摘要:本文介紹了高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工工藝及技術(shù)要點,以完善高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工工藝,并對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工提出了幾點建議,僅供參考。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu);制定原則;溫度裂縫控制;施工建議
中圖分類號:U215.14文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號:2095-2104(2012)
由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)整體性要求高,施工過程十分復(fù)雜,增加了施工過程中的難度。確定轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)方案是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵,在施工中必須結(jié)合轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工的特點制定切實可行的施工技術(shù)方案,才能確保轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。
高層建筑的蓬勃發(fā)展為建筑施工技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn),高層建筑結(jié)構(gòu)形式也日趨大型化、復(fù)雜化。同一座建筑中沿房屋高度方向建筑功能發(fā)生變化,下部樓層作餐館、商店和文化娛樂設(shè)施,中層作為辦公用房,上部樓層布置旅館、住宅;不同用途的樓層需要采用不同形式的結(jié)構(gòu)。由于高層建筑結(jié)構(gòu)部樓層受力小,下部樓層受力很大,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大,墻體多、柱網(wǎng)密,到上部逐漸減少墻、柱的數(shù)量,以擴大柱網(wǎng)。這樣,建筑功能對空間的要求與結(jié)構(gòu)的正常布置正好相反,為了滿足建筑功能的要求,結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行“反常規(guī)設(shè)計”,即將下部布置大空間,上部布置小空間;下部布置剛度小的框架柱,上部布置剛度大的剪力墻,轉(zhuǎn)換層將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部框架,以創(chuàng)造一個較大的內(nèi)部自由空間,實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。本文系統(tǒng)介紹了高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工工藝及技術(shù)要點,以完善高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工工藝。
1 制定施工技術(shù)方案的原則
由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的跨度和承受的豎向荷載均很大,致使轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的截面尺寸不可避免地高而大。其施工特點有:連續(xù)施工強度大,施工過程復(fù)雜;結(jié)構(gòu)整體性要求高,一般不留施工縫,要求整體澆筑;結(jié)構(gòu)體積大,水泥水化熱溫度應(yīng)力大,要預(yù)防混凝土早期開裂等。在確定施工方案時應(yīng)考慮以下幾個原則:
1.1 轉(zhuǎn)換層的混凝土自重以及施工荷載是非常大的,因此,確定轉(zhuǎn)換層底模板的支撐系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換層施工的關(guān)鍵。
1.2 為防止新澆混凝土的溫度裂縫,對大體積轉(zhuǎn)換層,混凝土施工時應(yīng)采取措施減小混凝土水化熱。
1.3針對鋼筋骨架的高度大,配筋多,轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載大的情況,施工時應(yīng)采取措施,保證便于鋼筋的布置和鋼筋骨架的穩(wěn)定。轉(zhuǎn)換層鋼筋工程正確地翻樣和下料,合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。鋼筋翻樣和下料之前必須弄清設(shè)計意圖,熟悉設(shè)計文件,掌握有關(guān)規(guī)定。翻樣時處理好鋼筋之間的穿插避讓關(guān)系,確定制作尺寸和綁扎順序。
1.4 設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗算。
2 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工的幾點建議
通過對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案的應(yīng)用實踐,提出以下施工建議:
2.1 對截面尺寸較大的轉(zhuǎn)換構(gòu)件宜按大體積混凝土組織施工。在大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板(大體積混凝土)施工時,應(yīng)采取措施防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。在施工中采取了以下措施:
在大體積混凝土組織施工前,首先應(yīng)按下式計算每小時需要澆筑混凝土的數(shù)量即澆筑速度:V=BLH(/t1-t2)(m3/h)式中V———每小時混凝土澆筑量(m3/h);B、L、H———分別為澆筑層的寬度、長度、厚度(m);tl———混凝土初凝時間(h);t2———混凝土運輸時間(h)。根據(jù)混凝土的澆筑量,計算所需要運輸工具和振動器的數(shù)量,并據(jù)此擬定澆筑方案和進(jìn)行勞動組織。根據(jù)大體積混凝土施工氣候及現(xiàn)場條件,模擬計算整個施工中的溫度狀況,對混凝土澆筑后一個月內(nèi)的各部位溫度的變化進(jìn)行觀察,掌握其規(guī)律,為大體積混凝土的施工提供科學(xué)的預(yù)測分析和依據(jù)。大體積混凝土施工時,控制混凝土表面與混凝土內(nèi)部溫度差小于25℃,工程中可應(yīng)采取以下措施:
2.1.1 常規(guī)保溫法。降溫階段以保溫為主,升溫階段以保濕為主。
2.1.2 內(nèi)降外保法,即通水冷卻降溫,減少混凝土表面與混凝土內(nèi)部的溫差,然后在表面及底面采取保濕措施。
2.1.3 蓄水養(yǎng)護(hù)法,即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)2h,隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄水高度一般為100mm。
采取下列措施選用水泥:優(yōu)先選用火山灰硅酸鹽水泥或水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥;為減少水泥用量,相應(yīng)降低水化熱,可摻用沸石粉代替部分水泥;摻入減水劑,使混凝土緩凝,推遲水化熱峰值的出現(xiàn),使升溫延長,降低水化熱峰值。
在施工方法上可采取下列措施:采取先施工轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)或墻體,防止混凝土表面散熱過快,內(nèi)外溫差過大;在夏季高溫氣候施工時,采用冰水?dāng)嚢,以降低混凝土的入模溫度;采用分層施工,每層?00-500mm,連續(xù)澆筑,并在前一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢;采用疊合梁原理,將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)按疊合構(gòu)件施工,避免大體積混凝土水化熱高、溫度應(yīng)力過大對控制裂縫的不利影響。
2.2 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的自重以及施工荷載較大,必須對其模板支撐方案進(jìn)行設(shè)計以保證支撐系統(tǒng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。搭設(shè)支撐時,要求上、下層支撐在同一位置,以保證荷載的正確傳遞。同時應(yīng)確定合理的拆除支撐的次序,使施工階段結(jié)構(gòu)受力合理。
2.3 當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下層空間高度較大,難以設(shè)置腳手架支撐時,可采用下列措施:
2.3.1 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用內(nèi)埋型鋼(或鋼結(jié)構(gòu))的辦法,型鋼(或鋼結(jié)構(gòu))可用來支承澆搗混凝土?xí)r所需的模扳和腳手架,以確保模扳和腳手架發(fā)生移動。
2.3.2 采用疊合梁原理將轉(zhuǎn)換梁(板)混凝土分兩次澆筑,即采用一次形成的鋼筋混凝土梁(扳)支承第二次澆筑的混凝土和施工荷載,形成疊合梁(板),以解決大梁(厚板)的施工荷載的傳遞問題。為保證第一次澆筑混凝土梁(板)和第二次澆筑混凝土疊合面的抗剪承載力,將施工縫做成齒槽。
2.4 設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的,應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁(或轉(zhuǎn)換厚板)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗算。結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工支模方案,建立符合實際的力學(xué)分析模式,達(dá)到設(shè)計和施工的統(tǒng)一。
3 結(jié)束語
高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵是確定轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)方案,本文簡單論述了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方案的制定原則,并對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工提出了幾點建議。
參考文獻(xiàn):
。1]傅學(xué)怡.轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計建議[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報,1999,2.
。2]鄧瓊秋,李劍.高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)研究[J].大眾科技,2006,5.
[3]王榮軍.高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)研究[D].武漢理工大學(xué),2007.
。4]杜榮軍,混凝土工程模板與支架技術(shù)【M】.北京:機械工業(yè)出版社,2006
。5]趙志瑨,高層建筑施工手冊,上海;同濟大學(xué)出版社,2005
。6]建筑施工腳手架實用手冊,北京.中國建筑工業(yè)出版社,2005