喻云
(中鐵五局集團建筑工程有限責(zé)任公司貴州貴陽 550000)
淺談轉(zhuǎn)換層設(shè)計與施工要點
喻云
(中鐵五局集團建筑工程有限責(zé)任公司貴州貴陽550000)
本文以烏當(dāng)區(qū)新村保障性住房B標(biāo)為例,介紹了轉(zhuǎn)換層的施工要點。
轉(zhuǎn)換層大梁;支撐體系;荷載傳遞;鋼筋工程;混凝土工程
烏當(dāng)區(qū)新村保障性住房B標(biāo)中,G-1、G-2、G-3轉(zhuǎn)換層位于-0.03m標(biāo)高處,該建筑為框支剪力墻結(jié)構(gòu),±0.00以上30層,± 0.00以下5層;轉(zhuǎn)換層層高6.0m,大梁有以下幾種截面:900× 2000、850×2000、700×2000、500×1800、600×1500、500×1600、450× 1500、500×1100、450×1100、400×1200、200×550、200×400、200× 300等。轉(zhuǎn)換層混凝土等級為C50。大梁鋼筋密集,排數(shù)多(最多的面筋有3排,最多的底筋有5排)。
負(fù)二層層高4.2m,柱墻混凝土強度等級C50,梁板混凝土強度等級C30,柱主要尺寸與轉(zhuǎn)換層同,框架梁主要為300×700、250×600;次梁主要尺寸為200×550、200×450;次梁跨度為2~3m之間,板厚120mm;負(fù)三層層高5.1m,梁板混凝土強度等級C30,其余與負(fù)二層同。負(fù)四層層高5.1m,梁板混凝土強度等級C30,板厚180mm,其余與負(fù)二層同。
2.1模板及支撐體系的選擇
確定大梁的支撐體系是轉(zhuǎn)換層大梁的施工關(guān)鍵,它直接影響結(jié)構(gòu)的安全、工程的質(zhì)量、施工的工期和成本等等。該工程因其他樓層全部使用鋼管扣件式支撐體系,為了材料能夠多次周轉(zhuǎn)使用且便捷,故轉(zhuǎn)換層考慮和其他樓層一樣,使用18厚木模板、50×100木方、φ48鋼管、扣件等,構(gòu)成木楞方、小楞、大楞、立桿、連接桿(縱橫支撐)、掃地桿等,作為大梁的支撐體系。而板的支撐體系則按常規(guī)計算設(shè)置,在此不再贅述。
圖1
2.2梁的分類
考慮荷載時,不能只考慮最大梁的荷載,要根據(jù)所有梁的截面綜合考慮,因該工程中,梁截面大小相差很大,如果只考慮最大梁的荷載,則太不經(jīng)濟。根據(jù)該工程的實際情況,筆者將梁截面情況及施工線荷載分為4個類型計算及施工,如表1。
表1
2.3支撐樓層數(shù)量確定
該工程轉(zhuǎn)換層以下各樓層,設(shè)計荷載均為3.5kN/m2,負(fù)二層樓面不具備單獨承受轉(zhuǎn)換層荷載的能力,必須由2~3層支撐體系,以幾層來共同承受轉(zhuǎn)換層的荷載,以最大梁處的線荷載作為計算單元,根據(jù)計算,兩層樓板即可承受轉(zhuǎn)換層的荷載,因此考慮轉(zhuǎn)換層以下兩層不拆模板及支撐體系,等轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑完畢并達(dá)到一定強度后再行拆除。
但一定要注意:①轉(zhuǎn)換層以下樓層(即負(fù)二、負(fù)三層)模板支撐必須用硬支撐(即:不能在立桿下墊容易變形的墊塊,要墊變形小或基本無變形的墊板),不然負(fù)二層梁板在大梁處可能會因支撐體系有微小下沉,而出現(xiàn)裂紋;②上、下各層立桿位置要對齊,以便轉(zhuǎn)換層大梁施工荷載均勻傳遞至各樓層;③作為支撐轉(zhuǎn)換層以下樓層即負(fù)二層負(fù)三層的模板支撐體系,先必須全部拆松模板支撐架,讓各樓層自身承重后,再回頂,不然達(dá)不到共同受力的效果,受力情況會改變?yōu)椋贺?fù)三層先受力,變形后,負(fù)二層才受力,以至于負(fù)三層的梁出現(xiàn)大量裂縫,甚至破壞。
2.4模板及支撐體系的計算
2.4.1荷載及折減系數(shù)的確定
考慮折減系數(shù)時,不能全按設(shè)計規(guī)范及建筑施工手冊,因為規(guī)范及建筑施工手冊考慮的原材料全為合格品,而目前使用的鋼管及扣件完全達(dá)不到規(guī)范要求。我們在考慮折減系數(shù)時必須根據(jù)現(xiàn)場原材料來定奪。如現(xiàn)場鋼管平均壁厚為2mm,設(shè)計為3.5mm,我們就必須以2mm來計算其截面最小抵抗矩、截面慣性矩、回轉(zhuǎn)半徑、截面面積等。
2.4.2計算模型及計算順序
根據(jù)實際情況計算梁支撐體系,該工程的計算順序為:
(1)根據(jù)梁寬及荷載,按連續(xù)梁內(nèi)力及撓度系數(shù),均布荷載作用下,最大彎矩計算模板承載能力,L2≤W·fm/6.0,得出木楞方的最大間距,結(jié)合實際情況,確定木楞方的間距。
圖2
(2)取梁底中間一支標(biāo)準(zhǔn)木楞方(受力最大的一顆木方)作為計算單元,計算其承載能力,得出小楞的最大間距,根據(jù)實際情況確定小楞的間距。
圖3
(3)根據(jù)梁寬及所有木楞方傳來的荷載,轉(zhuǎn)化為小楞的均布荷載,求出大楞的間距,再根據(jù)大楞的間距,以木楞方傳來的集中荷載最不利布置,驗算大楞的承載能力。
圖4
圖5
(4)在大楞與小楞交接處均設(shè)置立桿,再驗算立桿強度、剛度。(注意:如果立桿與大楞為扣件連接,則要考慮為偏心受壓;如果立桿與大楞以頂托連接,則可以考慮為軸心受壓)最后計算扣件的抗滑力(如圖6)。
圖6
轉(zhuǎn)換層鋼筋含量大,鋼筋排數(shù)多,主筋長,布置密,還有梁錨柱、柱錨梁,鋼筋“搶位”現(xiàn)象十分突出。因此必須要有準(zhǔn)確的翻樣和下料,合理的安排鋼筋的就位順序。
鋼筋翻樣前,必須弄清楚設(shè)計意圖,掌握好規(guī)范,了解誰主、誰次。如果有影響,則考慮以主要部件為主,次要部件為輔,即可以作部分調(diào)整,但錨固等都必須達(dá)到規(guī)范要求。如箍筋等,箍筋彎鉤為135°時,對梁二排鋼筋有影響時,不能降低二排鋼筋,而應(yīng)該改變箍筋,如圖7。
圖7
如邊柱主筋與梁面筋發(fā)生“沖突”時,可以考慮柱主筋降低,如圖8。
圖8
擺放鋼筋時還要考慮混凝土的澆筑,在鋼筋密集區(qū),擺放鋼筋時就要考慮留設(shè)混凝土澆筑口,而且,所有梁的主筋(包括面筋、底筋),在擺放時,必須擺放整齊,為行為列,大樣如圖9。
(1)首先要確定澆筑方案,澆筑順序,以及如何布料。
圖9
該工程考慮為G-1、G-2、G-3分開施工,因此只要考慮單獨一棟即可,以G-1為例,用一臺輸送泵澆筑,布料機輔助布料。大樣如圖10~12。
圖10
圖11
圖12
(2)其次考慮每個澆筑帶的寬度、混凝土的緩凝時間。
應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場混凝土的方量、結(jié)構(gòu)物的尺寸、供料速度、泵送工藝等情況預(yù)先計算好,避免冷縫的出現(xiàn)。
該工程分段后,長約40m、寬約38m,平均約0.7m3/m2,澆筑大梁時,每次澆筑厚度為300~500厚,澆筑帶最大寬度為3m,按38m邊澆筑,每次澆筑混凝土量最大為57m3,每臺混凝土泵送能力15m3/h,則需時4h,考慮澆筑泵管掉頭及混凝土間隙澆筑,因此緩凝時間取8h。分段后轉(zhuǎn)換層混凝土每段約1000m3,澆筑時間約67h。
(3)控制施工冷縫出現(xiàn)。
該工程考慮用塔吊布料,就能很好的控制施工冷縫的出現(xiàn),哪里要出現(xiàn)冷縫就可以將輸送泵管接到哪里。
(4)布料時要注意:不得在同一處連續(xù)布料,應(yīng)在2~3m范圍內(nèi)水平移動布料,且宜垂于模板。
混凝土澆筑分層厚度,一般為300~500mm。當(dāng)水平結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑厚度超過500mm時,可按1:6~1:10坡度分層澆筑,且上層混凝土應(yīng)超前覆蓋下層混凝土500mm以上。
振搗泵送混凝土?xí)r,振動棒插入的間距一般為400mm左右,振搗時間一般為15~30s,并且在20~30min后對其進行二次復(fù)振。
對于有預(yù)留洞、預(yù)埋件和鋼筋密集的部位,確保順利布料和振搗密實。在澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)經(jīng)常觀察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土有不密實等現(xiàn)象,應(yīng)立即采取措施。
水平結(jié)構(gòu)的混凝土表面,應(yīng)適時用木抹子磨平搓毛兩遍以上。必要時,還應(yīng)先用鐵滾筒壓兩遍以上,以防止產(chǎn)生收縮裂縫。轉(zhuǎn)換層梁板混泥土澆注完畢后,應(yīng)及時進行覆蓋養(yǎng)護,且養(yǎng)護時間不少于7d。
通過對支撐體系的驗算判斷支撐架體的安全性和穩(wěn)定性,通過轉(zhuǎn)換層構(gòu)件和支撐樓層構(gòu)件疊合驗算判斷支撐樓層的承載能力,通過烏當(dāng)區(qū)新莊村保障性住房B標(biāo)G-1.2.3轉(zhuǎn)換層的支撐架施工實踐表明,按上述方法對支撐體系進行設(shè)計與施工,支撐體系能夠承受轉(zhuǎn)換層施工的垂直荷載,施工過程中鋼筋與混凝土的施工質(zhì)量控制較好,施工完成后轉(zhuǎn)換層構(gòu)件尺寸滿足設(shè)計要求,混凝土密實,構(gòu)件表面平整;同時負(fù)二負(fù)三層的水平構(gòu)件安好,未出現(xiàn)裂縫,說明其能滿足設(shè)計的承載力要求。
TU755
A
1673-0038(2015)13-0054-03
2015-3-15
喻云(1973-),男,貴州六枝人,本科,主要從事房屋施工項目工作。