與支撐組成模板系統(tǒng),模板要具有一定的剛度與承載力,對(duì)模板來(lái)說(shuō),要滿足一定的要求,首先模板的接縫小能漏漿,在澆筑混凝土之前,木模板應(yīng)當(dāng)澆水濕潤(rùn),然而模板內(nèi)小能有積水;其次模板和混凝土的接觸面,要清理十凈且涂刷適當(dāng)?shù)母綦x劑;模板內(nèi)的雜物。
要清理干凈。模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性以及安個(gè)性原則模板材料一般選用木質(zhì)與鋼材兩種,這些材料應(yīng)具有足夠的剛度,確保模板結(jié)構(gòu)的承載力、足夠的彈性模量,確保模板結(jié)構(gòu)的剛度、模板所接觸的混凝土表面光滑平整等特性。設(shè)計(jì)模板與支架時(shí)要充分考慮模板及其支架自重標(biāo)準(zhǔn)值、鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值以及新澆的混凝土對(duì)模板側(cè)面的壓力標(biāo)準(zhǔn)值等。
混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的模板工程技術(shù)是施工技術(shù)中不可或缺的一部分,它與其他施工技術(shù)所具備的一般屬性與特點(diǎn)基本相同,也就是條件變化多樣、不定性的變化參數(shù)、理論與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)而技術(shù)研究的基本要求是要使施工設(shè)計(jì)與現(xiàn)賣(mài)之間達(dá)到最好的融合。搭設(shè)梁底斜撐支架要與梁下排架同步進(jìn)行,如果搭設(shè)時(shí)間不同步,也應(yīng)確保在鋼筋骨架準(zhǔn)備好前,將搭建梁底斜撐搭建好,要保證兩者受力是同步的。
支架立桿施工時(shí),立桿的上端應(yīng)同梁底的內(nèi)外楞連接起來(lái),讓其實(shí)現(xiàn)雙扣件抗滑移保險(xiǎn)的效果。針對(duì)梁下排架,可在其下部安放掃地桿,中間設(shè)置兩根大小不一的橫桿。
4 混凝土工程施工
對(duì)于結(jié)構(gòu)截面大,故按大體積要求施工。應(yīng)采用措施防止溫度的裂縫。澆筑混凝土是轉(zhuǎn)換層施工過(guò)程中的重中之重,特別是對(duì)于體積大的轉(zhuǎn)換層構(gòu)件來(lái)講,更應(yīng)該盡可能的避免出現(xiàn)裂縫。從施工場(chǎng)地條件與環(huán)境出發(fā),選擇相應(yīng)的施工方法。這里需要注意的是,施工場(chǎng)地條件主要包括場(chǎng)地的溫度、濕度、氣候條件等,并在其中挑選相應(yīng)的配合比,澆筑后一個(gè)月內(nèi)都必須嚴(yán)格監(jiān)測(cè)整個(gè)構(gòu)件;在施工過(guò)程中,混凝土澆筑工藝應(yīng)符合規(guī)范,同時(shí)還應(yīng)控制好構(gòu)件的內(nèi)外溫度,體積較大的混凝土內(nèi)部應(yīng)安放冷卻裝置用以降溫,同時(shí)在外部設(shè)置保溫保濕裝置;合理選擇水泥品種。轉(zhuǎn)換層構(gòu)件的體積通常都比較大,因此我們應(yīng)優(yōu)先選用水化熱較低的水泥品種,如礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥,適當(dāng)添加一些摻和材料,可節(jié)省水泥的用量,同時(shí)也可降低水化熱。另外應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)耐饧觿瑏?lái)控制混凝土水化熱溫度變化,使表面溫度變化不那么明顯。
4.1 施工方法
①首先應(yīng)將周?chē)Y(jié)構(gòu)及墻體進(jìn)行轉(zhuǎn)換,避免混凝土表面熱量過(guò)快喪失,使內(nèi)外溫差較大。②在夏季高溫天氣進(jìn)行施工時(shí),需采用冰水進(jìn)行攪拌,其作用是有效的將混凝土的入模溫度降低。③在對(duì)混凝土進(jìn)行深層澆灌,確保每層的厚度控制在300~500mm,并在前一層混凝土初凝之前,對(duì)后一層混凝土澆筑結(jié)束。④對(duì)澆筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用梁原理進(jìn)行轉(zhuǎn)換,能夠有效的將大體積混凝土中的水化熱高級(jí)溫度應(yīng)力多大現(xiàn)象得到緩解,對(duì)裂縫得到有效的控制。
4.2 混凝土養(yǎng)護(hù)
為防比大體積混凝土出現(xiàn)溫差開(kāi)裂,造成結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患,根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等以及同類(lèi)工程經(jīng)驗(yàn),本工程制定了專(zhuān)項(xiàng)的溫度監(jiān)測(cè)方案及處理措施,在大體積混凝土施工階段和養(yǎng)護(hù)期問(wèn)按照方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)溫差,并根據(jù)測(cè)溫情況來(lái)制定相應(yīng)的措施,以達(dá)到控制混凝土的內(nèi)外溫度差及混凝土表面與大氣的溫差,使其在施工規(guī)范允許的范圍之內(nèi),以防混凝土產(chǎn)生表面裂縫。
應(yīng)使用以下的方法來(lái)控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃:①蓄熱的保溫法和常規(guī)的保溫力法;②外保溫法:在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)的埋管通水冷卻的降溫,在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的中的表面及其底而可采用保溫保濕措施;③如結(jié)構(gòu)板為一般結(jié)構(gòu)則可采用蓄水的養(yǎng)護(hù)力法,如在混凝土澆注完畢后的12h以內(nèi)對(duì)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù),24h后即進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄水高度一般為100mm。
5 轉(zhuǎn)換層的鋼筋工程
①轉(zhuǎn)換層的鋼筋工程施工前,必須做的重要的步驟是了解圖紙內(nèi)容。捆綁鋼筋前,技術(shù)人員應(yīng)先把施工工序、操作方法及施工要求等內(nèi)容告知給所有施工人員,也就是所謂的施工交底。②施工時(shí),應(yīng)根據(jù)圖來(lái)合理確定柱插筋的位置,避免鋼筋錯(cuò)位。鋼筋捆扎好后,我們還必須仔細(xì)檢查直螺紋接頭與懸臂結(jié)構(gòu)撐腳間是否松散,鋼筋位置、綁扎方法都不能出現(xiàn)任何錯(cuò)誤。③捆扎、搭接鋼筋時(shí),需確保其符合抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求及原則。④捆扎好鋼筋后,接下來(lái)便可澆搗混凝土,這一過(guò)程中必須安排專(zhuān)人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,務(wù)必要保證鋼筋的位置合理。
5.1 合理安排好鋼筋就位次序
轉(zhuǎn)換梁(板)的含量高,主筋較長(zhǎng),梁柱的節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集,甚至在部分大跨度的大梁中都使用了工字鋼與大直徑的鋼筋。所以要正確的翻樣與下料,并以安排好的鋼筋就位次序中的鋼筋施工關(guān)鍵。鋼筋工程在施工前,鋼筋翻樣一定要弄清設(shè)計(jì)意圖,審核、熟悉設(shè)計(jì)文件以及有關(guān)的說(shuō)明,掌握現(xiàn)行的規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定。翻樣時(shí)應(yīng)考慮好鋼筋之間的穿插避讓的關(guān)系,確定制作的尺寸、安裝順序。
5.2 鋼筋接頭處的連接
對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的工字鋼應(yīng)進(jìn)行焊接,在焊接完成之后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行徹底的檢測(cè),確保其達(dá)到相關(guān)要求之后方可進(jìn)行下一工序的操作。焊接完成以后需要對(duì)鋼筋進(jìn)行安裝及綁扎。對(duì)于小于直徑32的鋼筋則需采用焊接的力式,當(dāng)大于直徑32的鋼筋可采用機(jī)械連接的力式進(jìn)行。
6 施工時(shí)的技術(shù)要求
首先,施工安全及質(zhì)量是施工時(shí)最重要的技術(shù)要求之一。因此,我們必須在施工技術(shù)選擇方面下功夫,動(dòng)工前要仔細(xì)研究當(dāng)?shù)氐臍夂蛩臓顩r,從當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件出發(fā),挑選和運(yùn)用合適的施工技術(shù)。在選擇支撐、混凝土養(yǎng)護(hù)等相關(guān)技術(shù)時(shí),特別要注重和綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素,以確保工程的質(zhì)量及安全。其次,將工程成本控制在合理范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)不算單一,工程量也不小,這無(wú)疑增加了其施工的難度,同時(shí),也會(huì)相應(yīng)的抬高工程造價(jià)。所以在設(shè)計(jì)與施工工作中,必須綜合考慮整個(gè)工程的施工成本,設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理、可行性強(qiáng)的施工方案,在提高工程質(zhì)量的前提下,更快更好的降低工程的成本。
7 結(jié) 語(yǔ)
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工難度大、技術(shù)含量高,是主體結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵。施工過(guò)程中,只要分清施工中的難點(diǎn)和要點(diǎn),編制有針對(duì)性的完善可行的施工方案,嚴(yán)格執(zhí)行施工方案,精心施工,就能保質(zhì)保量的完成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工。高層建筑中結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量可以說(shuō)是牽一發(fā)而動(dòng)全身,它關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量及安全使用。隨著高層建筑使用功能的變化,設(shè)置轉(zhuǎn)換層已經(jīng)成為傳遞上下部結(jié)構(gòu)荷載的重要手段,在具體的高層建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施上技術(shù)中,要充分做好模板工程、臨時(shí)支撐工程、混凝土工程、鋼筋工程及溫度監(jiān)測(cè)等技術(shù)工作,進(jìn)而對(duì)推動(dòng)我國(guó)建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施上技術(shù)的蘋(píng)新有著幸要的意義。
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作者簡(jiǎn)介:王永剛(1966-),男,高級(jí)工程師,現(xiàn)從事工程管理方面工作。