(中国建筑第四工程局有限公司, 510000)
谈建筑转换层结构的施工技术问题经验分析
蔡王澎
(中国建筑第四工程局有限公司, 510000)
现阶段,城市建设不断推进,高层建筑如雨后春笋般涌现,这对施工技术也提出了更高要求。对于高层建筑来说,通常涉及到转换层结构,这一结构对建筑整体质量有直接影响,同时也关系着建筑物的使用时间,因此需要重点把握施工技术。本文对建筑转换层结构特点进行分析,并探究其施工技术,以期建筑工程提供参考。
建筑工程;转换层结构;施工技术
由于城市建设和发展,城市用地压力不断增加,而为满足广大民众的生活需求,高层建筑数量不断增加,而且形式和结构也逐渐向多样化、高层次方向发展,这也使转换层结构得到广泛应用。钢筋密闭是转换层结构的特点之一,利用一次性浇筑混凝土的方式,使留置施工缝、支撑模板排架更加困难,所以在施工中把握好施工技术,这样才能保证工程质量。
在建筑工程中,转换层形式包括以下几种:一是桁架式转换层;二是梁式转换层;三是板式转换层;四是箱式转换层。其中,以梁式转换层最为常用。建筑工程应用转换层的目的在于使高层建筑多种功能需求得到充分满足。通常情况下,高层建筑上部结构和下部结构受力存在较大差别,下部受力明显大于下部,使得下部网密墙多,但上部网疏墙少,这与常规布置结构之间产生矛盾。建筑中转换层的应用主要是用于补充转换结构构件的不足,确保建筑结构从上至下布置为一条轴线上,并平稳过度,一般情况下,转换层结构在上下层结构转换中应用,还可以在上下层柱网轴的变化中应用,另外还可以在结构轴线位置变化中应用。
对于高层建筑来说,转换层结构作为一个水平构件,具备转折功能。由于转换层受力相对复杂,因此需要大尺寸结构。建筑上部结构产生的水平剪力需要向下部结构进行传递,在这一过程中楼面支撑负荷则比较重,因此需要转换层具备较强的水平刚度。同时为避免对结构抗震性能产生严重影响,在不落地支撑系统设计过程中则需要将转换层上层和下层发生刚度突变问题考虑在内,使结构延性得到保障。
一.工程概况
某建筑工程,主楼为5-33层,裙房为1-4层,另外还包括地下1层。其中1-4层为框支结构,6-33层为短肢剪力墙结构,5层为转换层,采用厚板结构,厚度为165cm,受力筋直径分别为32mm、36mm、40mm,箍筋直径为14mm,顶板标高为20m,共用钢筋550t,通过一次性浇筑混凝土的方式进行施工。
二.钢筋施工技术
首先,针对梁与梁之间节点以及梁与柱之间节点的钢筋施工。由于转换层存在较大的配筋率,因此在梁与梁之间节点、梁与柱之间节点处会涉及到大量钢筋,绑扎更加困难,尤其是角柱位置,需要将锚固钢筋插入角柱内,一个平面中需要构造超过3层钢筋,在受力条件下无法形成约束机制,且可能导致脆性破坏,对于此可通过等强代换方式进行施工,对钢筋位置进行调整,通过倒三角形楔子增加相邻钢筋间的距离,使钢筋绑扎难度降低,并对之后的混凝土浇筑以及振捣有利。其次,钢桁架混合节点的钢筋施工。由于本工程所涉及到的转换层,其大梁钢筋布设的形式为贯通模式,并通过实腹式双H型钢进行配筋,而在对配筋预设贯穿孔进行制作时发现不能与钢筋有效贯通相适应,因此需要对贯穿孔进行重钻处理,这将导致钢柱截面发生脆化,对于此应通过等强代换的方式,不仅要对主梁内钢筋数量进行控制,还需要将之前采用的二级钢换成三级钢,主要是为了对主梁内钢筋布置形态进行调整,基于原有钢桁架梁,在梁顶处增加附梁。最后,针对型钢混凝土梁与柱节点的钢筋施工。本工程中,型钢混凝土梁与柱之间节点的连接采用刚性方式,焊接过程中,在剪力和弯矩的共同影响下,型号构件产生局部变形,对于此可以在型钢混凝土梁与柱安装过程中,通过高强螺栓对其进行固定,使其垂直偏差得到及时纠正,并在设置好型钢骨架后,对增加荷载条件下的螺栓和焊接情况进行观察,并观察焊缝外观质量。另外针对型钢腹板孔位的预留问题,若不能与钢筋穿过要求相符合,则基于设计标准,通过铰刀作扩充处理,使节点受力尽量减小。
首先,混凝土配合比。本工程采用加入沸石粉的火山灰硅酸盐水泥,而沸石粉的加入主要是为了对水泥水化热进行控制,另外加入适量减水剂,对水化热峰值时间有推动作用,这也是对混凝土表面温度有效控制的方式之一。对于减水剂、粉煤灰以及其他外加剂的加入需要合理控制配合比,应以材料含水量为依据对其进行调整。其次,混凝土浇筑。以预先拟定浇筑方式为依据对转换层水平和竖向结构进行分开浇筑,并对转换层中部及后部进行浇筑,然后从水平和竖直方向进行逐渐推进。在混凝土浇筑过程中,应尽量使工作面面积增加,主要是为了使混凝土水化热更加有效的排出,并使模板侧向压力减轻。在对节点位置进行浇筑时,应对节点处钢筋的密集程度考虑在内,在钢筋施工过程中,不仅要留出充足的振捣空间,使振动器向节点位置插入,同时在浇筑过程中应安排专人对浇筑和振捣密实情况进行检查,在浇筑完成18小时之后,可将节点处侧模任意部分,对混凝土浇筑质量进行检查,直至其初凝,并在其上覆盖好草袋子,使其保持湿润。最终,控制混凝土裂缝。在混凝土工程中,裂缝问题比较常见,同时也是影响混凝土工程质量的主要危险因素之一,裂缝产生原因包括很多种,如材料质量不达标、施工方式和技术不当、温度差异、不均匀沉降等。在本工程中,混凝土浇筑由于受到水化热影响,外界接触表面与其结构中心存在一定的温度差异,如果外界温度大幅度降低,混凝土则收缩,这时再其内部将产生拉应力,应以热交换原理为依据采取保温措施,不仅需要将结构厚度、表面温度考虑在内,还需要考虑中心最高温度、传热系数及其修正值等,进而对保温厚度进行计算,利于混凝土表面的热扩散。
由于转换层构件体型较大,不仅需要承受混凝土荷载,还需要承受其他荷载,因此本工程每米转换层承受荷载在70kN以上,使得模板支撑施工难度增加,对于此在模板支撑系统施工前,需要对模板及支架自重标准值进行确定,同时对混凝土、钢筋、施工人员、机械设备的重力标准值进行确定,另外还需要明确混凝土振捣过程中产生的荷载等,对混凝土侧向压力进行计算,并以上述各荷载分项系数为依据通过落地支撑技术实现模板支撑系统,使其系统结构更加完整。模板体系结构的布置要确保上层与下层竖向支撑荷载的准确传递,使模板变形承受能力和荷载充足,安排专人对支撑系统变形情况进行检测,避免安全事故的出现,保证施工安全。
高层建筑工程不仅可以使国家发展要求得到满足,还可以使土地利用率得到提升。而转换层结构可以使高层建筑功能需求得到体现,同时可以作为杂楼层的过度结构,因此应对这一结构的施工技术给予重点关注,在实践中,钢筋施工技术、混凝土施工技术以及模板施工技术均为重点内容,只有控制好其技术质量,就能保证高层建筑工程质量,使其效益得到充分发挥。
[1]李冬玖,冯青群.基于建筑转换层结构施工技术的探究[J].建筑工程技术与设计,2015(23).
[2]陈秀婷.谈建筑转换层结构的施工技术的相关要点[J].中华民居,2014(09).
[3]温雅.建筑转换层结构的施工技术探索[J].建筑工程技术与设计,2014(14).
[4]刘萍.浅析建筑转换层结构施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2013(16).
[5]高为然,张伟.建筑转换层结构施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(19)
K928
:B
1007-6344(2017)08-0134-01