張艷 張冰濤
摘? ? 要:為了滿足人們對(duì)高層建筑的各種要求,適應(yīng)高層建筑結(jié)構(gòu)形式使用功能的變化,需要在高層建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)換層,有效解決荷載問(wèn)題?;诖耍疚年U述了高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工的技術(shù)要點(diǎn),,提出有針對(duì)性的裂縫控制措施,希望能夠起到良好的保障作用。
關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)換層;施工技術(shù)
一、高層建筑混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.高層建筑轉(zhuǎn)換層機(jī)構(gòu)形式
城市高層建筑具有多元化的功能,在高層建筑的上部位置通常會(huì)設(shè)置小開(kāi)間的辦公區(qū)域和居住區(qū)域,在高層建筑的下部位置通常作為大空間的商業(yè)使用。由于高層建筑的層次較高,導(dǎo)致下部位置的承載力較大,需要在建筑設(shè)計(jì)中融入轉(zhuǎn)換層設(shè)置,以便實(shí)現(xiàn)對(duì)上部區(qū)域框架的承托,減少對(duì)下部區(qū)域的承載壓力。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)分為空腹桁架式、桁架式和梁式板式等形式。當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)高層建筑主要采用鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換梁,需要將混凝土模板掛在鋼結(jié)構(gòu)上進(jìn)行澆筑,該種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑中具有良好的應(yīng)用效果,成為當(dāng)前高層建筑施工中的重要組成部分。
2.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層受力特點(diǎn)
為了提高高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層受力特點(diǎn),需要充分運(yùn)用框架來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上部剪力墻的支撐,構(gòu)建框支剪力墻體系,由于轉(zhuǎn)換層上部和下部位置存在較大的剛度差別,導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)在連接處墻中和柱中的應(yīng)力分布呈現(xiàn)出復(fù)雜性特點(diǎn),需要加強(qiáng)對(duì)建筑裙房的改善工作,解決高層建筑在實(shí)際工作中存在的問(wèn)題。同時(shí),還需要加大剪力墻的數(shù)量支撐,不可采用框架支撐接地的形式,防止轉(zhuǎn)換層下上部存在差異過(guò)大現(xiàn)象,防止位移曲線出現(xiàn)所引發(fā)的結(jié)構(gòu)性破壞。
3.轉(zhuǎn)換層深梁彈性階段應(yīng)力狀態(tài)
轉(zhuǎn)換大梁是高層建筑結(jié)構(gòu)大梁的重要組成部分,有85%以上的梁式都是深梁,并且深梁的應(yīng)力會(huì)隨著梁高而不斷發(fā)生變化,呈現(xiàn)出線性分布的趨勢(shì)。為了了解轉(zhuǎn)換層深梁彈性階段的應(yīng)力狀態(tài),需要對(duì)彈性理論進(jìn)行計(jì)算,對(duì)三角函數(shù)和雙曲線函數(shù)的級(jí)數(shù)解進(jìn)行分析,主要的分解方法包括基本構(gòu)件法解和差分解兩種形式,這兩種形式在工程設(shè)計(jì)中具有方便、快捷性特點(diǎn),需要通過(guò)編制好的應(yīng)力系統(tǒng)表進(jìn)行設(shè)計(jì),減少梁在彈性階段的受力壓力,減少梁受力在彈性階段的應(yīng)力合力和壓應(yīng)力合力之間的距離。
二、技術(shù)要點(diǎn)分析
1.側(cè)壓力控制
關(guān)于側(cè)壓力控制的研究,除了要分析轉(zhuǎn)換層模板的側(cè)壓力控制之外,對(duì)于其大模體系對(duì)拉螺桿的受力影響分析同樣不可忽視。在一般情況下,高層建筑需要采用組合大模板,因?yàn)楦邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層采用的深梁會(huì)增大梁的高度。在工程的實(shí)施過(guò)程中,控制側(cè)壓力占據(jù)著重要的地位。在一般情況下,剛度和負(fù)荷力是模板結(jié)構(gòu)的兩個(gè)較為重要的因素,此外,內(nèi)部振搗器則大多被采用于轉(zhuǎn)換層澆筑混凝土。
2.支撐體系控制
九層板的轉(zhuǎn)換板底模和側(cè)模、混凝土轉(zhuǎn)換板厚度分別為18mm和1.6m。在此住宅樓的9.95m處設(shè)置混凝土轉(zhuǎn)換板,間距為1.0m×1.0m的20b工字鋼被設(shè)置在9.95m~4.95m之間以支撐模板,除此之外,在4.95m~5.00m之間,則以普通鋼管分層卸載來(lái)支撐模板。其中剪力墻設(shè)置間隔、立桿間距、橫桿步距分別為4m,1.0m×1.0m和1.0m。在建筑工程中,橫桿及腳手架連接轉(zhuǎn)換板支撐具有安全性高、經(jīng)濟(jì)效益高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。這種支撐體系完全符合高層建筑工程對(duì)轉(zhuǎn)換層支撐在安全、經(jīng)濟(jì)、效果等方面的要求。
三、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層裂縫控制要點(diǎn)
1.混凝土溫度監(jiān)控要點(diǎn)
在溫度監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,所采用的測(cè)溫儀器為溫度傳感器和手持式溫度測(cè)量?jī)x,測(cè)溫點(diǎn)的選擇要有代表性和可比性,沿著混凝土澆筑高度,在底部、中部及表面分別布置測(cè)溫點(diǎn),從垂直方向來(lái)看,測(cè)溫點(diǎn)間距控制在500mm-800mm之間;平面測(cè)點(diǎn)間距則應(yīng)當(dāng)控制在2.5m-5m之間。在本工程中,混凝土轉(zhuǎn)換板長(zhǎng)度與寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其厚度,兩倍厚度以上的散熱形式為基底傳導(dǎo)、表面輻射和對(duì)流,因此其溫度場(chǎng)分布較為相似,邊緣和角點(diǎn)區(qū)域散熱途徑較大,因此溫度場(chǎng)分布也有著復(fù)雜性的特點(diǎn)。綜上考慮,在混凝土轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換板表面布置測(cè)溫點(diǎn)6個(gè),厚度方向上,每一個(gè)平面測(cè)溫點(diǎn)上下表面和中間布置測(cè)溫點(diǎn)3個(gè),共18個(gè)混凝土轉(zhuǎn)換層測(cè)溫點(diǎn),1個(gè)大氣測(cè)溫點(diǎn),以此來(lái)對(duì)混凝土轉(zhuǎn)換板溫度場(chǎng)分布變化進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。
2.混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度監(jiān)控要點(diǎn)
在目前高層建筑施工過(guò)程中,想要從根本上避免高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫情況,建筑企業(yè)就必須在施工過(guò)程中保障混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的強(qiáng)度。只有在混凝土強(qiáng)度得到保障的前提下,混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在使用過(guò)程中才可以長(zhǎng)時(shí)間承受高層建筑傳遞下的荷載,進(jìn)而避免混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。
四、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土裂縫控制技術(shù)
在進(jìn)行混凝土施工過(guò)程中,由于溫度應(yīng)力的影響,將會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)溫度裂縫,而且溫度應(yīng)力的大小受材料特性、運(yùn)行條件和施工過(guò)程等因素控制,其往往是誘發(fā)混凝土產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵性因素。而在轉(zhuǎn)換層混凝土施工過(guò)程中,主要采用C50,很少采用C60的混凝土。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度比較大時(shí),則會(huì)增加施工的難度。因此,在進(jìn)行施工之前,需要對(duì)混凝土的特點(diǎn)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析,然后制定混凝土配置方法,這樣不僅可以降低混凝土的施工難度,提高混凝土施工質(zhì)量,而且還避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,避免對(duì)施工過(guò)程的影響。
在對(duì)轉(zhuǎn)換層混凝土澆注階段,要避免混凝土裂縫的出現(xiàn),一般需要按照要求來(lái)對(duì)混凝土的表面進(jìn)行澆筑,盡可能降低混土暴露的時(shí)間,還需要采取有效措施來(lái)做好混凝土表面的全面保護(hù)工作,避免由于內(nèi)外溫差的變化,而影響混凝土質(zhì)量。
另外,還需要對(duì)大體積混凝土表面溫度進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控,做好水泥水化熱測(cè)試工作,加強(qiáng)對(duì)混凝土溫度的有效監(jiān)測(cè),借助先進(jìn)的測(cè)溫方法,對(duì)降溫速度和環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)施針對(duì)性的混凝土養(yǎng)護(hù)工作。在大體積混凝土轉(zhuǎn)換層澆筑過(guò)程中,需要對(duì)模塊的體內(nèi)溫差變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),這樣不僅可以確保施工效果,而且還能避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,提高工程施工效果。
五、結(jié)論
綜上所述,隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層會(huì)對(duì)高層建筑的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響。當(dāng)前,高層建筑中主要應(yīng)用混凝土施工形式,需要掌握施工技術(shù)要點(diǎn),嚴(yán)格按照施工要求開(kāi)展各項(xiàng)施工工作,按照設(shè)計(jì)圖紙以及工作計(jì)劃方案進(jìn)行施工,防止混凝土裂縫的產(chǎn)生,為我國(guó)建筑行業(yè)的未來(lái)可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
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