广州市住宅建设发展有限公司
【摘要】本文在叙述结构转换层的定义的基础上,结合工程实例,主要从高层建筑转换层施工关键技术以及施工难点进行探讨,以期对高层建筑的结构转换层的施工技术问题解决有所帮助。
【关键词】高层建筑;转换层;施工技术
1引言
随着城市建设的不断发展,建设用地显得日益紧张,建筑物一方面向高层发展,另一方面集合多种不同使用功能,目前的高层建筑多为低层商用,上部住宅的多功能要求。提到商住高层建筑必然要提及它的转换层,尽管它的比例很小,但是它却是高层建筑必不可少的过渡结构。这使得转换层在建筑中扮演越来越重要的角色。
2高层建筑转换层的简介
2.1转换层的概念
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。转换层常用的结构形式包括梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式。
2.2工程实例
佳滨苑商住楼项目位于广州市海珠区,项目面积109800平米,地下2层,地上38层,建筑高度117m,首层二层为商业用途,三层以上为住宅用途。首二层为符合商业用途,取得大空间,采用框架剪力墙结构,上部住宅采用剪力墙结构。混凝土强度为C50、C40、C35。结构转换层位于3层,采用梁式结构转换层。转换层层高4.8m,框支梁承上启下,下部支承于框架柱和剪力墙上,上部支承剪力墙的荷载。楼面一共设置25条截面750X2200,500×2100的框支梁,属于超高梁,此大梁与上下二层250厚钢筋砼楼板形成一个整体。由于荷载大,混凝土强度等级高,钢筋纵横交叉密集,施工难度大。
3结构转换层施工难点
结合本工程的特点,项目部在施工策划时编制了结构转换层专项施工方案,分列了本工程转换层施工的重难点及注意事项,用以指导现场施工,确保安全施工和质量验收合格。
3.1.转换层框支梁含含钢量大且密集
由于转换层框支梁构件含钢量大,主筋长,且布置密集,最密集的梁钢筋分布三排,达到25条之多,梁深度2200mm,属超高梁,钢筋在梁柱节点区钢筋过度集中,因此正确的翻样和下料,采用合适的连接形式和合理安排钢筋施工绑扎就位次序是钢筋施工的关键。
3.2.转换层大体积混凝土施工问题
转换层大体积混凝土施工容易造成混凝土裂缝,加上转换层往往布置密集的钢筋,容易造成混凝土开裂的质量问题。其因素是多种多样的,主要有(1)荷载引起的裂缝;(2)施工不当引起的裂缝;(3)温差引起的裂缝;(4)混凝土的收缩引起的裂缝。结合本工程转换层混凝土标号为C50,混凝土水化热较大,容易引起温度差,很容易引起混凝土的裂缝。必须采取有效的方法和措施,控制混凝土裂缝的产生,从而达到控制混凝土质量的目的。
3.3.超高梁的模板支撑系统设计
转换层的梁属超高梁,其荷载远远大于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定的集中线荷载20KN/m的规定,属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。一旦发生模板支撑系统坍塌事故,后果不堪设想,由于施工单位的不重视,施工没有重点监控,省内几乎每年都会造成血的事故教训。主要表现就是模版支撑体系在构造时没有全盘考虑,设计如高宽比,立杆间距等设计的不科学,不合理。其次是设计计算荷载和实际有出入,再一个就是市场上很多销售的钢管都是非国标的,在设计时,往往因为疏忽而没有考虑这些非国标钢管和标准钢管的细微差别,从而使得计算结果出错,使支撑体系的承载力偏低而造成重大损失。还有的就是因为购买的材料构件不合格,很多材料都没有按照规定加以送检,施工过程没有加以保护,而引起模版支撑体系的失稳。所以在模板支撑系统设计时必须制定专项的模板支撑方案,进行严谨的计算,还要经过专家库专家论证过才能够进行施工,以确保施工安全。
4解决方法
4.1转换层框支梁含钢量大且密集的处理方式
由于高层建筑转换层框支梁钢筋密集而且钢筋数量大,是施工的难点,钢筋翻样前必须审查设计图纸及有关说明,必要时对照现行标准图集的有关规定。施工前需对工人进行专门的质量技术交底,下料时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,制定好准确的下料单,以便确定制作尺寸和控制绑扎次序。由于转换层钢筋密集,若采用搭接的方法连接,会导致梁钢筋搭接部位钢筋过于密集,导致混凝土下料困难,难以保证建筑质量。在钢筋连接密集的部位,采用锥螺纹接头连接方式,既可以降低施工的难度,又可以保证施工质量。本工程转换梁高度较大,应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作,本工程使用的方法借助临时的脚手架制作临时支架系统,加上附加焊接钢筋骨架辅助支撑。钢筋绑扎时遇预留洞、管道位置,须割断妨碍的钢筋,必须按照图纸要求留加强筋。由于转换层框支梁部位钢筋单位面积重量大,所以在施工时要使用高强度的保护层垫块,必要的部位要增加垫块数量以确保保护层厚度满足要求。
所以高层建筑时采用了双排双向模式来解决这个问题。即把16@200双向钢筋网设在板中上下排钢筋间,把16@400抗剪兼架立筋设在上下排钢筋间无暗梁区域,以此来抵抗混凝土强度收缩应力。板内布筋要遵循以下原则,即板中上下排钢筋外排放置横向筋,内排放置竖向筋,下部筋在暗梁处连接,上部筋在跨中连接。因为钢筋层数多而密集,所以采用直螺纹来连接板中所有受力钢筋,以此使得施工便捷和质量优良。同时还值得注意的是一定不能在暗梁内截断厚板内的钢筋,即使在排水管安装过程中遇到钢筋弯曲现象,也不能把钢筋截断,而且施工过程中要极力避免施工缝的出现。由于转换层框支梁部位钢筋单位面积重量大,所以在施工时使用高强保护层垫块起到很大作用,必要时还可以通过增加垫块数量。4.2高层建筑转换层混凝土结构裂缝的控制措施
从上面对转换层混凝土结构裂缝的原因分析后,结合本工程的实际,。这里主要从浇筑过程中温度的处理和转换层混凝土的结构构造两个方面来介绍裂缝的控制措施。首先在浇筑过程中,我们要及时控制住混凝土的热量,为了有效的控制温度,首先可以使用低热水泥和添加剂来拌合混凝土。同时我们也可以分层浇筑,尽量降低混凝土的如模板温度,通过这些有效的降温方式对转换层结构工程的裂缝问题起到很好的作用。其次是采取混凝土温度监控措施,实时监测混凝土内外温差,当温差接近临界值25℃时,取在混凝土裸露表面适当覆盖保温材料。为了减少混凝土内外温差,延缓收缩和散热时间(即使后期缓慢地降温),使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度来抵抗温度应力,同时降低变形变化的速度(即使混凝土缓慢的收缩),充分发挥材料的徐变松驰特性,有效的消减约束应力。
4.3对模版支撑体系问题的解决措施
在进行转换层模板支撑系统施工前,应先根据工程具体的情况为模版支撑体系编制专项施工方案,准确计算混凝土的和施工荷载。采取准确的计算方法,以确保它们在搭设及使用过程中的稳定性和安全性,并使模板支撑系统有足够承载能力来控制架体。编写方案后,首必须由项目技术负责人来审核这个方案。同时,方案必须经过专家论证后才可以实施。根据广州市相关文件要求,模板施工完成后,必须经过至少两位方案论证的专家现场验收的制度,验收合格后才可以浇捣混凝土。保证模板支撑体系按照方案施工。为确保施工过程的安全,项目还委托第三方监测单位对模板支撑体系在浇筑过程中的稳定性、沉降和位移进行专门的监测,边浇捣边监测,实时监测,联动反应,确保施工安全。根据项目的情况,在进行架体搭设过程中,制定专门的应急预案,充分考虑操作人员的安全通道问题,即使险情发生了,也有利于人员逃生,也能最大限度的保障员工的人身安全。
5结束语
综上所述,结构转换层在整个高层建筑物结构体系中起着重要的连接纽带作用。由于转换层结构在建筑时比较复杂,难度大,要求高。所以,在结构转换层的施工过程中需要解决的技术难点较多,所以精心组织,精心计划,加强施工过程控制和动态管理以及严格按设计图纸和规范进行施工和验收,可以有效的保证结构转换层的质量及整个高层主体工程质量。
参考文献
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