朱正華
摘 要:隨著當(dāng)今社會的快速發(fā)展,城市的擴(kuò)張速度的加快,導(dǎo)致城市建筑用地開始緊張起來。不可避免的高層建筑、超高層建筑開始在城市大行其肆,并且隨著高層建筑的多功能性與綜合性開始成為主流,而這種高層建筑的多功能性與綜合性結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)就是其不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換而設(shè)置的轉(zhuǎn)換層,于是為了提高高層建筑的施工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,對高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)進(jìn)行研究與了解將變的較為重要起來。
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;施工技術(shù)
所謂的高層建筑結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換層,其實(shí)就是高層建筑受力的主要部位,其不僅對下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了密封,還穩(wěn)定了上部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),總之,其在整個高層建筑結(jié)構(gòu)體系中起著重要的連結(jié)作用。所以在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層施工時,要保證其施工措施的周密性與合理性。只有這樣才能保證整個建筑工程的質(zhì)量。
1 多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)
這種為高層建筑上下不同柱網(wǎng)、不同開間、及不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換而專門設(shè)置的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,可以說是新型高層建筑結(jié)構(gòu)理念變化的產(chǎn)物,其在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中,不僅較合理的解決了高層建筑多樣化后豎向結(jié)構(gòu)的突變性與平面連續(xù)性變化等結(jié)構(gòu)單元體系。而且它在滿足結(jié)構(gòu)安全功能要求的同時,還在很大程度上的解決了一些較為特殊的建筑功能要求。
2 轉(zhuǎn)換層的類型
按照不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換功能,其實(shí)轉(zhuǎn)換層可分為三種類型:①當(dāng)高層建筑的上層結(jié)構(gòu)與下層的結(jié)構(gòu)的形式不同時,為了保證上下層不同結(jié)構(gòu)的安全合理轉(zhuǎn)換而設(shè)置的轉(zhuǎn)換層;②當(dāng)高層建筑的上層與下層的結(jié)構(gòu)形式相同,確上下層的柱網(wǎng)軸線布置不同時設(shè)置的轉(zhuǎn)換層;③高層建筑的上下結(jié)構(gòu)不同,柱網(wǎng)軸線的布置也不同時設(shè)置的轉(zhuǎn)換層。
3 高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式
為了保證高層建筑內(nèi)部上、下層結(jié)構(gòu)形式與相應(yīng)的不同柱網(wǎng)形式變化,一般采用的轉(zhuǎn)換形式分為:
3.1 梁式轉(zhuǎn)換
這是較為常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)之一,多用于上層為剪力墻下層為框架結(jié)構(gòu)時,特別是由于其受力較明確。在進(jìn)行施工設(shè)置時,一般會根據(jù)具體的要求設(shè)置一般有為單向與雙向梁的設(shè)置之分,最后加上其相應(yīng)的施工成本也較低,所以近幾年來被廣泛應(yīng)用于民用建筑中。
3.2 板式轉(zhuǎn)換層
所謂的板式轉(zhuǎn)換層相對于梁式轉(zhuǎn)換層來說,一般用于當(dāng)上下層軸網(wǎng)、柱網(wǎng)出現(xiàn)較大錯位,且梁式轉(zhuǎn)換層已經(jīng)不能滿足上下層結(jié)構(gòu)的安全性時所采用的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式,因?yàn)榘迨浇Y(jié)構(gòu)的厚度可以在很大程度上保證了下層柱網(wǎng)布置的靈活性,但因?yàn)槠涫┕こ杀鞠鄬^高,材料的自重也相對較大,在設(shè)置時,需根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇。
3.3 箱式轉(zhuǎn)換層
其是由上下層厚度較大的樓板與單、雙向托梁共同組成的,且具有較大的整體空間剛度,與箱型基礎(chǔ)的樣式類似。一般是設(shè)置在一些跨度大、荷載大、空間大的且單獨(dú)的板式梁式樓板已經(jīng)不能保證其上下層的安全時所采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式,見下圖:
3.4 桁架式轉(zhuǎn)換層
其是為了適用于那種受力形式較為合理、要求轉(zhuǎn)換層的自重較輕且構(gòu)造較簡單的形式而設(shè)計的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,這種衍架勢的結(jié)構(gòu)形式,不僅在施工上的成本較低,而且相對于箱式轉(zhuǎn)換層而言,其所占的空間大小更小。更方便上下層結(jié)構(gòu)的施工。
3.5 空腹桁架式轉(zhuǎn)換層
這種形式的轉(zhuǎn)換層可以說是衍架式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)化形式,其在衍架式轉(zhuǎn)換層的基礎(chǔ)上通過改變其的支撐形式,多用水平與垂直的桿系作為支撐,相對于安全性與實(shí)用性來說更優(yōu)于衍架式與箱式。
4 轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)
4.1 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)
作為轉(zhuǎn)換層的重要組成部分,支撐系統(tǒng)除了要保證其相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性與強(qiáng)度外,還需在施工時考慮好其自身的荷載與上層結(jié)構(gòu)的自重等問題。通常采用以下幾種形式:
4.1.1 鋼管支撐架
這種支撐系統(tǒng)一般適用于需布置相對密度較大的轉(zhuǎn)換梁的布置區(qū),或者是相對于上層結(jié)構(gòu)的自重與施工的荷載不是太大時,或者是需要設(shè)置板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工時。通常的做法是采用鋼管腳手架,一般控制立桿間距為600mm乘600mm以內(nèi)為佳。
4.1.2 型鋼構(gòu)架支撐
對一些上下層結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜,高度相對較高時,且其轉(zhuǎn)換梁的自重又相對較大時的結(jié)構(gòu),普通的鋼管支撐架已經(jīng)不能適應(yīng)時,可以采用在下層結(jié)構(gòu)的柱中埋置鋼牛腿,將其布置成型鋼構(gòu)架的形式,利用柱上的鋼牛腿向下傳遞豎向荷載,見下圖:
4.2 模板工程
當(dāng)相關(guān)的支撐體系完成后就會開始模板工程的施工,在施工時,高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的梁側(cè)模一般采用的是鋼模板或者達(dá)到一定厚度的覆膜膠合板,這樣不僅在很大程度上減輕了在進(jìn)行混凝土澆筑時出現(xiàn)的側(cè)壓力對模板的擠壓作用,還能有效控制好轉(zhuǎn)換層的混凝土澆筑質(zhì)量。還有值得注意的是,在進(jìn)行模板澆筑時,除了對側(cè)模板進(jìn)行鎖固外,還需注意只有在轉(zhuǎn)換層構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后方能進(jìn)行拆模作業(yè)。
4.3 鋼筋工程
作為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的骨架,其鋼筋工程不僅含鋼量大,主筋長,布置密,而且還存在著綁扎難度較大,鋼筋節(jié)點(diǎn)密集的特點(diǎn),一般為了解決這些施工中的問題,可以采用以下方法。
(1)在進(jìn)行梁內(nèi)鋼筋骨架的穩(wěn)定時,一般可以在所要施工的梁的兩側(cè)搭設(shè)雙排腳手架作為臨時支護(hù)作用,簡單來說就是在兩側(cè)用腳手架搭設(shè)固定的鋼筋焊接支架,利用其作為臨時的支撐,待工作完成后就可撤去。
(2)在遇到一些較長的主筋需要進(jìn)行搭接時,最好采用閃光對焊或者錐螺紋接頭進(jìn)行相應(yīng)的連接,而且在焊接時盡量保證焊接的質(zhì)量,只有這樣,才能保證高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層鋼筋工程的質(zhì)量。
(3)只有征得設(shè)計部門的同意后,才能將箍筋做成開口箍,并且一旦梁的縱向鋼筋綁扎完畢后,就必須將箍筋焊接成封閉箍的形式。
(4)當(dāng)梁的上、下部鋼筋伸入柱、墻內(nèi)進(jìn)行錨固時,一定要控制好其錨固的長度,最好留一定的富裕值,而且腰筋的錨固長度與相關(guān)樓板鋼筋伸入梁內(nèi)的錨固長度最好都按照設(shè)計的具體要求進(jìn)行留設(shè)。
4.4 混凝土工程
作為轉(zhuǎn)換層的關(guān)鍵工程,混凝土的澆筑在按要求澆筑的情況下,還必須注意在施工時,控制好澆筑時的混凝土溫度應(yīng)力的變化,畢竟作為一種水化熱的產(chǎn)物,其澆筑時與外界溫度的變化還是息息相關(guān)的,特別是像高層建筑轉(zhuǎn)換層這種大體積的混凝土澆筑時,為了保證其的澆筑質(zhì)量,減少澆筑產(chǎn)生的裂縫等問題,可以采取以下措施進(jìn)行防治。
(1)在進(jìn)行澆筑時,對需預(yù)留的施工縫進(jìn)行合理設(shè)置,而且可以控制在進(jìn)行澆筑時的澆筑順序:①在進(jìn)行分層澆搗時,需要保證混凝土在上層澆筑完畢后的初凝前進(jìn)行接頭;②充分考慮建筑中的突發(fā)情況,做好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,盡量避免混凝土澆筑時發(fā)生中斷現(xiàn)象。
(2)針對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的鋼筋較密集這一現(xiàn)象,為避免在進(jìn)行混凝土澆筑時的難度過大,一般可以選擇粒徑級配較小的骨料進(jìn)行拌合,并在振搗時,注意好振搗的節(jié)奏,最好做到快插慢拔,將振搗時間控制在沒點(diǎn)25s之間最佳。
(3)在混凝土澆筑前,可以在其內(nèi)部預(yù)埋水管并注入冷水進(jìn)行循環(huán)作用,降低其內(nèi)部溫度,減少內(nèi)外溫差現(xiàn)象。
(4)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)層養(yǎng)護(hù)時,一般采用2層濕草袋夾1層塑料薄膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù),并安排專人進(jìn)行定時澆水的工作,而且一般轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護(hù)期為1個月左右。
5 結(jié)束語
總而言之,伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,高層建筑是不可避免的產(chǎn)物之一,雖然我國的建筑業(yè)起步較晚,但隨著近幾年的建筑業(yè)的高速發(fā)展,工程中的施工技術(shù)也在不斷改進(jìn),但有時總會出現(xiàn)因?yàn)榈滋N(yùn)不足導(dǎo)致的技術(shù)問題,所以,作為建筑業(yè)的一員,只有不斷的通過總結(jié)與實(shí)踐才能使得我國建筑施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,而且我們還要積極吸收國外的先進(jìn)技術(shù),只有這樣我們才能為我國的高層房屋建筑技術(shù)盡一份綿薄之力。
參考文獻(xiàn)
[1]張?zhí)?,莫志榮.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工初探[J].廣西工學(xué)院學(xué)報,2005年04期.
[2]何沛(山侖).高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用[D].西安建筑科技大學(xué),2007年.