摘要:高層建筑日益增加、工程規(guī)模日益擴(kuò)大及結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,導(dǎo)致了施工難度不斷增加,施工環(huán)節(jié)增多,同時(shí)也促進(jìn)了高層建筑的施工技術(shù)不斷革新。文章結(jié)合了高層建筑目前的發(fā)展趨勢(shì),論述了當(dāng)前高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)。 

關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)換層;特點(diǎn);措施  

  高層建筑逐漸融入人們的工作和生活之中,其結(jié)構(gòu)形式也朝著大型化和復(fù)雜化的趨勢(shì)發(fā)展。根據(jù)功能及結(jié)構(gòu)的需要,絕大多數(shù)高層建筑都設(shè)有轉(zhuǎn)換層。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑在轉(zhuǎn)換層部分,由于梁、柱或板的尺寸較大,施工位置較高,所以從轉(zhuǎn)換層現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量控制到施工的安全保障措施等方面都有極為嚴(yán)格的限制。 

  1轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 

  在轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于結(jié)構(gòu)下部樓層受力較大,上部樓層受力較小,正常布置時(shí)下部剛度大,墻多柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻、柱擴(kuò)大軸線(xiàn)間距。轉(zhuǎn)換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。和一般結(jié)構(gòu)層相比,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點(diǎn),這就意味著轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件,它們的設(shè)計(jì)是否合理、安全、經(jīng)濟(jì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工費(fèi)用等有著重要的影響。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般都是按照“強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部”的原則進(jìn)行的,使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近,平滑過(guò)渡。根據(jù)抗震要求轉(zhuǎn)換層一般均設(shè)置在3層及3層以上。 

  2轉(zhuǎn)換層的施工特點(diǎn)與措施 

  2.1轉(zhuǎn)換層模板支撐系統(tǒng) 

  轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的體量大、自重大,對(duì)模板支撐系統(tǒng)的承載能力、剛度和穩(wěn)定性都有嚴(yán)格的要求,必須進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算。以梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層為例,梁本身的線(xiàn)荷載通常在60~100 kN/m,加上施工荷載就更大。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方案,建立符合實(shí)際的力學(xué)分析模式,達(dá)到設(shè)計(jì)和施工的統(tǒng)一。 

  設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁(板)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。當(dāng)作為多層支撐荷載傳遞時(shí),上下立柱的位置應(yīng)對(duì)齊,防止下樓面因受力不勻而造成的局部損傷。在梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層施工中,由于梁的側(cè)向高度較大,厚度較薄,所以尚應(yīng)驗(yàn)算模板系統(tǒng)側(cè)向穩(wěn)定性和側(cè)向強(qiáng)度,防止整體跑位和脹模。 

  2.2支撐系統(tǒng)的拆除 

  混凝土澆筑完成后,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),才允許拆除模板及支撐系統(tǒng)。如采用搭設(shè)施工平臺(tái)支模,可在轉(zhuǎn)換層裝飾裝修完成后再拆除支撐系統(tǒng)。拆除前,須由施工人員提出拆除申請(qǐng),由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)證,符合有關(guān)規(guī)定后方準(zhǔn)予拆除模板。 

  2.3鋼筋工程 

  轉(zhuǎn)換梁(板)的含鋼量高,主筋長(zhǎng),梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集,合理安排好就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。在兩梁相交的柱節(jié)點(diǎn)區(qū)上下共有幾十層上百根主筋在此“相聚”,加上腰筋、柱筋等,主筋還須彎起錨固,眾筋“搶位”現(xiàn)象十分突出,任何一根主筋的就位錯(cuò)誤,均會(huì)造成大量的返工。因此,準(zhǔn)確地翻樣和下料是鋼筋順利施工的前提。轉(zhuǎn)換層大梁的主筋是轉(zhuǎn)換層中最重要的受力單元,應(yīng)采用最可靠且對(duì)鋼筋無(wú)損害的連接方式,通常采用冷擠壓連接法。大梁上下幾排鋼筋在綁扎就位時(shí)要保證其上下對(duì)齊形成垂直的鋼筋間隙,以便混凝土澆筑和振搗。一般轉(zhuǎn)換梁底筋非常密集,施工時(shí)可與設(shè)計(jì)院、監(jiān)理、甲方協(xié)商,合理安裝轉(zhuǎn)換梁中鋼筋位置,有利于混凝土澆筑。由于鋼筋復(fù)雜,澆筑混凝土?xí)r派專(zhuān)人檢查及保護(hù)鋼筋,避免鋼筋變形移位。 

  當(dāng)轉(zhuǎn)換層的梁或板混凝土分兩次澆筑時(shí),應(yīng)在施工縫上增設(shè)抗剪鋼筋,以保證上下層混凝土結(jié)合牢固。 

  2.4混凝土施工 

  轉(zhuǎn)換層的混凝土一次澆筑量很大,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)也較高,特別是梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,多屬于大體積混凝土施工,不僅對(duì)模板支撐系統(tǒng)帶來(lái)很大困難,而且混凝土內(nèi)部容易產(chǎn)生溫度裂縫。 

  在進(jìn)行大跨度、超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的混凝土施工時(shí),應(yīng)事先設(shè)計(jì)好混凝土澆筑的路線(xiàn)、澆筑方式,并采取措施防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。實(shí)際工程中經(jīng)常采取的施工措施有: 

 。1)轉(zhuǎn)換層混凝土分層下料、分層振搗,每次澆筑厚度500 mm左右,混凝土振搗采用趕漿法,上下層的間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2 h,以保證新老混凝土接槎部位粘結(jié)良好。 

 。2)轉(zhuǎn)換梁和梁柱相交的地方鋼筋都非常密集,以至于許多地方都無(wú)法插入振動(dòng)棒,為了保證混凝土進(jìn)入梁底部,所以在混凝土澆筑前應(yīng)及時(shí)進(jìn)行實(shí)地勘察,確定振動(dòng)棒的插入地點(diǎn),振搗范圍能否滿(mǎn)足振搗要求等。除采用在鋼筋下料時(shí)留出下料和振動(dòng)棒位置外,還采用在轉(zhuǎn)換梁和柱相交的地方和轉(zhuǎn)換梁底部用鋼管卡出插振動(dòng)棒位置,澆筑混凝土前抽出鋼管,就形成了下料口兼插入口。 

 。3)轉(zhuǎn)換梁的混凝土澆筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制混凝土的澆筑速度,一般單層為5 m/h,前后兩層澆筑的間隙時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng),且澆筑時(shí)必須有木工在下部進(jìn)行模板的檢查,澆筑時(shí)用錘子錘擊四周側(cè)模板,促進(jìn)和檢查下部混凝土的密實(shí)度。 

 。4)轉(zhuǎn)換層構(gòu)件混凝土體積較大,混凝土強(qiáng)度等級(jí)高,商品混凝土水灰比大,收縮應(yīng)變大,易產(chǎn)生構(gòu)件表面微小裂縫,影響觀(guān)感,為了防止裂縫生產(chǎn),在混凝土內(nèi)摻MPC聚合物纖維膨脹劑,要求限制膨脹率不小于0.015%。根據(jù)混凝土的配合比和預(yù)計(jì)的施工氣候及現(xiàn)場(chǎng)條件,應(yīng)采取措施控制混凝土內(nèi)外溫度差,緩解大體積混凝土水化熱高,溫度應(yīng)力過(guò)大,控制混凝土裂縫。 

 。5)混凝土養(yǎng)護(hù);炷劣捎跐仓w量大,所以澆筑后應(yīng)特別注意養(yǎng)護(hù),以減小混凝土內(nèi)部與表面的溫差值。待混凝土澆筑后,應(yīng)用草包、麻袋或塑料薄膜覆蓋保溫,使表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)。冬季施工時(shí)還應(yīng)按規(guī)定做好保溫測(cè)溫工作。 

  3完善安全保障措施 

  高層建筑中轉(zhuǎn)換層施工都屬于高空危險(xiǎn)作業(yè),所以切實(shí)可行的安全保障措施是施工的關(guān)鍵。建筑工程施工的特點(diǎn)決定了建筑施工中的危險(xiǎn)因素多存在于高處交叉作業(yè)、垂直運(yùn)輸、電氣工具使用及基礎(chǔ)工程作業(yè)中。傷亡事故主要有高處墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電事故、施工坍塌和中毒事故等類(lèi)別,這幾類(lèi)傷亡事故是建設(shè)施工中的最主要傷害。 

 。1)成立以項(xiàng)目經(jīng)理為核心的安全管理領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),突出專(zhuān)職安全工程師的責(zé)權(quán),建立各隊(duì)安全員為骨干的安全管理網(wǎng)絡(luò)。 

 。2)實(shí)行安全事故易發(fā)點(diǎn)控制法,通報(bào)事故易發(fā)點(diǎn),由專(zhuān)人負(fù)責(zé)跟蹤監(jiān)控。 

 。3)操作人員必須持有效證件上崗,并加強(qiáng)施工前的班前培訓(xùn),熟悉施工工藝,提高安全意識(shí)。 

  (4)建筑工人幾乎每時(shí)每刻都工作在危險(xiǎn)的環(huán)境中,必須配備安全帽等必需防護(hù)用品或用具,并自己隨時(shí)高度關(guān)注可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)狀況。 

  (5)架體在搭設(shè)及后期施工過(guò)程中,對(duì)架體立桿及結(jié)構(gòu)樓板的應(yīng)力、撓度位移變化,必須進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)。 

 。6)平臺(tái)周邊的臨空面,應(yīng)先期設(shè)置安全防護(hù)欄桿,并隨著架體的搭設(shè),及時(shí)用安全網(wǎng)進(jìn)行全封閉的安全圍護(hù)。 

 。7)模板支撐系統(tǒng)的鋼管腳手架與結(jié)構(gòu)的相鄰處,應(yīng)每步每架設(shè)置剛性連墻桿,其余部位應(yīng)與內(nèi)架聯(lián)結(jié)成整體,以提高排架支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。 

 。8)在澆筑混凝土?xí)r,操作工人需時(shí)刻觀(guān)測(cè)支撐體系的安全穩(wěn)定情況。 

  4結(jié)束語(yǔ) 

  總之,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層得到了廣泛的采用和認(rèn)可。目前,混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑在國(guó)內(nèi)應(yīng)用雖然很多,也在施工方面作了一些探討和研究,但總體來(lái)說(shuō),都不夠深入和全面。本文通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)研究,力求為以后的轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用積累一定的經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。