总结实践谈高层建筑转换层施工技术及质量控制曾家伟

总结实践谈高层建筑转换层施工技术及质量控制曾家伟

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摘要:文章笔者近年参与了众工工程施工及管理工作,现总结实践,对高层建筑转换层施工及质量控制措施进行探讨。

关键词:高层建筑;转换层;施工技术;应用及质量控制

1引言

随着社会经济的发展,人们对建筑功能要求越来越复杂,底部大空间作为商业用途,上部为剪力墙高层住宅的建筑越来越受人们的青睐。为了满足底部大空间的性能,上部住宅的部分剪力墙无法延伸至基础,只能通过转换结构进行竖向内力的传递。由于转换层的梁、柱截面尺寸较大,梁柱的混凝土强度等级较高,并且转换构件配筋率较高,箍筋及纵筋间距较小,在钢筋绑扎以及混凝土浇筑等施工过程都有很大的难度。因此转换层的施工技术及质量控制是保证结构安全的重点。

目前转换结构的转换层施工主要的技术难点为:模板的支撑以及其加固、钢筋的绑扎及连接、混凝土浇筑以及构件裂缝控制

2转换层施工技术

2.1模板的支撑

目前常用的转换层模板工程有一次性支模、传递荷载法支模、叠合浇筑混凝土支模以及埋设型钢支模。

一次性支模法是从基础顶或地下室顶板开始设置竖向支撑,将转换层的竖向荷载直接传递至基础或地下室顶板。该方法传力明确可靠,但是耗费支撑材料较多。

传递荷载支模法是通过竖向及斜向支撑将转换层构件的自重传递至下面若干层楼板以及转换层竖向构件。该方法在施工时需要仔细验算,确保支撑满足承载力需求。

叠合浇筑混凝土法通过将梁及楼板通过分层浇筑,利用先前浇筑完成的混凝土构件作为叠合层混凝土的模板系统,逐步分层浇筑完成转换构件的施工。该施工方法节约模板、荷载传递简单,但是工期较长,且对叠合面需要处理,施工过程复杂。

埋设型钢支模是将型钢埋置于转换梁或者转换桁架中直接承受转换构件的竖向自重。该方法节约模板,混凝土大梁可以一次浇筑完成,但是对型钢需求较多,整体造价较高。

不同的模板支撑方法的选择取决于结构的受理形式以及工程需求。选择支撑模式时,应综合考虑施工工期以及造价的要求。选取的施工方案应符合实际的受力模式,达到设计与施工的统一。

2.2钢筋的绑扎及连接

转换构件钢筋直径较大,钢筋间距较密,钢筋绑扎时难度较大,因此应在地面完成钢筋笼的绑扎,然后通过吊装设施将钢筋笼固定于两侧竖向构件,然后浇筑混凝土。纵向钢筋主要以大直径钢筋为主,而且钢筋设计应力较大,因此竖向钢筋的连接主要采用机械连接,直径较小的非受力钢筋可以采用焊接及搭接。焊接时应选择复合钢筋强度等级的焊条,采用合理的焊接方式。由于梁内钢筋层数较多,钢筋直径较大,为了保证受力钢筋位置准确,摆放平整,在钢筋骨架吊装就位后,应在两层钢筋之间采用直径25mm的短钢筋在沿梁长度方向每隔一米布置一道支撑。

2.3混凝土浇筑

转换构件混凝土体量较大,属于大体积混凝土施工。因此混凝土施工时应采取合理的措施。首先要保证温度的控制,浇筑混凝土要保证混凝土构件内外温差不大于25度,常采用内降外保法来控制内外温差。该方法在构建内部设置冷水管,通过冷水的循环降低内部混凝土温度;外部采用保温设施,保证外部温度与内部文度温差在25度之内。

对于大体积混凝土的转换构件,不应采用普通硅酸盐水泥,应采用水化热较低的水泥,例如火山灰硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥。为了降低水化热,还可以在水泥中加入减水剂,降低水的用量,延迟水化热峰值的出现使整个升温过程延长,降低水化热,减小混凝土构件内外温差梯度。

混凝土浇筑时应先施工转换构件周边的转换柱或墙体,使其对转换构件形成围护,防止混凝土表面热量散发较快,导致内外温差较大;夏季施工时,应采用冰水配置混凝土,降低混凝土入模温度,秋季及早春施工时,应在构件的外层包裹棉被或草帘保温,尽量避免冬季施工。混凝土浇筑时应分层浇筑,每层厚度一般控制在500mm以内,在底部一层混凝土初凝之前,完成上一层混凝土的浇筑,防止两层混凝土之间形成孔隙,影响混凝土之间的粘结。

2.4混凝土裂缝控制

大体积混凝土由于内外温差较大,很容易导致构件出现较大裂缝。采取合理的施工措施,可以减少裂缝数量,减小裂缝尺寸。前述的大体积混凝土施工措施是较小裂缝的主要措施。另外,混凝土后期的养护也决定着混凝土裂缝的开展。养护转换构件,应保证构件所处环境的温度及湿度。另外,合理的设置抗裂钢筋,在构件表面设置钢筋网片,也是减少构件裂缝的重要方法。浇筑混凝土时应振捣充分,由于钢筋间距较密,振捣困难,应采用多次分层振捣。

3转换层施工质量的控制

3.1转换层模板的安装及拆除的控制

3.1.1梁模板安装

梁的模板的支撑精度对梁的受力影响很大,施工时应保证梁的底模水平,侧模竖直。支模时应采用扁铁作为拉片,在梁的两端适当位置通过钻孔固定拉片,拉片长度应为梁宽和两倍钢模肋板高度之和。在钢模的外侧每一个横杆设置一付夹具,确保模板稳定不产生变形。梁板模板应有可靠支撑,横向水平杆的端部应牢牢顶住梁两端的模板,并与夹具牢固连接。

为了确保梁的混凝土不泌浆,应用泡沫或毛草对模板的接缝进行封堵,也可以在模板内铺一层塑料防止混凝土漏浆。若梁或板的跨度大于4米,应按跨度的2%起拱。

3.1.2梁和楼板模板的拆除

梁和楼板在混凝土强度达到规范要求强度时即可进行模板的拆除,跨度不大于8米的梁,当混凝土强度达到设计强度的75%时,可以拆除梁的模板;跨度大于8米的梁,混凝土强度达到设计值的100%时方可拆除模板,拆模板时应先拆除板的模板,再拆除梁的模板,最后拆除柱及强的模板。拆模时应注意观察梁及楼板的变形情况,观察是否有明显的裂缝出现。

3.2转换层施工质量的管理

在项目施工前,必须对整个工程做施工方案编制,其中转换层的施工方案应经过设计方校验合格后向公司提交,经过专业的技术负责人审核后方可用于施工。转换层的施工方案应包含的内容有:转换层结构的自重、转换层荷载及施工荷载的传递途径、梁柱模板的设计、支撑系统的验算、梁柱钢筋绑扎以及梁钢筋在柱内的锚固设计、混凝土的配合比以及混凝土浇筑方案的设计。编制完成施工方案后,还应制定施工过程中施工质量的技术措施,确定控制施工质量的的技术指标。制定施工安全保障措施,防止施工时发生安全事故。

施工的项目部应该有健全的施工管理制度,技术分工明确,责任负责到人。制定的制度应至少包含如下内容:项目施工的审批制度、项目设计交底制度、项目验收制度、材料的检验及加工制度等内容。

转换层构件尺寸大,自重大,浇筑混凝土是整个施工的关键步骤。浇筑混凝土前,应通知钢筋工程的技术负责人对钢筋的绑扎及锚固进行检验,然后通知模板工程的负责人对模板施工进行验收,确保模板施工满足承载力及稳定性要求。两方确认施工满足要求后,方可通知混凝土工程施工人员对进场的混凝土进行检验,确认混凝土满足设计要求后方可浇筑混凝土。

3.3转换层验收管理

转换层施工完成后应通知检测部门及设计部门对转换层进行施工验收,确定钢筋保护层厚度以及混凝土强度等级以及混凝土碳化深度满足设计要求。如果混凝土强度或保护层厚度与设计有差别,应经过设计单位验证满足承载力要求后方可交工;如果不能满足承载力要求,应请设计单位提供相应的加固措施。

结语

随着转换结构的建设越来越多,加强转换层的施工质量管理尤为重要,采取合理的技术措施确保施工满足设计要求,减少混凝土构件表面的裂缝,钢筋绑扎及锚固符合规范要求、模板安装准确、支撑系统稳定等内容是对施工单位最基本的技术要求。

参考文献

[1]GB50204-2015混凝土结构施工质量验收规范[S].

[2]王科.高层建筑转换层设计与施工[J].科技资讯,2010-05-23.

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