高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术研究论文(共10篇)
随着社会的不断发展,由于高层建筑物各个部分的功能用途各不相同,现代化城市建筑也逐渐朝向多功能化方向发展,由此而来的梁式转换层的现代高层建筑工程施工中得到广泛的应用。
二、梁式转换层技术概述
高层建筑结构转换层是建筑物不同结构相互连接的重点部分,它即是对下部建筑的封顶建筑,又作为建筑上部结构的基础,在整个建筑物结构构成中具有极为重要的纽带作用。转换层可沿着建筑的高度方向在建筑任意楼层进行布置,转换层的空间常常作为技术设备层,在其内安装管道、设备等附属设施,结构转换层的常见形式有实体板式、梁式、箱型等,其中梁式转换层使用最为常见,其具有设计简单、施工方便、受力清晰等特点,通常用在底部大空间剪力墙结构上,在梁式转换层当中,最常见就是钢筋混凝土梁式转换层。钢筋混凝土梁式转换层所用结构材料相对便宜,施工和设计相对较为简单,且经验及技术较为成熟,其缺点为自重和截面很大,在施工时模板支撑系统建设难度大。
三、梁式转换层结构的形式及受力分析
在实际工程中,梁式转换层结构的形式的应用相对较多,其原理是通过对下部转换大梁对上部结构实施支托。根据相关技术规程中的要求,对转换梁的最小高度及宽度进行了规范: 对于框支梁截面的宽度应小于框支柱相应方向上的截面宽度,与上墙体截面厚度相比应超过去2 倍,且不能低于 400mm。在实施梁上托柱时,应不能与梁宽方向的柱截面宽度低。在设计抗震过程中,与转换梁跨度相比,其高不能低于跨度的 1/6。在非抗震设计时,转换梁的高不能低于跨度的 1/8。从设计规程的要求中可以看出,多方面的制约是为了使转换梁结构的整体刚度得到保证,进一步将结构的可靠性得到增强。
对于梁式转换层结构的传力途径来说,其形式主要是墙、梁、柱之间的传力。具有直接及计算方便的特点。上部剪力墙刚度、剪力墙、转换大梁的相对刚度、转换大梁与下部支撑结构的相对刚度等对转换大梁的受力造成影响。从计算分析着手,不论转换大梁上部墙体是何种形式,只要墙体的长度足够,转换大梁中的弯矩与不进行还上不墙体作用分析进行比对,存在较小的`作用。同时,在一定范围内,转换大梁也会有受拉区出现。
四、梁式转换层的施工
1、模板与支架的施工
在施工技术中,混凝土梁式转换层的模板工程技术作为重要组成部分得到应用,与施工技术的基本属性及特点发挥着密切关系,这就将参数具备的难控性、条件自身的多变性以及理论和实际情况之间的差异性得到体现。作为技术研究的基本要求,确保与实际情况达到最大程度的符合。在设计模板工程中,主要包括以下内容: 模板装置的结构及构造设计、设置模板装置、装拆设计、模板装置的使用以及周转设计等。
(1)斜撑的施工
在设置斜撑杆时,应采用小于或等于 45°角的方式进行运用,沿柱面竖向排距应控制为 1m,梁底斜撑杆协调梁底模板的外钢楞,将其间距控制在 400mm,将其上端与模板底伸入,并扣接梁度模外钢楞,采用双扣件抗滑保险进行保护。梁底斜撑支架与梁下排架尽可能实施同时搭设,若跟不上也应对大量钢筋骨架就位之前实施搭设结束,促使斜撑支架及梁下排架的同步受力得到保证。将所有斜撑杆尽可能扣接梁下排架的立杆及横杆,同时连接楼层满堂架,促使斜撑支架的稳定性及整体性得到加强。
(2)立杆及扫地杆的施工
立杆的上端应和梁底的内楞、外楞实施分别扣接,促使产生双扣件抗滑移保险。立杆的下端在楼面上铺设的通长木板上存在的钢垫块上进行支撑。梁下排架下对扫地杆进行设置,中间运用两道大小横杆,运用斜撑在梁底排架两侧进行横向设置,纵向对双肢剪力撑进行设置。并在梁下排架和楼层满堂架构成一体,从而将排架的空间刚度得到增加。
(3)钢管支撑施工
在支撑体系中,一定应对木楔的顶紧状态、钉钉子及防止滑动现象进行检查,避免钢管对楼板进行作用,从而出现集中荷载现象。详细检查及验收进场的构配件,确保扣件及底托都具备出厂合格证书,对于碗扣脚手架应对碗扣及杆件的焊接质量进行检查,确保杆件不存在变形现象。当与规定要求相符后即可投入使用。要求各级对施工方案进行共同制定,逐级实施技术交底,结合碗扣脚手架施工方法及梁式转换架体支设的施工经验进行施工作业。
2、钢筋的连接及绑扎施工
对于高层建筑梁式转换层来说,存在大量钢筋用量,且型号多样。转换梁存在较大截面,梁上下的钢筋布置状况相对复杂,确保放样及下料达到准确效果,最为重要的则是对钢筋连接及绑扎进行合理安全。
(1)钢筋翻样及下料
转化大梁施工中存在大量钢筋用量,具有主筋长且布置密的特点。在两梁相交的柱节点区存在较多主筋,且包括腰筋及柱筋等,应对主筋实施弯起锚固,因此出现钢筋密集现象。任何主筋就位出现问题,都会导致大量返工出现,所以,钢筋顺利施工的前提这是准确地翻样及下料。
①在钢筋翻样前应对设计意图进行掌握,对设计文件及相关说明进行审核及熟悉。确保现行规范的相关规定得到掌握,在翻样过程中应与实际相结合对施工方便进行考虑。
②通常在柱节点区对转换大梁的主筋进行设计时,都应将其进行弯起锚固,具有施工难度较大的现象。在解决的过程中应与设计单位进行协调处理。
③应在跨中 1 /3 跨长内对梁上部的主筋接头进行设置,下部主筋接头应与支座 1/3 跨长内临近位置进行设置。由于梁中存在较多主筋,因此在主筋下料过程中,应对每根钢筋的接头位置进行考虑及调整,确保主筋的焊接接头处于相互错开,并能够与相关规范要求相符。
④为了便于钢筋的安装就位,且与相关规范要求相满足,必须按照就位顺序对所有梁主筋进行编号。
(2)各部位钢筋的连接方式
由于转换层钢筋的种类存在较多,钢筋在不同位置的受力状况也各不相同,所以,应对各部位的受力状况、经济效益、施工难度等内容,运用各不相同的连接方式进行使用。
①作为转换层中最为重要的受力单元,转换层大梁的主筋的连接方式应采用最为可靠的且不会对钢筋造成损害的方式,通常使用的连接方法是冷挤压连接法。
②应运用电渣压力焊对转换层柱钢筋及剪力墙竖向分布筋进行运用。
③通常运用闪光焊接的方式对转换层主梁腰筋、箍筋及连续梁的主筋和板钢筋进行操作。
(3)混凝土浇筑施工
转换梁混凝土浇筑存在施工量大,操作速度快,浇筑时间长的特点。在浇筑的过程中还应对温度应力所产生的作用进行考虑。所以,在施工过程中应对以下几点进行关注。
①尽可能在白天对混凝土施工进行运用,促使混凝土输送处于连续状态。运用分层的方式对混凝土进行浇筑,进各层浇筑的厚度控制在 300 ~500mm 范围内。使其每层之间的时间间隔控制在 1. 5 ~ 2h以内。
②运用机械振捣的方式对混凝土振捣进行操作,还应辅助人工扦插。在对振动器进行插入时,应运用快插慢拔的方式,当出现泛浆即可停止振动。将振动棒有半径 1. 25 倍的范围内对插入点距离进行控制。在梁柱节点位置,当出现密集的钢筋时,无法实施振动插入,则应运用钢扦插的方式,在梁柱侧模位置运用橡皮锤实施敲打,并使用人工振捣的方式对其进行弥补。
③浇筑楼板混凝土时,除了运用插入式振动器在梁处进行施工以外,还应在垂直浇筑方向运用平板振动器实施来回振捣。平板振动器实施成排施工,运用搭接的方式在排与排之间进行使用,促使混凝土振捣达到不漏的现象,进一步将其密实度得到保障。为了使楼板混凝土的厚度得到保证,除了标注出柱墙筋外的标高,还应采用钢筋构成的移动式高度控制件进行设置,从而保证楼板厚度,使其与设计要求相符。
五、结语
综上所述,在高层建筑钢筋混凝土施工时,要根据工程的具体情况对转换层的施工方案进行合理安排,精心落实转换层的组织施工,不断为其创造有利条件,从而改变原有施工中存在的一些不利因素,最终实现工程质量的控制,保证高层建筑的施工安全。
参考文献:
[1] 陈军:《高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术》,《信息系统工程》,10期
[2] 蒋冬球:《高层建筑梁式转换层施工技术研究》,《山西建筑》,33期
1 转换层概述
转换层的运用是满足现代高层内部结构的自然过渡[1]。在早期的高层建筑比较单一, 随着我国经济发展, 建筑领域逐渐走向多功能化, 现在的高层建筑顶层多为旅馆、住宅, 中层为中间的写字楼、办公用房, 底部多为大型公共娱乐场所, 不同开间的楼层, 采用不同的结构形式和轴线布置, 底部楼层可已采用大柱网少设墙, 网上楼层递加墙体。
但是上述说的这些和自然的结构布置相违背, 自然合理的结构方式通常为底部受力大, 应多增加墙体柱网密, 往顶部走承压小可减少墙体。为了满足建筑物的多功能化, 就必须在转换结构构件所在楼层设置转换结构构件, 自上而下结构, 轴线布置的自然。
2 梁式转换层运用范围
(1) 高层建筑顶部住宅部分可使用钢筋混凝土剪力墙, 在底部需要设置商业用房部分楼层使用框剪结构, 在两者结构形式变换设置梁式转换层。
(2) 底部楼层外围密柱之间的距离较大, 形成大的入口时设置梁式转换层。
3 转换层的模板和支架的设计与施工
工中还是会由于一些外界因素存在许多问题。这也是施工技术的特点, 条件的多变性、和理论与实际情况的差异性。因此在施工中必须将理论与实际结合起来, 最大程度减少两者之间的差异性, 保证模板和支架的设计施工顺利完成。
那么在实际施工中, 工作人员必须严格按照国家规定要求, 使各项环节达到技术方案的要求, 比如拆除模板的顺序、在混凝土模板设计中保证它的强度和稳定性。在进行施工时, 必须选择标号比较大的钢管加密支撑系统, 从而保证梁板支撑系统可以实现相互连接, 并且形成一个整体。模板支架的立柱应该对准并且铺设垫块, 最后在拆掉模板后实加支撑牢固等措施。这是非常重要的施工环节, 保证后面的设计方案顺利进行[2]。
4 转换层钢筋的采用和绑扎
高层建筑物需要技术性强, 稳定性强的施工来顺利完成, 其中钢筋的连接和绑扎显得尤为重要, 这项技术对高层建筑要求更严格, 某个部位都不能出现任何问题, 在选购原材料商必须严格按照国家规定采购, 技术人员严格检验质量问题。在施工时按照图纸将已检查好的钢筋规格和尺寸数量是否正确, 然后再检查钢筋上的混凝土污染是否清理干净, 再根据弹线确定好钢筋位置准确, 最后再逐个检查钢筋直螺纹的接头质量, 如有不合格及时重焊。
高层建筑钢筋用料大, 且上下梁位置错综复杂, 任何一个发生错误就得返工, 会在成不必要的浪费, 在绑扎前就得了解设计意图, 准确的开展就位工作[3]。尤其是转换层部位的钢筋绑扎, 种类繁多且复杂, 在不同位置的钢筋受力点也不一样, 不同的部位采用不同绑扎方式。比如 (1) 在转换层大梁的位置, 也是受力最大的, 通常采用冷挤压连接。 (2) 转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接。 (3) 其他受力不大的地方曹勇绑扎连接即可。绑扎时注意相邻绑扎点的钢丝扣成八字形, 防止网片歪斜。
5 混凝土浇筑技术
转换梁混凝浇筑量大, 在整体施工中占着非常重要的地位, 因此等小心转换梁的浇筑, 施工过程中要注意以下几点:
(1) 第一步是在浇筑前清理模板内的垃圾、积水和泥土杂物, 并且检查钢筋的垫块是否垫好。一切准备就绪在开始混凝土的浇筑。
(2) 为了保证混凝土浇筑项目高质量的完成, 尽量选在白天施工, 禁止夜间。并且确保混凝土的输送不间断, 在选取混凝土时, 选购有质量保障的, 切勿为了省钱选取质量不合格或小作坊的混凝土, 相关技术人员加强对原材料的选购管理。
(3) 混凝土的振捣采用机械振捣为主, 人工扦插为辅。振捣时间宜为20~30s, 振捣并且及时的将入模的混凝土振捣密实。机械机械振捣也提高了混凝土浇筑效率, 不像人为振捣花费时间长, 且容易出现漏振点的情况。之后等到混凝土不在沉落和出现气泡, 表面变得平坦即可结束。
(4) 泵送施工全过程应注意以下几点:首先要确定是天泵还是地泵, 如果是地泵, 在完成浇筑后需要清洗泵车;然后在布管及拆管环节要严格配合施工顺序要求, 技术人员检查施工过程中是否有纰漏;如果在泵送施工中间有停留情况, 要根据混凝土的状态和泵管的高度形状, 不定期的泵几下, 确保泵正常施工, 泵压一般在75%左右;加强压送水湿润管和泵体, 必要时将湿麻袋覆盖于泵管上, 降低混凝土温度;混凝土入模温度控制。降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一[4]。
最后在混凝土浇筑结束后, 应该在12 小时以内加以覆盖和浇水, 保持混泥土的湿润度防止干枯, 并且有专业人员随时检查混凝土情况变化。
6 结束语
高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术是建筑领域非常知得深入的话题。本文主要研究高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的施工技术, 对缓缓曾现场质量控制和施工安全帮张措施, 提出了更高要求[5]。但是在高层建筑梁式转换层依然存在一些问题, 需要所有相关工作人员仪器进行探索, 严格依据相关技术标准与规范进行施工, 推动我国建筑事业的发展做出贡献。
摘要:随着国民经济的不断发展, 城市建筑多元化, 居民对住宅需求与要求越来越多, 建筑行业不断地扩大, 使我国的建筑工程得到了很大的发展, 由于高层建筑中上部结构与下部结构的受力不均匀, 造成高层建筑空间结构与相关功能的不协调, 本文通过对高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术的研究, 分析总结合理的施工方法, 为梁式转换层的施工提供一些参考意见。
关键词:高层建筑,混凝土,梁式转换层,施工技术
参考文献
[1]李永贵.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术研究[D].湖南大学, 2006.
[2]王锦洪.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术研究[J].广东科技, 2010, (2) :84-85.
[3]章高明.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术研究[J].广东建材, 2007, (10) :64-66.
[4]田德胜.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术分析[J].中国建材科技, 2015, (1) :111-112.
摘要:随着我国经济快速发展,但是,建筑物各个部分的使用功能和要求都存在很大的差别,相应的对建筑物的结构形式和布局要求也具有不同的要求,这些都对施工技术提出了非常高的要求。为了能够满足高层建筑施工的基本技术要求,转换层便应运而生,如今随着转换层在高层建筑钢筋混凝土施工中的不断应用,梁式转换层已经得到了人们的普遍认可。本文主要就梁式转换层施工技术进行分析研究。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;梁式转换层;施工技术
一、转换层概述
在进行高层建筑施工时,随着建筑高度的不断增加,建筑下部结构所受到的压力也会逐渐增大,不过上部结构由于由于缺少负荷所受到的压力则会相对较小,正常来讲的话应该是下层结构柱网会比较密集,承重墙也会比较多,上部结构的柱网则会相对比较稀疏,墙也会比较少。但是如果按照这种合理的布置进行设计施工的时候就会和建筑功能相关的要求存在矛盾。所以在进行施工操作的时候为了能够满足建筑多功能的要求,就需要在建筑结构中增加转换结构,从而形成一种自上而下的结构形式,实现轴线布置的自然过渡。转化结构所在的楼层就被称之为转换层。
二、混凝土梁式转换层施工技术
(一)模板及支架的施工
第一、斜撑施工要点。所有斜撑杆和地面的角度要不大于45°;梁低的斜撑杆和梁底模板要相互契合;在斜撑杆下支点处要设置用于短筋定位的凹槽,最下排的斜撑杆下支点处于所在楼层的柱根处;梁下排架和梁底斜撑杆要同时架设;所有支撑杆最好应用转向扣件和固定部位相连接。
第二、立杆和扫地杆的施工要点。立杆上端要和梁底内、外楞直接扣接,形成双扣件抗滑移保险;立杆下端支撑位置选择设置在楼面铺设的钢垫板上面;扫地杆设置在梁下排架下方。
(二)钢筋连接和绑扎
转换层的钢筋种类数量都比较繁多,再加上不同部位的钢筋受力情况也存在很大差异性,所以在进行钢筋连接时不能够一概而论而是要根据具体受力情况、施工要求以及经济效益等综合情况采取最为适合的钢筋连接方式:转换层大梁的主筋是最重要的受力单元,最宜采用冷挤压连接法;柱钢筋、剪力墙竖向分布钢筋最宜采用电渣压力焊法进行连接;转换层中的主梁腰筋、梁主筋、板钢筋等一般适合采用闪光焊接;其它受力比较小的钢筋则可以采用绑扎连接。
(三)混凝土浇筑技术
转换层混凝土浇筑施工工期比较长,所需要的浇筑量比较大,但是浇筑速度要求比较高,在浇筑的时候还需要充分考虑温度应力的影响,所以在进行施工的时候一定要注意:施工最好安排在白天进行;混凝土传输不要中断,如果不能一次性浇筑完成,还可以适当分层进行;混凝土振捣时采用机械进行;楼板混凝土浇筑时除了在梁处利用插入式振动器,其余的地方选用平板振动器。
三、工程实例
(一)工程概况
此次研究的工程为A市某座图书大厦,总的建筑面积为31344平方米,建筑有主楼以及楼群,建筑地上有21层,地下一层,总楼高为85.7米。结构转换层设置在第七层,转换层构件为转换梁。不过所选用的转换梁规格比较多有1000x2800mm、1000x2400mm、800x2800mm、800x2400mm、800x1800mm、500x1400mm、500x1000mm等7中类型。本文主要研究规格为1000x2800mm规格的转换梁施工,其它规格的转换梁施工方法相类似。
(二)施工方法
转换梁的大梁界面尺寸非常的大,并且每延米自重都高达79KN/m,下梁的梁板是不能够单独承受这么大的重力的。经过施工团队的分析研究,此次工程所最终选用的设计施工方案为:首先,为了能够帮助结构转换层下面的结构层承受更大的重力,对它进行了加固处理,也就是在5、6层保证有至少两层楼面结构承受施工所带来的荷载;其次,对施工进行分段,本次施工工程可以分为两段,2~8轴为第一施工段,保证钢筋混凝土要能够一次性浇筑完成,1/8~17轴则为第二施工段,由于浇筑量比较大所以两次浇筑完成,对应的施工工艺也采用二次浇筑工艺,第一次浇筑到转换层楼板顶以下的3m处,剩下的在第二次浇筑阶段完成。
(三)施工工序
首先对建筑第5、6层的梁板进行支撑,并且在进行下一步施工操作的时候检查支撑是否牢固→定位放线和进行标高的测量→用钢筋绑扎柱、核心筒→安装转换层施工模板→对柱以及核心筒浇筑钢筋混凝土→用钢筋对转换梁进行绑扎→安装转换梁施工用侧模→用钢筋砼对转换梁进行浇筑,要保证从转换梁的底部进行浇筑直至预定的位置→进行轧板的钢筋绑扎→在扎板钢筋绑扎完成之后,对转换梁的上部开始浇筑钢筋砼直到转换层楼板处→等到浇筑的钢筋砼达到设计强度,自下而上拆卸施工用的模板。
(四)转换层支撑设计
根据工程施工的具体特点和强度要求,经过研究最终所采用的转换层支撑设计方式如下:
第一、對第六次的模板不进行拆除,借助模板再进行适当的加密处理,具体的做法就是在六层的框架梁下面多设立一根支撑钢管,保证和梁的间距为6m。
图一:转换层支撑设计图
第二、同样在对第五层进行支撑的时候也不要拆除施工模板,并且对模板框架进行适当的加密,具体做法同上。
第三、一般来讲支撑做到第5层就可以保证施工过程的安全性,如果工程施工需要对第四层进行支撑处理,则可以在第四层需要加固的地方增加支撑杆。
图二:第四层框架梁支撑设计
(五)转换层质量保证措施
第一、保证施工中原材料的质量,对于施工所用原材料要进行严格的检查,一定要保证合格的原材料才能够入库。在购买原材料的时候为了保证原材料的质量还可以进行原材料试验取样检测,另外检查原材料生产公司的原材料合格证是否齐全等。
第二、对施工设备要做好养护和维修,保证施工过程中施工设备能够稳定、高效的运行,另外还需要确保施工过程水电供应不会间断。
第三、严格控制混凝土的质量,尽量减少混凝土中水泥的用量,降低水热化,另外还可以适当的在混凝土中加入一定量的减水剂或者磨面粉煤灰的添加剂。
第四、梁钢筋要保证一次绑扎到位。钢筋的承力架一般选择钢管支撑系统;需要一次性浇筑完成的施工工序一定要保证一次性浇筑完成,另外在浇筑过程一定要严格浇筑工序进行,混凝土浇筑完成之后不要立刻拆除模板,要等到混凝土达到一定强度之后再进行拆除。
第五、对转换梁要做好温度监控工作,根据需要采用适当的措施保证混凝土内外部的温差在规定范围之内,从而确保转换梁的质量。
结语:
综上所述本文主要就高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术进行了一定的分析和研究,首先对转换层概念进行研究,得出转换层其实就是指高层建筑中转换结构构件所在的楼层,紧接着着重分析了梁式转换层施工技术中的模板及支架的施工、钢筋连接和绑扎以及混凝土浇筑技术,并且分别分析了梁式转换层施工中这三种施工工序的要点。文章最后用工程实例对这一施工技术进行了进一步的分析研究,得出在选择施工方法的时候一定要综合施工的具体情况。
参考文献:
[1]鲁璐.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术[J].陕西建筑,2015,08:32-35.
[2]窦键.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的施工技术[J].科技创新与应用,2012,09:223.
论文关键词:转换层;模板;混凝土工程
论文摘要:转换层的施工质量直接影响整个高层建筑的结构安全。因此,控制转换层的施工质量,有着重要作用。本文对转换层施工中的重点对其中的模板及混凝土工程的施工进行了探讨。
1转换层结构的整体施工特点与控制要点
1.1施工特点
转换层的自重和施工荷载往往非常大,应选择合理的模板支撑方案,并进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的,应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力的验算。
对大体积混凝土转换层,混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施,防止新浇混凝土的温度裂缝。
转换层的跨度和承受的荷载都很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。
利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用己经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载,极大改善支撑受力性能,这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况如上部采用的是小柱网框架或开口剪力墙、壁式框架等结构形式。
1.2施工控制要点
转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。
转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。
对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。
应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。
2模板及支架的施工
2.1斜撑的施工要点
所有斜撑杆按小于或等于450角设置,排距沿柱面竖向为lm,梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调,间距为400mm,其上端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接,并作双扣件抗滑移保险,斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽,最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。
梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设,如跟不上,也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕,以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件),同时与楼层满堂架连体,以增强斜撑支架的整体性和稳定性。
2.2立杆和扫地杆的施工要点
立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面),从而形成双扣件抗滑移保险.立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆,中间设两道大小横杆,梁底排架两侧,横向设置斜撑,纵向设置双肢剪刀撑,同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体,以增加排架的空间刚度。
2.3钢管支撑的施工要点
支撑体系中,一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动,这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。
用48x3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架,可调支托安放于钢管支撑顶端,再把小中48x3.5钢管安放在可调支托上,碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大,用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故,否则损失和影响极大,因此,即使在排架三维间距均满足设计要求条件下,仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱、剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。
对进场的构配件进行检查验收,扣件及底托等要有出厂合格证,碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量,杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。
各级共同制定施工方案,并逐级进行技术交底,参照公司的碗扣式脚手架施工工法及己施工的梁式转换架体支设的经验进行施工,执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。
用经纬仪和钥尺在己浇筑混凝土的地坪上找出立杆的纵横位置。为分散荷载,立杆支托下垫50mm厚木板,下设扫地杆。碗扣要锁紧,扣件使用力矩扳手核准拧紧力的要求。斜撑按施工方案的要求进行设置。
混凝土浇筑过程中注意观察架体的变形情况,混凝土浇筑要求两个搓子从中间向两边对称浇筑。下层混凝土强度达到设计强度的75%后才能浇筑上层混凝土,浇上层混凝土之前,先将架体支顶松开,让己浇筑混凝土变形受力后再顶紧支撑,这样使己浇混凝土和架体共同承担、共同作用来承受上部荷载。
3混凝土工程的施工分析
3.1原材料要求
水泥:在满足强度和耐久性等要求的前提下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270-290Kj/kg),严禁使用安定性不合格的水泥。
骨料:粗骨料碎石和卵石均可,应采取连续级配。其最大粒径不得大于钢筋最小净距的3/4。当采用泵送混凝土时,为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有机杂质,其含泥量应小于等于1%。
细骨料宜选用粗砂或中砂,含泥量应小于等于3%。当采用泵送混凝土时,其粗细率以2.6-2.8为宜。控制细砂以0.3二筛孔的通过率为15%-30%;0.15mm筛孔的`通过率为5%-10%。
粉煤灰为了减少水泥用量,可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应小于15%,SO3应小于3%,SiO2应大于40%,并应对水泥无不良反应。
外加剂为了满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。
3.2施工准备
大体积混凝土施工前的准备工作,除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外,应根据其施工的特殊性,做好附属材料和辅助设备的准备工作,如冰、冰水箱(池)、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。施工方案编制的重点,应该是:①根据减少约束的要求,确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施。②通过热工计算,确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施。③确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案。④制定混凝土的保温方案。⑤保证工程质量、安全施工和消防措施的制订。
3.3混凝土浇筑要点
转换梁混凝浇筑量大,浇筑速度块,总的浇筑时间长,又要考虑温度应力的
影响,因此,施工过程中要注意以下几点:
混凝土施工尽量安排在白天进行,并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行,每层高度控制在300--5OOmm。每层间隔时间1.5-2h。
混凝土的振捣采用机械振捣为主,人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔,振动时间以出现泛浆为准,同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处,若钢筋太密,振动不能插入,则采用钢扦插,在梁柱侧模用橡皮锤敲打,用人工振捣来弥补。
楼板混凝土浇筑,除在梁处采用插入式振动器外,其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依口成排进行,且排与排之间应有一定的搭接,确保混凝土不漏振,以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度,除在柱墙筋外注有标高标志外,还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件,用于控制板厚,以保证板厚,满足设计要求。
泵送施工全过程除了按常规操作外,应注意以下几点:
布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求。管泵送前,加强压送水湿润管和泵体,必要时将湿麻袋覆盖于泵管上,降低混凝土温。泵送过程中,有泵管与溜槽配合,控泵送冲击力,避免挠动深梁锚固筋。混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值,固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。
参考文献
[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工,北京:中国建筑工业出版社,.
[2]杜荣军.混凝土工程模板与支架技术,机械工出版社,.
本工程第六层为结构转换层, 设计选用梁式转换形式, 通过梁的协调变形, 将上部塔楼结构的垂直和水平荷载均匀的传给下部裙楼结构。层高3.9m, 板厚180, 最大柱距尺寸为9900mm, 梁截面的规格有:1000×1700, 1000×1800、1600×1800, 1200×1600等, 最大梁截面为1600×2400, 砼强度等级为梁板C40, 柱为C50。
2 施工技术
2.1 施工工艺流程
绑扎柱、核心筒墙钢筋→搭设转换梁负筋支架→转换梁负筋绑扎定位, 锚入柱墙中→支设柱、墙模板及预埋铁件→砼施工至设计梁底标高→墙、柱头砼凿毛→待砼强度达到100%后, 焊接钢管牛腿及托梁→支设转换梁底模及转换层底板模→绑扎转换梁钢筋→绑扎底板钢筋→绑扎上部结构剪力墙及暗柱插筋→支设转换梁侧模及转换柱、核心筒墙部分模板→浇筑柱头、转换梁及顶板砼。
2.2 模板支撑系统
本工程中转换层结构的自重及施工荷载较大, 必须根据工程的实际情况选择合理的模板支撑方案, 以保证支撑系统有足够的强度和稳定性。
(1) 待转换柱及核心筒墙砼达到100%设计强度值后, 搭设模板支撑系统。
(2) 采用φ48X3.5标准钢管搭设模板支撑系统, 梁底排架的立杆一排4~6根, 具体由梁宽定, 纵向间距@400, 大横杆的步距不大于1000mm。板立杆间距为1000mm。
(3) 梁底支撑系统立杆下沿梁垂直方向需垫设通长木方L=2400mm;梁板模板及支撑系统不能拆除;转换层转换梁之对应的几层梁, 需用可调支杆加固, 间距@1000mm;梁板砼强度必须达到100%后方可进行转换层砼施工。
(4) 沿梁高设五道Φ12对拉螺栓加固。沿梁纵向每400mm设一道Φ12对拉螺栓加固。
(5) 当梁跨度超过4m时, 按跨长3‰预起拱;悬臂梁按L/300预起拱。
(6) 由于转换梁自重较大, 必须待梁砼强度达到100%后, 方可拆除底模与支撑系统。
(7) 转换梁模板支撑系统搭设完成后, 要着重检查每个钢管扣件的紧固程度, 做到万无一失。
2.3 钢筋工程
转换层主梁的钢筋直径较大, 数量较多, 骨架高, 易顷复, 对转换层梁的钢筋绑扎采用悬挂式绑扎方式。
(1) 梁钢筋绑扎。
(1) 箍筋套入前应校正梁主筋的间距和支座边距, 并用粉笔在梁主筋上按照设计要求划出箍筋间距, 绑扎丝采用20#铅丝。
(2) 穿入梁下部第二排钢筋, 拧紧直螺纹接头, 并与箍筋进行绑扎, 绑扎完毕后, 在二排钢筋上面放置楞铁间距1.2m~1.5m, 然后穿入梁下部第二排钢筋并与箍筋进行绑扎。
(3) 在原托杆扣件的下方50处设置扣件, 拧松托杆扣件使其下滑至新设置扣件位置, 再拧紧托杆扣件, 如此反复, 直至钢筋骨架到位。
(4) 骨架就位检查合格后, 用粉笔在箍筋上划分腰筋间距位置, 并穿入腰筋对照粉笔划线进行绑扎, 同时绑扎拉手筋, 并对柱箍筋进行复位绑扎。
(2) 板筋绑扎。
(1) 转换层板筋规格为φ12@150双层双向, 先绑扎板底筋, 与梁平行的第一根板底筋距梁边50开始布置, 其间按间距150用粉笔在板模面上均匀分划, 按线布置钢筋。
(2) 板底筋与板面筋之间采用φ6.5铁马卡@1000进行垫隔, 确保板面筋位置正确。
(3) 双向板钢筋交叉点应全数进行绑扎, 绑扎成形完毕的板面筋上, 应放置施工通道和浇筑操作用脚手板, 避免直接踩凹板面钢筋。
2.4 砼工程
本工程框支梁截面尺寸较大、楼板较厚。根据设计图纸要求, 转换层梁板砼应一次浇筑完毕, 不留施工缝。
(1) 砼浇筑。
转换层梁板砼浇筑由短边一端开始, 沿长度方向向前推进。浇筑砼应连续分层进行, 每层砼浇筑厚度不超过50cm。梁板砼应同时进行浇筑, 先将梁的砼分层浇筑, 用“赶浆法”由梁一端成阶梯形向前推进, 当起始点的砼达到板底位置时, 再与板砼一起浇筑, 随着阶梯的不断延伸, 梁板砼连续向前推进直至完成。
(2) 砼振捣。
在浇筑点的前后布置两道振动棒。第一道布置在砼卸料点, 主要解决上部砼的捣实;第二道布置在砼坡脚处, 确保下部砼的密实。
(3) 控制收缩裂缝的施工技术措施。
本工程转换层框支梁截面尺寸大, 为了控制收缩裂缝的发生, 采取了以下技术措施。
(1) 选用收缩量小的水泥, 水泥为普通硅酸盐水泥。
(2) 砼中掺入粉煤灰可以替代部分水泥, 减少水泥用量, 粉煤灰掺用量按施工设计配合比要求确定。
(3) 掺用高效减水缓凝剂, 延缓砼的温峰, 并可减少用水量, 从而减少砼收缩。
(4) 选用5mm~40mm连续级配良好的石子, 含泥量不大于1%, 减少用水量, 使砼的收缩和泌水随之减少, 从而增加砼结构的密实性。
(5) 细骨料以采用中、粗砂为宜, 可以减少用水量和水泥用量, 进而降低砼的温升和减少砼收缩。
(6) 石子含泥量应小于1%, 砂子含泥量应小于2%。
(7) 砼浇筑后, 表面容易产生泌水现象因此砼振捣后期必须认真做好砼表面的用木搓板反复搓磨工作, 随后立即在砼表面覆盖养护。
3 施工质量控制措施
(1) 在砼浇筑前, 应认真清除模板内的杂物, 模板表面要洁净, 充分湿润, 钢模隔离剂要涂刷均匀, 模板安装必须严密, 防止漏浆。
(2) 为防止砼出现露筋, 在砼浇筑前严格控制钢筋位置的正确性, 不得有位移等缺陷。
(3) 为防止砼出现蜂窝现象, 砼拌合时要严格控制配合比, 拌合物要均匀, 匀质性好, 并应严格控制浇筑砼的坍落度, 以确保砼的密实度。
(4) 为防止砼出现孔洞, 采用φ30振动棒进行振捣密实, 在预留孔洞处应从两侧同时下料, 采用正确的振捣方法, 严防漏振。
(5) 为防止砼产生裂缝, 配制砼时, 应严格控制水灰比和水泥用量, 选择合理的级配, 同时, 要振捣密实, 减少收缩量, 提高砼抗裂强度, 并要认真及时养护。
(6) 设置临时沉降观测点:在支撑大梁的钢管上, 转角处设置沉降观测点, 若沉降量超过允许沉降值时, 应立即停止施工, 待消除安全隐患后再继续施工。
4 结语
结构转换层作为建筑物内不同结构形式受力的连结与传承的关键节点, 其施工过程质量控制难度较大, 其难点主要在于模板支撑系统、钢筋工程、砼裂缝的控制通过精心施工, 确保了本工程质量。
参考文献
[1]徐至钧.超高层建筑结构设计与施工[M].机械工业出版社, 2007, 6.
[2]宋玉普.预应力砼建筑结构[M].机械工业出版社, 2007, 5.
关键词:梁式转换层;高层建筑;施工技术
1引言
目前,随着高层建筑的增多,为了满足建筑多功能的要求,就必须在结构中设置转换结构构件,因此,转换层的作用显得越来越重要。由于高层建筑下部结构受力较大,上部结构受力较小,正常合理的布置应是下部柱网密、墙多,上部柱网疏、墙少。这样建筑功能要求就与常规结构布置之间产生了矛盾。本文结合梁式转换层高层建筑施工技术进行阐述,以供同行参考。
2高层建筑采用梁式转换层进行结构转换原因分析
2.1经济指标
从抗剪和抗冲切的角度考虑,转换板的厚度往往很大。一般可达2.0m~2.8m。这样的厚板一方面重量很大,增大了对下部垂直构件的承载力设计要求,另一方面本层的混凝土用量也很大。转换梁常用截面高度为1.6~4.0m,只有在跨度较小以及承托的层数较少时才转换梁常用截面高度0.9~1.4m,而跨度较大且承托较大且承托的层数较多时,或构件条件特殊时才采用较大的截面高度1.5~4.0 m。
2.2抗震性能
由于厚板集中了很大的刚度和质量,在地震作用下,地震反应强烈。不仅板本身受力很大,而且由于沿竖向刚度突然变化,相邻上、下层受到很大的作用力,容易发生震害。以往的模型振动台试验研究表明,厚板的上、下相邻层结构出现明显裂缝和混凝土剥落。另外,试验还表明,在竖向荷载和地震力共同作用下,板不仅发生冲切破坏,而且可能产生剪切破坏,板内必须三向配筋。带有厚板转换层的商住建筑,结构设计和施工都比较复杂,材料用量和造价都较高,而且抗震设计上的问题较多,目前还在进一步研究,所以采用这种结构形式要慎重对待。
2.3转换层设计
首先,带转换层的多高层建筑,转换层的下部楼层由于设置大空间的要求,其刚度会产生突变,一般比转换层上部楼层的刚度小,设计时应采取措施减少转换层上、下楼层结构抗侧刚度及承载力的变化,以保证满足抗风、抗震设计的要求。转换构件为重要传力部位,应保证转换构件的安全性。而对于2.8度抗震设计时除考虑竖向荷载、风荷载或水平地震作用外。还应考虑竖向地震作用的影响,转换构件的竖向地震作用,可采用反应谱方法或动力时程分析方法计算;作为近似考虑,也可将转换构件在重力荷载标准值作用下的内力乘以增大系数。
3模板及支架的施工
3.1斜撑的施工要点
所有斜撑杆按小于或等于45度角设置,排距沿柱面竖向为1m,梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调,间距为400mm,其上端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接,并作双扣件抗滑移保险,斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽,最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设,如跟不上,也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕,以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件),同时与楼层满堂架连体,以增强斜撑支架的整体性和稳定性。
3.2立杆和扫地杆的施工要点
立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面),从而形成双扣件抗滑移保险。立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆,中间设两道大小横杆,梁底排架两侧,横向设置斜撑,纵向设置双肢剪刀撑,同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体,以增加排架的空间刚度。
3.3钢管支撑的施工要点
支撑体系中,一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动,这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。
(1)用Φ48×3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架,可调支托安放于钢管支撑顶端,再把Φ48×3.5钢管安放在可调支托上,碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大,用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故,否则损失和影响极大,因此,即使在排架三维间距均满足设计要求条件下,仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的竖向构件如框架柱,剪力墙承载一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。
(2)对进场的构配件进行检查验收,扣件及底托等要有出厂合格证,碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量,杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。
(3)各级共同制定施工方案,并逐级进行技术交底,参照公司的碗扣式脚手架施工方法及己施工的梁式转换架体支设的经验进行施工,执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。
4钢筋的连接和绑扎
4.1钢筋翻样与下料
转换大梁的含钢量大,主筋长,布置密,在两梁相交的柱节点区上下共有儿十层上百根主筋在此“相聚”,加上腰筋、柱筋等,主筋还须弯起锚固,众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误,均会造成大量的返工。因此,准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。
(1)钢筋翻样前必须弄清设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明;掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
(2)一般设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固,施工难度大。可与设计单位协商解决,如:大梁的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上;底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d,其余主筋全部取销弯锚,负筋亦不起弯,均伸至弯起筋即可(柱截面大,锚固长度满足要求)。这样一来,增大了节点空间,为混凝土的灌注和振捣提供了条件。
(3)梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内,下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多,主筋下料时,必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置,以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
(4)为方便钢筋的安装就位,满足上述规范要求,必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。
(5)梁箍筋大,下料时要注意对焊接头位置,避免接头出现在箍筋的弯折处。
4.2各部位钢筋连接方式
转换层中钢筋的种类繁多,不同位置钢筋受力情况也不尽相同,因此,各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。
(1)转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元,应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式,通常采用冷挤压连接法。
(2)转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊。
(3)转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接。
(4)其他受力较次要部位,如联系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。
5混凝土浇筑技术
转换梁混凝浇筑量大,浇筑速度块,总的浇筑时间长,又要考虑温度应力的影响,因此,施工过程中要注意以下几点:
5.1混凝土施工尽量安排在白天进行,并确保混凝土的输送不问断。混凝土浇筑应分层进行,每层高度控制在300~500mm。每层间隔时间1.5~2h。
5.2混凝土的振捣采用机械振捣为主,人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔,振动时间以出现泛浆为准,同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处,若钢筋太密,振动不能插入,则采用钢扦插,在梁柱侧模用橡皮锤敲打,用人工振捣来弥补。
5.3楼板混凝土浇筑,除在梁处采用插入式振动器外,其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依回字型路线成排进行振捣,且排与排之间应有一定的搭接,确保混凝土不漏振,以保证密实度。为保证楼板混凝土厚度,除在柱墙筋外注有标高标志外,还应加设用钢筋制作而成的移動式高度控制件,用于控制板厚,以保证板厚,满足设计要求。
5.4泵送施工全过程除了按常规操作外,应注意以下几点:布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求:管泵送前,加强压送水湿润管和泵体,必要时将湿麻袋覆盖于泵管上,降低混凝土温度;泵送过程中,有泵管与溜槽配合,控制泵送冲击力,避免挠动深梁锚固筋;混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值,固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。
6结语
目前,梁式转换层的中高层建筑在国内应用虽然很多,也在施工方面作了一些探讨和研究。本课题是通过对钢筋混凝土梁式转换层的施工技术研究,力求为以后的梁式转换层施工技术的应用积累一定的经验,促进该项技术的推广应用。
关键词:高层建筑;梁式转换层;设计探讨
中图分类号:TU973文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0059-02
目前为了满足人们越来越高的建筑需求,使得转换层结构得到了广泛应用,其中最为普遍的当属梁式转换结构,由于在转换结构中存在竖向受力转换,所以结构的受力相对复杂,尤其是在施工阶段的影响方面,很多计算中都未考虑施工过程或考虑得较为简单,从而造成设计未能反应施工的真实情况。
1梁式转换层结构形式
高层建筑结构下部受力比上部大,按常理来说,在高层建筑结构的设计中要考虑下部结构的刚度要大于上部结构的刚度,采取的措施就是下部增加墙体、增加柱网,而上部逐渐减少墙柱的密度。显然,这在高层建筑设计中是不现实的,因为高层建筑的使用功能对空间要求却是下部大空间,往上部逐渐减小,因此对高层建筑结构的设计就要考虑反常规设计方法。在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中,规范对
转换梁的最小高度和宽度作了如下规定:框支梁截面宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度,不宜小于其上墙体截面厚度的2倍,且不易小于400 mm;当梁上托柱时,尚不应小于梁宽方向的柱截面宽度。梁截面高度,抗震设计时不应小于计算跨度的1/6,非抗震设计时不应小于计算跨度的1/8。从该设计规程中可知,采取这些限制的措施主要是为了保证转换梁结构的整体刚度,增强结构的可靠性。
1.1梁式转换层结构形式
实际工程中应用的梁式转换层结构有多种形式,主要原理就是利用下部的转换大梁来支托上部结构。
1.2梁式转换结构受力机理分析
梁式转换层结构的传力途径为墙—梁—柱(墙)的形式,传力直接,便于分析计算。转换大梁的受力主要受上部剪力墙刚度、剪力墙与转换大梁的相对刚度和转换大梁与下部支撑结构的相对刚度影响。为了弄清转换梁结构与上部墙体共同工作的性能,对转换梁承托层数对其内力的影响采用有限元程序进行分析,从分析结果中我们知道,对一般结构转换大梁,上部墙体考虑3层与考虑4层、5层内力的设计控制,内力差异不大于5%,故在分析计算时可考虑计算3层。
2梁式转换层的结构设计
2.1结构竖向布置
高层建筑的侧向刚度宜下大上小,且应避免刚度突变。然而带转换层的高层建筑结构显然有悖于此,因此文献对转换层结构的侧向刚度作了专门规定。对该工程而言,属于“高位转换”。转换层上下等效侧向刚度比宜接近于1,不应大于1.3。在设计过程中,应把握原则,就是要强化下部,弱化上部。可以采用的方法有以下几种:
(1)与建筑专业协商,使尽可能多的剪力墙落地,必要时甚至可在底部增设部分剪力墙(不伸至上层)。除核心筒部分剪力墙在底部必须设置外,与建筑专业协商后,让两侧各有一片剪力墙落地。这些无疑都大大增强了底部刚度。
(2)加大底部剪力墙厚度。转换层以下剪力墙中,核心筒部分的厚度取600 mm,其余部分的厚度取400 mm。
(3)底部剪力墙尽量不开洞或开小洞,以免刚度削弱太大。
(4)提高底部柱、墙混凝土强度等级,采用C50混凝土。
(5)适当减少转换层上部剪力墙数目,控制剪力墙厚度,并在某些较长剪力墙中部开结构洞,以弱化上部刚度。弱化上部刚度不仅对控制刚度比有利,还可减轻建筑物重量,减小框支梁承受的荷载;增大结构自振周期,减小地震作用力。工程综合采用上述几种方法后,转换层上下刚度比在X方向为0.725,在Y方向为0.813,满足规范要求,效果良好。
2.2结构平面布局
工程底部为框架—剪力墙结构,体型简单、规则;上部为纯剪力墙结构。在剪力墙平面布置上,东西向完全对称,南北向质量中心与刚度中心偏差不超过2 m,结构偏心率较小。除核心筒外,其余剪力墙布置分散、均匀;且尽量沿周边布置,以增强抗扭效果。查阅计算结果,扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为0.85,各层最大水平位移与层间位移比值不大于1.3,均满足平面布置及控制扭转的要求。可见工程平面布局规则合理,抗扭效果良好。
3梁式转换层结构的设计与构造
由框支主梁承托转换次梁及次梁上的剪力墙,其传力途径多次转换,受力复杂。框支主梁除承受其上部剪力墙的作用外,还要承受次梁传给的剪力、扭矩和弯矩,框支主梁易受剪切破坏。对于有抗震设防要求的建筑,为了改善结构的受力性能,提高其抗震能力,在进行结构平面布置时,可以将一部分剪力墙落地,并贯通至基础,形成落地剪力墙与框支墙协同工作的受力体系。
3.1转换梁的设计与构造要求
转换梁的截面尺寸一般宜由剪压比计算确定,以避免脆性破坏和具有合适的含箍率。转换梁不宜开洞,若需要开洞,洞口宜位于梁中和轴附近。洞口上、下弦杆必须采取加强措施,箍筋要加密,以增强其抗剪能力。上、下弦杆箍筋计算时宜将剪力设计值乘以放大系数1.2。当洞口内力较大时,可采用型钢构件来加强。
转换梁的混凝土强度等级不应低于C30。转换梁上、下主筋的最小配筋率非抗震设计时为0.3%,转换梁中主筋不宜有接头,转换梁上部主筋至少应有50%沿梁全长贯通,下部主筋应全部贯通伸入柱内。
3.2框支柱的设计与构造要求
框支柱截面尺寸一般系由其轴压比计算确定。地震作用下框支柱内力需调整。抗震设计时,框支柱的柱顶弯矩应乘以放大系数,并按放大后的弯矩设计值进行配筋;剪力调整—框支柱承受的地震剪力标准值应按下列规定采用:框支柱的数目不多于10根时,当框支层为1~2层时,每层每根柱承受的剪力应至少取基底剪力的2%;当框支层为3层及3层以上时,各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的3%;框支柱的数目多于10根时,当框支层为1~2层时,每层每根柱承受的剪力之和应取基底剪力的20%;当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的30%;框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩,框支柱轴力可不调整。
框支柱全部纵向钢筋配筋率,抗震等级一级时不小于1.2%,二级时不小于1.0%,三级时不小于0.9%,四级及非抗震设计时不小于0.8%。纵向钢筋间距抗震设计时不大于200 mm,且不小于80 mm,全部纵向钢筋配筋率不宜大于4%。
3.3转换梁的截面设计方法
目前国内结构设计工作普遍采用的转换梁截面设计方法,主要有应力截面设计方法。对转换梁进行有限元分析得到的结果是应力及其分布规律,为能直接应用转换梁有限元法分析后的应力大小及其分布规律进行截面的配筋计算,假定不考虑混凝土的抗拉作用,所有拉力由钢筋承担,钢筋达到其屈服强度设计值。受压区混凝土的强度达到轴心抗压强度设计值。
3.4转换梁截面设计方法的选择
托柱形式转换梁截面设计,当转换梁承托上部普通框架时,在转换梁常用截面尺寸范围内,转换梁受力基本和普通梁相同,可按普通梁截面设计方法进行配筋计算。当转换梁承托上部斜杆框架时,转换梁将承受轴向拉力,此时应按偏心受拉构件进行截面设计。
3.5托墙形式转换梁截面设计
当转换梁承托上部墙体满跨不开洞时,转换梁与上部墙体共同工作,其受力特征与破坏形态表现为深梁,此时转换梁截面设计方法宜采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法,且计算出的纵向钢筋应沿全梁高适当分布配置。由于此时转换梁跨中较大范围内的内力较大,故底部纵向钢筋不宜截断和弯起,应全部伸入支座。当转换梁承托上部墙体为小墙肢时,转换梁基本上可按普通梁的截面设计方法进行配筋计算,纵向钢筋可按普通梁集中布置在转换梁的底部。
4结束语
总之,梁式转换层结构是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式,其正确选择建筑抗震类别、结合结构布置、正确选择各分部的抗震等级、构件设计应注重抗震延性设计的概念、对主要构件进行加强是设计的重点。
Conversion Layer of High-rise Building Design of Beam
Su Weicheng
Abstract: This article mainly discusses the conversion beam high-rise building structures in engineering design problems, propose relevant measures for improvement and recommendations for similar projects for reference.
建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同, 该楼层上部与下部采用不同结构类型, 并通过该楼层进行结构转换, 则该楼层称为结构转换层。结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相连结的关节点, 它既是下部结构的封顶, 又是上部结构的“空中基础”, 在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连结纽带作用, 转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点, 在实际中得到了较广泛的推广应用, 是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式。
按结构功能, 转换层可分为三类:上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构, 它将上部剪力墙转换为下部的框架, 以创造一个较大的内部自由空间。上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变, 但是通过转换层使下层柱的柱距扩大, 形成大柱网, 并常用于外框筒的下层形成较大的入口。同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时, 柱网轴线与上部楼层的轴线错开, 形成上下结构不对齐的布置。
2 转换层的施工重点及难点
在高层建筑工程中, 梁式转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点, 能较好地解决高层建筑中上下部结构在竖向不连续的问题, 因此得到了广泛的采用和认可。因此如何采取合理的施工方法, 保证施工质量达到设计要求, 是关系到建筑物整体结构质量的重大问题。
以某工程为例, 其主要施工流程为:二层楼面施工完毕后, 测量放线→二层剪力墙、柱钢筋绑扎二层剪力墙、柱模板安装→转换大梁满堂红支撑系统搭设→大梁底模安装→转大梁钢筋绑扎大梁侧模及其他梁板模→剪力墙、柱混凝土浇筑→其他梁板钢。转换层施工中有以下重点和难点:模板支撑系统、钢筋的连接与绑扎、混凝土浇筑及裂缝控制。 因转换梁截面尺寸大, 转换层的混凝土与钢筋自重以及施工荷载非常大, 因此如何确定转换层梁板模板的支撑系统是转换层施工的重点之一, 必须保证支撑系统的承载力和整体稳定性。转换梁的配筋量大、主筋长、布置密, 在梁柱节点区钢筋更是纵横交错。因此, 如何正确 地翻样和下料, 保证钢筋位置和数量的正确是钢筋施工的关键。转换梁的截面较大, 梁柱交叉的核心区钢筋纵横交错, 钢筋间距小, 混凝土自由下落困难, 且易产生温度及收缩裂缝。因此, 如何保证混凝土顺利浇筑和防止裂缝的产生是保证混凝土施工质量的关键。下面就结合个人经验简要分析下梁式转换层的施工技术。
3 模板及支架施工
在高层建筑施工中, 梁式转换层模板工程技术是建筑施工技术的一个重要组成部分, 与其他模板工程施工没有很大的区别, 本文主要研究转换层的施工技术, 因此对模板装置的使用和周转设计不作详细探讨。
3.1 斜撑的施工要点
所有斜撑杆按小于或等于45度角设置, 排距沿柱面竖向为1m, 梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调, 间距为400mm, 其上端伸至模板底并与梁模外钢楞相扣接, 并作双扣件抗滑移保险, 斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽, 最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设, 如跟不上, 也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕, 以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接 (用转向扣件) , 同时与楼层满堂架连体, 以增强斜撑支架的整体性和稳定性。
3.2 立杆和扫地杆的施工要点
立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接 (外楞紧贴在内楞下面) , 从而形成双扣件抗滑移保险。立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆, 中间设两道大小横杆, 梁底排架两侧, 横向设置斜撑, 纵向设置双肢剪刀撑, 同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体, 以增加排架的空间刚度。
3.3 钢管支撑的施工要点
支撑体系中, 一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动, 这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。
用中Φ48×3.5 碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架, 可调支托安放于钢管支撑顶端, 再把小中48×3.5 钢管安放在可调支托上, 碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大, 用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故, 否则损失和影响极大, 因此, 即使在排架三维间距均满足设计要求条件下, 仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱, 剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。
对进场的构配件进行检查验收, 扣件及底托等要有出厂合格证, 碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量, 杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。
各级共同制定施工方案, 并逐级进行技术交底, 参照公司的碗扣式脚手架施工工法及己施工的梁式转换架体支设的经验进行施工, 执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。
4 钢筋的连接和绑扎
高层建筑梁式转换层钢筋用量大、型号多;转换梁截面大, 梁上下钢筋布置错综复杂。准确放样与下料、合理安排好钢筋连接和绑扎尤为重要。
4.1 钢筋翻样与下料
转换大梁的含钢量大, 主筋长, 布置密, 在两梁相交的柱节点区上下共有数十层上百根主筋在此“相聚”, 加上腰筋、柱筋等, 主筋还须弯起锚固, 众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误, 均会造成大量的返工。因此, 准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。
(1) 钢筋翻样前必须弄清设计意图;审核、熟悉设计文件及有关说明;掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
(2) 一般设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固, 施工难度较大。可与设计单位协商解决, 如:大梁的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上;底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d, 其余主筋全部取消弯锚, 负筋亦不起弯, 均伸至弯起筋即可 (柱截面大, 锚固长度满足要求) 。这样一来, 增大了节点空间, 为混凝土的灌注和振捣提供了条件。
(3) 梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3 跨长内, 下部主筋接头要求设在靠近支座1/3 跨长内。由于梁内主筋多, 主筋下料时, 必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置, 以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
(4) 为方便钢筋的安装就位, 满足上述规范要求, 必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。
(5) 梁箍筋大, 下料时要注意对焊接头位置, 避免接头出现在箍筋的弯折处。
4.2 各部位钢筋连接方式
转换层中钢筋的种类繁多, 不同位置钢筋受力情况也不尽相同, 因此, 各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。
(1) 转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元, 应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式, 通常采用冷挤压连接法。
(2) 转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊。
(3) 转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接。
(4) 其他受力较次要部位, 如联系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。
5 钢筋砼浇筑
转换梁混凝浇筑量大, 浇筑速度块, 总的浇筑时间长, 又要考虑温度应力的影响, 因此在施工过程中应注意以下几点:
混凝土施工尽量安排在白天进行, 并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行, 每层高度控制在300~500mm。每层间隔时间1.5~2h。
混凝土的振捣采用机械振捣为主, 人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔, 振动时间以出现泛浆为准, 同时插入点的距离应在振动棒半径1.25 倍范围内。在梁柱节点处, 若钢筋太密, 振动不能插入, 则采用钢扦插, 在梁柱侧模用橡皮锤敲打, 用人工振捣来弥补。楼板混凝土浇筑, 除在梁处采用插入式振动器外, 其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依口成排进行, 且排与排之间应有一定的搭接, 确保混凝土不漏振, 以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度, 除在柱墙筋外注有标高标志外, 还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件, 用于控制板厚, 以保证板厚, 满足设计要求。
泵送施工全过程除了按常规操作外, 应注意以下几点:布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求:管泵送前, 加强压送水湿润管和泵体, 必要时将湿麻袋覆盖于泵管上, 降低混凝土温度;泵送过程中, 有泵管与溜槽配合, 控制泵送冲击力, 避免挠动深梁锚固筋;混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土中心的温度值, 因此降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。
6 结语
改革开放, 我国的经济得到了快速的发展, 同时城市化进程也愈来愈快, 城市人口密度的迅速提升, 为了解决人居和配套功能设施的建设, 小高层、高层建筑变得愈来愈普遍。同时, 随着城市经济体系的布局, 高层建筑表现为具有超强的综合性、复杂性和多样性, 其建筑内部空间有多种可变的使用功能, 因此, 其内部空间结构设计会随着功能和要求的不一样呈现出差异性。比如说, 将高层建筑分为上、中、下三部分, 通常其用于居住的上部在设计上轴网的间距相对比较小, 存在比较多的隔墙;多用于办公写字楼功能的中部, 通常情况下将柱的位置设置在大小适中的房间内;用于布置成商场、酒店等等配套公共服务设施的下部, 在设计上柱网间距相对就比较大, 设计成较大的开间。
空间设置处理上的不同给维持结构的稳定性提出了难度, 此时就需要转换层 (不同结构交界楼层上设置的水平转换构件) , 通过转换层实现了剪力墙结构和框架结构之间的结构转换, 有效增大了下层结构的柱间距, 扩大了开间;通过转换层实现了上、下层结构上的错位排布, 使得房间的划分呈现出自由化。
二、梁式结构转换层结构形式
对于梁式转换层的分析可以从多个不同的角度出发。
1、从选用的转换梁材料上实施分类, 可分为:钢结构、混凝土结构和预应力混凝土等等;
2、从梁跨度的多少实施分类, 可分为单跨和多跨;
3、从上层墙开洞的形式上实施分类, 可分为:开洞口、无洞口, 半跨、全跨, 开门、窗洞口等等;
4、从梁结构的构造上可分为加腋和不加腋等等。
在实际的工程设计和实施过程中, 常见的梁式结构转换层结构形式如下图1所示:
三、梁式转换层结构的传力方式和影响其受力的因素
在具体的设计过程中, 首先应摸清楚转换结构的传力方式, 搞清楚对应的转换梁的受力特点, 只有把梁式转换层的受力特点才能完成期结构的设计计算。通常情况下其传力路径为:
这是最为直接简单的传力形式, 具有可靠性能好, 设计计算、施工简单方便, 经济合理等诸多优点。
梁式转换结构层的核心构件是转换梁, 大量的工程实践经验表明, 影响转换梁受力特点的主要因素比较多, 包含了其自身的材料、尺寸形式, 还包括了其上部的结构类型、刚度, 剪力墙等和梁的刚度比, 还跟需要进行转换层设计的上层、下层结构所属的类型、相对刚度大小等等。
四、梁式结构转换层施工工艺
1、模板及支架的施工
(1) 斜撑
所有斜撑杆在设置时设计为小角度最大角度不得超过45°, 沿柱面竖向的排距设置为1m, 梁底斜撑杆与梁底模板的外钢楞应匹配, 设计间距大小是400mm, 必须将其上端伸至模板底确保与模外钢楞能够实现扣接, 为防止滑移必须用双扣件进行保险操作, 施工中必须在大梁钢筋骨架就位前确其完成搭设, 如此一来, 保证了斜撑支架与梁下排架能够实现受力上的同步。
(2) 立杆和扫地杆
立杆的上端分别与梁底的内、外楞直接相扣接。扫地杆设置在梁下排架下, 在其中间布设两道大小横杆, 梁底排架两侧, 斜撑横向布设, 双肢剪刀撑纵向布设, 施工中要注意将梁下排架与楼层满堂架整体布设, 连为一体, 如此一来保证了排架的空间刚度明显增加。
(3) 钢管支撑
工程实践表明, 在支撑体系中, 要重视检查木楔有没有顶紧、钉钉子、防滑动, 切实有效地避免钢管直接作用于楼板, 防止集中荷载的形成。
2、钢筋工程的施工
梁式结构转换层结构需要大量的钢筋, 含钢量大, 主筋长, 布置密是钢筋工程的主要特点, 工程实践表明, 尤其在梁柱节点区域钢筋特别密集, 给施工带来了较大的难度, 结合实践经验, 要做好钢筋工程主要应从以下几个方面入手:
(1) 从梁内钢筋骨架的稳定性和施工的方便性角度考虑, 施工中通常在转换梁两侧搭设排脚手架, 如此一来, 借助钢管使上部钢筋有了支撑, 方便了钢筋位置固定和焊接后, 焊接完成后, 将钢管脚手架撤去。
(2) 主筋接头均采用闪光对焊或锥螺纹接头连接, 并注意接头位, 焊接和机械连接均按照规范要求做力学实验, 使得焊接及机械连接质量得以有效的保证;注重检查钢筋和连接套锥螺纹的外观是不是完好, 及时发现纹面上是否有杂物, 及时给予清理。
(3) 结合工程实际要求设置梁的上、下部钢筋伸入柱、墙内锚固长度。必须按照设计的要求留设腰筋锚固长度及楼板筋伸入粱内的锚固长度。
(4) 如果工程上有需要, 必须征得设计同意, 如将箍筋做成开口箍, 待梁的纵向钢筋绑扎成后, 再将箍筋焊接成封闭箍。
此外, 混凝土施工也是质量的关键, 在混凝土的选材上, 其强度等级规定必须做到不低于C30;严格规范的进行混凝土灌注。
五、结语
梁式转换层结构具有的诸多优点使其在现代高层建筑设计和施工中被愈来愈多的应用, 不过我们也应该意识到, 梁式转换层结构质量的高低, 直接关系到高层建筑结构整体的安全性、可靠性和建筑的耐久性。因此, 无论是设计, 还是施工, 对梁式转换层结构的质量都应当给予足够的重视。
摘要:我国的城市化进程愈来愈快, 带来用地与发展需求之间的矛盾, 高层、小高层建筑愈来愈多, 梁式结构转换层施工技术有着诸多的优点在小高层建筑中被愈发广泛的应用着, 本文分析了梁式结构转换层结构形式和传力特点, 结合笔者实践经验探讨了梁式结构转换层施工工艺。
关键词:高层建筑,梁式结构转换层,结构,施工
参考文献
[1]魏剑侠、薛全超、王景枝:《高层建筑梁式转换层结构设计的要点》, 现代建设工程应用技术学会交流会, 2009 (3) 。
关键词:转换层;施工技术
中图分类号:TU208.3文献标识码:A文章编号:1671-864X(2015)11-0131-02
一、概况
南屏首座综合小区工程为高层民用商住楼,建筑高度约100m,单栋建筑面积约20000m2,其中地下部分3层,地上主体结构31层,该工程结构体系为框支剪力墙结构,单栋商住楼均运用转换层将商业与住宅结构连接。
二、施工难点
(一)模板支撑体系。
针对高大模板支撑的特点,经过分析,高大模板支撑的主要承重部分是支撑,而模板支撑的设计计算出自于脚手架设计计算,但它与外脚手架有一定的差别,主要是:一是承受垂直荷载大;二是在施工中砼输送、倾倒、振捣砼作业会增加垂直、水平荷载,使它产生较大的振摆;三是它半刚性连接牵拉约束摆动;因此,这对模板支撑稳定,尤其是对高大模板的稳定很不利。
(二)钢筋的连接与绑扎。
由于柱、梁钢筋配筋量大,主筋长,布置密,在梁柱节点区域钢筋更是交错密集,钢筋间距小。因此,如何正确的翻样和下料是保证钢筋位置数量正确施工的关键。
(三)混凝土施工缝与浇筑。
转换层板厚,梁柱交叉的核心区域的钢筋纵横交错、钢筋间距小,混凝土自由下落困难,且易产生温度及收缩裂缝。因此,如何保证混凝土浇筑连续进行及防止裂缝的产生是保证混凝土质量的关键。
三、施工技术要点
(一)测量工程技术要点。
1.在转换层施工前,对施工放线控制点进行复核,确保梁、柱、墙线的准确性。
2.做好转换层抄平工作,对大梁跨度大于4m的起拱,做好一一控制。
3.剪力墙预埋钢筋时,由专业测量员对放线进行复核,所有剪力墙定位线均通过主控线为参考线进行放线工作,最好做到边放线边放定位箍。
4.剪力墙放线定位时,确保放线的准确性必须做到以下几点:
(1)工长及相关测量人员对图纸熟悉度增高,增强对现场放线准确与否的敏感性。
(2)由相关工长放线前绘制测量放线图,要求做到简洁,准确。
(3)安排专人负责对相关人员进行的放线的工作进行过程中复核,不得漏查。
(二)模板、脚手架工程施工技术要点。
1.为确保模板施工质量以及模板工程的稳固性,大梁侧壁对拉螺杆孔间距不大于45cm。
2.模板按上述标准钻孔,切记需钻好孔后方可安装,禁止在安装后钻孔,防止大量的木屑进入到大梁中,影响混凝土质量。
3.梁底模均用5cm*10cm方木垫底,严禁将木方平放。
4.对于超过2m高的梁在梁底部用3根立管支撑加固顶筒支撑,且每步连接在支模架上;梁高在1.5m-2m间的梁均用2根立管支撑加固顶筒支撑;梁高<1.5m的用一根站管加顶筒支撑,所有立杆梁下均分布均匀
5.扫地杆离地高度不能超过20cm,步距不能超过1.5m,现浇楼板下站杆间距不能超过1m。
6.站杆垂直度偏差不能超过15mm.
7.利用计算,将转换层所有大梁底部的站杆长度控制准备,所顶撑控制露出长度10cm。
8.扫地杆均双向布置,所有贯通,有搭接的位置搭接长度必须超过1m.
9.扫天杆必须沿大梁方向通长布置,伸至柱边。
10.大梁底部必须设置剪刀撑,同时在满堂架四周满设竖向连续式剪刀撑,剪刀撑底端要求做到与地面贴紧,夹角宜为45-60度之间。
11.为很好的对大梁模板的定位准确,在大梁内部均设钢筋撑子,用已确保大梁模板钢筋尺寸,同时为确保大梁与柱头侧壁加固到位,现场需焊接钢筋当做对拉螺杆使用,以便柱顶端的加固。
12.由于钢筋混凝土重量大,同时施工要求中对梁底部模板均进行了1/1000-3/1000的起拱,控制好标高,根据放线铺好站管,同时把可调顶托根据起拱高度做适当的调整。
(三)钢筋工程施工技术要点。
1.钢筋在在转换层一周前需进行钢筋所需材料进行准备、放样、下料。
2.准确掌握11G-1图集,对框支梁,框支柱等钢筋施工准确性做到质量的保证。
3.严把质量关,剪力墙以及约束边缘构件中的竖向钢筋均采用电渣压力焊,同时为确保钢筋质量,必须严格按照焊接质量验收规范,进行钢筋焊接验收。
4.在安装大梁底部钢筋时,必须进行垫块,同时由于钢筋多且直径大,所需垫块数量有所增加,以防止浇筑混凝土后,出现严重露筋等现象。
5.在主筋与柱头相接处,由于梁钢筋要伸入柱头,导致梁侧壁保护层过大,所以很好的解决方法就是用圆钢6的钢筋绑在箍筋外,防止以后混凝土由于保护层过后而开裂。
6.由于柱头钢筋密集,存在主筋封顶、梁筋锚入柱头与主筋相交等情况,故很好的将钢筋安装成为影响结构安全的关键。
7.为确保大梁侧壁保护层分布均匀,首先准确做到梁底模铺设定位准确,然后在钢筋安装过程中,时时注意调整梁钢筋,施工困难情况下,在侧壁也增设垫块。
(四)混凝土工程施工技术要点。
1.由于梁柱核心区域相交区域广,故现场实际施工按梁柱同标号混凝土施工。
2.浇筑混凝土前,做好相应准备工作,必须组织项目部、监理、业主三方参加检验混凝土浇筑前的准备工作。同时在最后验收时,宜联系设计院、质监站等相关部门做好很好的检验,以确保现场转换层实际施工的安全质量。
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3.由于转换层施工混凝土方量大,同时混凝土标号高,硬化快等一系列因素,现场需做到以下几点:
(1)人员分配方面,必须在混凝土浇筑过程中,塔吊,水电,木工,钢筋工必须全程安排值班,以防现场实际施工过程中遇到突发情况。
(2)混凝土浇筑顺序必须做到先交柱头,再浇筑大梁,最后浇筑板。
(3)由于梁底钢筋密集,故施工时先将振捣棒伸入柱底,这个施工难度大,需要混凝土工人很好的配合,组织现场值班人员切实做好检查工作,确保每根柱的混凝土浇筑都振捣密实。
(4)大梁采用“赶浆法”浇筑,分层浇筑,浇筑过程中,切实注意浇筑过程中的振捣的及时性,避免漏振以及振捣不及时等情况。
(5)振捣棒采用快插慢拔的操作方法,确保构件振捣密实,同时振捣过程中没插入点振捣20s左右。
4.由于钢筋工程存在超出板面的情况,混凝土在浇筑过程中必须严格控制标高,同时
做到很好将钢筋覆盖,根据现场实际状况,转换层上需要回填一定厚度的回填,在保证标高
的前提下,保证所有钢筋均被混凝土覆盖。
5.因为施工现场往往存在于模板拼缝,大梁侧壁加固不牢固等因素,故在浇筑混凝土
过程中,做好木工班组混凝土浇筑前的教育工作,一有突发情况及时通知上面正在施工的混
凝土班组,不同班组长之间协调配合。
(五)安全技术施工技术要点。
1.转换层施工前必须做好相关班组的安全交底工作,同时工程部配合安全部做好转换层安全施工方案的编制。
2.转换层施工过程中,必须安排专职安全员负责现场安全管理,特别是混凝土浇筑以及大梁钢筋施工过程。
3.在编制转换层施工方案的过程中,运用专业知识对现场实际施工的荷载以及施工的模板支撑体系进行验算,必须要求所有验算结果均满足安全施工的前提下方可进行施工。
4.在浇筑混凝土过程中,由于振捣棒在梁柱接头处存在一定的难度,故对振捣棒损害程度也很大,由于振捣棒与大梁底部钢筋相接,很有可能对振动器损害,容易造成漏电危险,故现场施工一经发现振动器冒烟,或者持续高温发热等现象,应停止振捣棒工作,防止漏电。
四、经济技术分析
(一)人员安排。
因为转换层钢筋大,模板脚手架支撑体系要求严格,对现场作业人员更是尽量用最小的人力发挥最大的效率。
1.由于转换层前期,主要工作是柱筋以及满堂架的搭设,故每天保证钢筋工30人以上,木工30人以上。同时在铺设大梁底模后木工将会休息,或着手封柱模工作。
2.大梁钢筋将是转换层施工期间重头戏,这个期间,钢筋工必须保证30人每天,木工关柱模后可休息,人员可以自行合理安排。并且由于大梁钢筋跨度长,重量大,故原则上只需要男性钢筋工。
3.钢筋工完成后,木工进行大梁关模,这是木工将会是转换层施工的重点,故木工必须保证每天30人,钢筋工待大梁钢筋绑扎完成后,只许要准备日常的钢筋工进行小梁钢筋的绑扎。
(二)材料准备。
1.现场转换层由于浇筑混凝土过程中,荷载大,振捣时间长,对材料要求高,所以模板必须采用全新的胶合板,为节约成本,在板底模可用就模板。
2.对于满堂架的搭设,由于所有顶筒要求均不能超过10cm,故对站管的要求就很高,不但要求材料本身的质量不能有任何问题,同时对钢管的长度,根数要求都很高。做好最好的成本就是,严格计算好每个尺寸钢管所要的需求量,因为转换层所用的钢管在其他楼层也基本没用。
3.钢筋工程在确保所有纲筋准确下料是节约成本的前提,同时必须及时清理现场钢筋套筒,以及对于措施钢筋及时的收集,避免过度浪费。
五、结语
1.通过此次对转换层施工工艺要点总结,对后续转换层施工提供很好的装换层施工精要,方便后续工作开展的更加流畅。
2.针对转换层施工重难点,有利于切实降低工程成本。
3.依照现场实际情况,结合转换层施工重难点,对后续类似工程包含转换层结构的起到指导性作用。
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