综述高层建筑转换层结构施工技术
摘要:为了使建筑物能够实现从上到下的形式结构,在设计高层建筑时,多在底部数层设置大空间,而上部标准层则为小开间,因此上层的部分竖向承重结构不是直接落地,这就需要\"转换层\"结构来完成上下不同结构、不同开间、不同柱网的转换。本文将对高层建筑转换层当前应用现状、施工特点及施工技术等问题进行分析与阐述。
关键词:高层建筑;转换层;施工技术
1.高层建筑转换层的应用现状
当前,我国钢筋混凝土高层建筑一般为20~50层,以20~35层之间居多,且占我国全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,这个高度范围与我国当前城市经济发展与社会进步相匹配,得到较为广泛的应用。在有关高层建筑的功能要求方面,高层建筑很少仅为住宅或写字楼等单一功能,一般多分为地下停车场、商场、娱乐场所、住宅、办公室、宾馆等多个功能开间。可以说,80%的高层建筑中应用到转换层结构,由于带有转换层的高层建筑,其梁、柱或板的尺寸比较大,因此需要从模版的支撑系统、钢筋的安装、大体积混凝土浇筑等几个方面注意施工技术要求。实际上,转换层施工是高层建筑施工的重中之重,如果一个高层建筑能够在其支撑系统的选择、钢筋绑扎及混凝土浇筑、机械设备等多方面的选择与施工做到合理规划、科学施工、现场组织有条不紊,监工落实到位,必然会产生良好的经济效益与社会效益。
2.高层建筑转换层的施工特点
2.1整体结构大
楼面的支撑荷载重力主要通过截面的内力而实现。在高层建筑机构中,由于其结构内力的分布复杂,为了保证上部结构的水平剪力能顺利下传,对转换层楼面的水平刚度提出了严格的要求。一般构件尺寸在转换层中的结构相对更大,并且带来更多楼面荷载力。
2.2下部竖向构件的卸荷
在对高层建筑的转换层进行设计时,应强调\"重下部、弱上部\"的原则,通过设计手段加强转换层下部主体结构的刚度、弱化上部结构的刚度。转换层结构在由地震荷载力组成的施工情况下,下部的竖向构件轴压比需加强控制,才能确保结构有良好的延性,让转换层的下部竖向结构在施工过程中能够比其他构件具有更好的承载力,并利用下部承载力的富集,成为支撑的传力结构。
2.3需分层浇筑
由于转换层的水平构件高跨比较大,因此不可忽略截面弯曲时产生的水平纤维相对错动。假定平截面已经不再适用,那么一般则体现出短深梁或者厚板的受力情况。通过二次叠浇法开展施工时,应该对叠和构件进行认真分析,充分认识到分层位置的水平剪力可能对构件产生的影响,并再进行合理设计,保障一次叠浇构件在施工时及后期应用中保持承载能力。
3.高层建筑转换层施工技术
3.1模板的施工技术
对高层建筑转换层以下的各层楼板施工中,必须设置回顶支撑卸荷,保证上下对齐,并在转换层的承受荷载力后,将其传至下层楼板。为了避免下层楼板受力过大而产生破坏,应在下层楼板设置回顶支撑,以确保转换层下部的各个层面都能实现卸荷。所有的回顶支撑在转换层中强度达到设计标准的70%以上才能拆除。有关支撑板的设计虽然增加了材料的使用量,但是能有效确保高层建筑结果的安全。
为了确保大截面的梁模板刚度与强度能符合要求,梁下端的支撑力杆间距应根据实际受力情况而确定,并使用钢管做好水平拉杆和剪力撑。另外,梁底的承重木枋必须全部经过挑选。对梁侧板安装时,应该在梁的中间位置加设对拉螺栓,间距与排距也许经过受力计算才能确定;然后使用钢管作为侧模的水平杠,其做法与剪力墙的设置基本相同。只有这样,才能确保大截面梁的模版安装要求。另外,模版支撑系统必须横平竖直,确保支撑点的牢固。扣件与螺栓必须拧紧,在浇筑混凝土之前对模版的扣件、螺栓、支撑等部位专门检查是否紧固,如存在问题应及时整改。
另外,由于大跨度的梁模板支撑受力后,极易产生压缩变形或者混凝土结构变形,为了确保梁截面尺寸准确,在安装梁底板模之前,必须进行起拱,模版安装完毕,用水平仪检测模版的起拱情况,确保其技术达到要求,再开展下一道工序。
3.2钢筋绑扎施工技术
3.2.1施工前的准备工作
在施工前,应首先把握钢筋的原料质量,确保按照设计要求标准与规格采购。钢筋的质量安全十分重要,因此应对材料加强检验,避免不合格产品进场,危及高层建筑的工程质量与使用安全。在钢筋工程施工前,需按照图纸的要求级别、根数、直径、尺寸、形状等准备好钢筋下料。在制作钢筋前,需保证其表面的氧化皮及污垢清理干净,对于现场缺少与图纸要求相符的材料,需要用其他规格材料替代时,必须征得设计部门与监理部门的同意,经过设计变更手续后才能施工。
3.2.2钢筋的施工方式
由于框支梁的钢筋需要插入柱内约1.2~1.5m,因此柱内混凝土必须等到框支梁绑扎完毕之后才能进行浇筑,在浇筑过程中应注意避免钢筋移位及混凝土污染钢筋现象。框支梁钢筋在绑扎时应事先搭设临时的钢管支撑,等到混凝土浇筑之后再拆除,重新搭设正式的框支梁支撑架,当梁的跨度≥8.5cm时,框支梁除了按照设计的要求采取配筋之外,还应确保钢筋骨架就位后不会产生施工变形,并在梁的上部下排筋下端加设Φ22≤220mm的横向支撑钢筋,并沿着梁骨架的两侧加设Φ22≤100mm的斜撑垂直支撑筋。因框支梁柱节点处钢筋较密,钢筋下料时需精算弯钩长度、每根主筋做好编号,保证钢筋绑扎一次到位,确保框支梁柱节点截面尺寸;考虑框支梁柱节点浇筑混凝土时下料难、下振动棒难的情况,绑扎此处钢筋时可预先间隔插入Φ48钢管撑开下料、下棒空间。
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