(中國建筑第四工程局有限公司, 510000)
談建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)問題經(jīng)驗分析
蔡王澎
(中國建筑第四工程局有限公司, 510000)
現(xiàn)階段,城市建設(shè)不斷推進,高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn),這對施工技術(shù)也提出了更高要求。對于高層建筑來說,通常涉及到轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)對建筑整體質(zhì)量有直接影響,同時也關(guān)系著建筑物的使用時間,因此需要重點把握施工技術(shù)。本文對建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)特點進行分析,并探究其施工技術(shù),以期建筑工程提供參考。
建筑工程;轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
由于城市建設(shè)和發(fā)展,城市用地壓力不斷增加,而為滿足廣大民眾的生活需求,高層建筑數(shù)量不斷增加,而且形式和結(jié)構(gòu)也逐漸向多樣化、高層次方向發(fā)展,這也使轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用。鋼筋密閉是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的特點之一,利用一次性澆筑混凝土的方式,使留置施工縫、支撐模板排架更加困難,所以在施工中把握好施工技術(shù),這樣才能保證工程質(zhì)量。
在建筑工程中,轉(zhuǎn)換層形式包括以下幾種:一是桁架式轉(zhuǎn)換層;二是梁式轉(zhuǎn)換層;三是板式轉(zhuǎn)換層;四是箱式轉(zhuǎn)換層。其中,以梁式轉(zhuǎn)換層最為常用。建筑工程應(yīng)用轉(zhuǎn)換層的目的在于使高層建筑多種功能需求得到充分滿足。通常情況下,高層建筑上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)受力存在較大差別,下部受力明顯大于下部,使得下部網(wǎng)密墻多,但上部網(wǎng)疏墻少,這與常規(guī)布置結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生矛盾。建筑中轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用主要是用于補充轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不足,確保建筑結(jié)構(gòu)從上至下布置為一條軸線上,并平穩(wěn)過度,一般情況下,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在上下層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中應(yīng)用,還可以在上下層柱網(wǎng)軸的變化中應(yīng)用,另外還可以在結(jié)構(gòu)軸線位置變化中應(yīng)用。
對于高層建筑來說,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)作為一個水平構(gòu)件,具備轉(zhuǎn)折功能。由于轉(zhuǎn)換層受力相對復雜,因此需要大尺寸結(jié)構(gòu)。建筑上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平剪力需要向下部結(jié)構(gòu)進行傳遞,在這一過程中樓面支撐負荷則比較重,因此需要轉(zhuǎn)換層具備較強的水平剛度。同時為避免對結(jié)構(gòu)抗震性能產(chǎn)生嚴重影響,在不落地支撐系統(tǒng)設(shè)計過程中則需要將轉(zhuǎn)換層上層和下層發(fā)生剛度突變問題考慮在內(nèi),使結(jié)構(gòu)延性得到保障。
一.工程概況
某建筑工程,主樓為5-33層,裙房為1-4層,另外還包括地下1層。其中1-4層為框支結(jié)構(gòu),6-33層為短肢剪力墻結(jié)構(gòu),5層為轉(zhuǎn)換層,采用厚板結(jié)構(gòu),厚度為165cm,受力筋直徑分別為32mm、36mm、40mm,箍筋直徑為14mm,頂板標高為20m,共用鋼筋550t,通過一次性澆筑混凝土的方式進行施工。
二.鋼筋施工技術(shù)
首先,針對梁與梁之間節(jié)點以及梁與柱之間節(jié)點的鋼筋施工。由于轉(zhuǎn)換層存在較大的配筋率,因此在梁與梁之間節(jié)點、梁與柱之間節(jié)點處會涉及到大量鋼筋,綁扎更加困難,尤其是角柱位置,需要將錨固鋼筋插入角柱內(nèi),一個平面中需要構(gòu)造超過3層鋼筋,在受力條件下無法形成約束機制,且可能導致脆性破壞,對于此可通過等強代換方式進行施工,對鋼筋位置進行調(diào)整,通過倒三角形楔子增加相鄰鋼筋間的距離,使鋼筋綁扎難度降低,并對之后的混凝土澆筑以及振搗有利。其次,鋼桁架混合節(jié)點的鋼筋施工。由于本工程所涉及到的轉(zhuǎn)換層,其大梁鋼筋布設(shè)的形式為貫通模式,并通過實腹式雙H型鋼進行配筋,而在對配筋預設(shè)貫穿孔進行制作時發(fā)現(xiàn)不能與鋼筋有效貫通相適應(yīng),因此需要對貫穿孔進行重鉆處理,這將導致鋼柱截面發(fā)生脆化,對于此應(yīng)通過等強代換的方式,不僅要對主梁內(nèi)鋼筋數(shù)量進行控制,還需要將之前采用的二級鋼換成三級鋼,主要是為了對主梁內(nèi)鋼筋布置形態(tài)進行調(diào)整,基于原有鋼桁架梁,在梁頂處增加附梁。最后,針對型鋼混凝土梁與柱節(jié)點的鋼筋施工。本工程中,型鋼混凝土梁與柱之間節(jié)點的連接采用剛性方式,焊接過程中,在剪力和彎矩的共同影響下,型號構(gòu)件產(chǎn)生局部變形,對于此可以在型鋼混凝土梁與柱安裝過程中,通過高強螺栓對其進行固定,使其垂直偏差得到及時糾正,并在設(shè)置好型鋼骨架后,對增加荷載條件下的螺栓和焊接情況進行觀察,并觀察焊縫外觀質(zhì)量。另外針對型鋼腹板孔位的預留問題,若不能與鋼筋穿過要求相符合,則基于設(shè)計標準,通過鉸刀作擴充處理,使節(jié)點受力盡量減小。
首先,混凝土配合比。本工程采用加入沸石粉的火山灰硅酸鹽水泥,而沸石粉的加入主要是為了對水泥水化熱進行控制,另外加入適量減水劑,對水化熱峰值時間有推動作用,這也是對混凝土表面溫度有效控制的方式之一。對于減水劑、粉煤灰以及其他外加劑的加入需要合理控制配合比,應(yīng)以材料含水量為依據(jù)對其進行調(diào)整。其次,混凝土澆筑。以預先擬定澆筑方式為依據(jù)對轉(zhuǎn)換層水平和豎向結(jié)構(gòu)進行分開澆筑,并對轉(zhuǎn)換層中部及后部進行澆筑,然后從水平和豎直方向進行逐漸推進。在混凝土澆筑過程中,應(yīng)盡量使工作面面積增加,主要是為了使混凝土水化熱更加有效的排出,并使模板側(cè)向壓力減輕。在對節(jié)點位置進行澆筑時,應(yīng)對節(jié)點處鋼筋的密集程度考慮在內(nèi),在鋼筋施工過程中,不僅要留出充足的振搗空間,使振動器向節(jié)點位置插入,同時在澆筑過程中應(yīng)安排專人對澆筑和振搗密實情況進行檢查,在澆筑完成18小時之后,可將節(jié)點處側(cè)模任意部分,對混凝土澆筑質(zhì)量進行檢查,直至其初凝,并在其上覆蓋好草袋子,使其保持濕潤。最終,控制混凝土裂縫。在混凝土工程中,裂縫問題比較常見,同時也是影響混凝土工程質(zhì)量的主要危險因素之一,裂縫產(chǎn)生原因包括很多種,如材料質(zhì)量不達標、施工方式和技術(shù)不當、溫度差異、不均勻沉降等。在本工程中,混凝土澆筑由于受到水化熱影響,外界接觸表面與其結(jié)構(gòu)中心存在一定的溫度差異,如果外界溫度大幅度降低,混凝土則收縮,這時再其內(nèi)部將產(chǎn)生拉應(yīng)力,應(yīng)以熱交換原理為依據(jù)采取保溫措施,不僅需要將結(jié)構(gòu)厚度、表面溫度考慮在內(nèi),還需要考慮中心最高溫度、傳熱系數(shù)及其修正值等,進而對保溫厚度進行計算,利于混凝土表面的熱擴散。
由于轉(zhuǎn)換層構(gòu)件體型較大,不僅需要承受混凝土荷載,還需要承受其他荷載,因此本工程每米轉(zhuǎn)換層承受荷載在70kN以上,使得模板支撐施工難度增加,對于此在模板支撐系統(tǒng)施工前,需要對模板及支架自重標準值進行確定,同時對混凝土、鋼筋、施工人員、機械設(shè)備的重力標準值進行確定,另外還需要明確混凝土振搗過程中產(chǎn)生的荷載等,對混凝土側(cè)向壓力進行計算,并以上述各荷載分項系數(shù)為依據(jù)通過落地支撐技術(shù)實現(xiàn)模板支撐系統(tǒng),使其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加完整。模板體系結(jié)構(gòu)的布置要確保上層與下層豎向支撐荷載的準確傳遞,使模板變形承受能力和荷載充足,安排專人對支撐系統(tǒng)變形情況進行檢測,避免安全事故的出現(xiàn),保證施工安全。
高層建筑工程不僅可以使國家發(fā)展要求得到滿足,還可以使土地利用率得到提升。而轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以使高層建筑功能需求得到體現(xiàn),同時可以作為雜樓層的過度結(jié)構(gòu),因此應(yīng)對這一結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)給予重點關(guān)注,在實踐中,鋼筋施工技術(shù)、混凝土施工技術(shù)以及模板施工技術(shù)均為重點內(nèi)容,只有控制好其技術(shù)質(zhì)量,就能保證高層建筑工程質(zhì)量,使其效益得到充分發(fā)揮。
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1007-6344(2017)08-0134-01