龙包根
(中国江西国际经济技术合作有限公司, 江西 南昌)
通常,当前我国的高层建筑主要是采用钢筋混凝土结构,一般都是在20至50层之间,其中主要是以20层至35层为主,约占中国高层建筑的80%。可以看出,这种高层建筑与我国城市的经济发展和需求水平是相适应的,因此应该用得最多。在建筑功能的要求上,很少有高层建筑是单功能房屋、办公楼或宾馆。高层钢筋混凝土建筑主要都是地下部分为停车场,地面上约1-7层是商场、娱乐场所等,上部的小型开放使用部分可以设置房子、旅馆或办公室等等。统计表明,在高层建筑中有转换楼层结构的占 80%左右。一般带转换层的高层建筑,由于梁、柱或板的传递层尺寸较大,施工技术要求严格受模板支撑体系、钢筋绑扎、钢框架安装或预应力张拉顺序、混凝土浇筑等因素的限制,使得转换层的建设在一定程度上是高层建筑的难点,因此,高层建筑在进行支撑系统选、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉以及机械设备选型等方面要做到科学合理,同时要加强现场施工组织,进而有效的促进高层建筑带来良好的经济效益和社会效益。
通过对高层建筑转换层结构施工的分析,发现与其他建筑结构施工特点不同,其具有以下施工特点。
1、专业性。高层建筑结构转换层施工的专业性是施工人员在施工前不仅要精心设计支撑系统,同时还必须选择正确的模板支撑方案进行施工。在施工过程中,必须对转换梁的承载能力进行专业检查。在混凝土施工中,应重视混凝土的水化热,并采取有效的预防措施防止混凝土的水化热。
2、抗震性要求高。高层建筑转换层结构施工需要很强的抗震能力。在施工过程中,通常需要钢骨架来提高建筑物的整体抗震性能。因此,工程师们通常在施工过程中尽量减少传递层本身的重量,通过预应力技术来有效提高建筑物的抗震性能,
3、重视分层浇筑。混凝土浇筑是转换层施工中的一个重要环节。混凝土浇筑质量的好坏直接影响转换层施工的质量。在转换层的施工中,一般采用叠加法进行浇筑。在浇筑之前,必须仔细分析叠合施工,充分掌握水平剪切对分层的影响,并立即完成设计,主要目的是确保施工过程的承载力。
某地区一个多功能综合楼项目,共33层,地下一层为地下室,1至9层有裙楼,建筑总高度109m。本项目主要采用人工挖孔灌注桩作为箱形基础,采用钢筋混凝土框架结构进行配楼和裙楼设计,在裙楼中设置了地面剪力墙和落地筒体,塔楼为全现浇楼。钢筋混凝土剪力墙体系,其中第九层为框架-剪力墙结构体系的转换层。
如果采用转换层的施工一次支承和浇筑混凝土方案,由于第八楼板就不能承受上部施工的荷载,因此,需要建立多层满堂的钢管支撑体系,使得钢管支架和模板的投入量较大,施工工期长,施工成本高,导致施工质量难以保证。因此,为了减小支架的荷载,在不影响转换梁质量的基础上,采用三次浇注和二次浇注二次浇注的施工方法,第一钢筋混凝土梁柱用于上部混凝土。以及钢管混凝土支撑体系的施工,以降低楼板压力,降低工程造价。
定点放线→立杆位置的确定→铺垫木枋→搭设钢架→验收支撑架→柱、墙钢筋绑扎→验收钢筋绑扎→支柱、墙、梁底模板→主梁、次梁一次绑扎钢筋成型→验收→浇筑柱、墙至主、次梁底→养护→支主、次梁侧首次模板→大梁浇筑混凝土→养护→支梁侧第二次模板→插标准层墙及暗柱插筋→浇筑梁混凝土至板底→支楼板模板、绑扎楼板钢筋→验收楼板钢筋→混凝土浇筑→养护。
1)支撑系统的搭设
首先,建立模板支撑体系,利用φ48×3.5的标准钢管搭设,主梁垂直杆距约为0.5米,大横杆台阶距不大于1米,次梁立杆间距不大于0.6米,竖杆间距为1米,大横梁的距离不得大于1.5米,横梁下方的小横梁间距为0.25米。其次,在杆顶及杆脚处,每个竖杆的承载能力计算为1000公斤,剪刀撑放在梁两侧竖直杆的竖直表面上,它是完全建立起来的,不能跳跃搭设。最后,在竖杆下采用0.2×0.55米的木枋配钢垫板,整个支撑架是根据全厅脚手架的要求设置的,下部承载力下的小梁应用双扣件和竖杆固定。
2)模板安装与拆除
模板材料采用厚度为 0.018米的胶合板,梁背枋架由 50×100木枋以及φ14对拉螺栓同时用直径为48×3.5标准钢管进行定位。背枋间距为0.5米,螺栓间距为φ14,当梁模板安装时,需要2.5‰拱起。拆解时,自上而下拆解。
3)钢筋的绑扎
梁纵向钢筋的铺设顺序应根据设计图所给出的排列顺序,根据梁的主次力来安排。由于梁的尺寸大,钢框架的高度大,重量大,因此采用钢管支撑系统作为支撑框架。
当主梁的第一排与梁的下部之间的净距离为 25mm时,梁下部的钢筋超过两排时,钢筋的水平方向的中间距离应为下面两排的两倍。在施工过程中,采用C50混凝土预制垫来保证行与排之间的距离,其余的行和行可以锚定到梁下面的梁上杆的短钢梁为φ32,梁后混凝土可以在梁钢筋绑扎后进行浇铸。
4)混凝土浇筑
通过泵送混凝土进行浇筑,在节点外面的混凝土采用粒径1—3厘米的碎石,由于节点区钢筋混凝土很难夯实,因此,该节点可采用级配混凝土采用0.5~1厘米占30%,1~3厘米的占70%。对于钢筋密集区域,可以从侧边加入混凝土。采用小直径振动棒和钢筋插钻对捣固混凝土进行梁柱节点区的混凝土浇筑。混凝土二次浇筑后,在一定程度上解决了大体积梁引起的温度收缩裂缝和水化热引起的高温上升的问题。级配混凝土梁的后侧模板不拆除。混凝土受热后,混凝土凝固,加强早期的养护工作,避免混凝土早期失水,降低混凝土强度。
1、为了保证支承系统具有足够的强度和稳定性,必须设计传递结构的自重和大的施工荷载。搭设支撑时,上下楼板应支撑在同一位置,以确保荷载的正确传递。同时,应确定合理的拆除支护顺序,使施工阶段的结构应力合理。
2、建议采用大体积混凝土建造具有较大截面尺寸的转换构件。在计算截面承载力和验算挠度时,有必要考虑混凝土的徐变收缩效应和大体积混凝土的水化热。在选择水泥和施工方法时,应采取措施,防止混凝土内外温差的增加,提高混凝土的抗拉强度。
3、当转换结构下层空间的高度大时,难以采用脚手架进行支撑,则采用以下策略:
1)采用叠合梁原理将组合梁(板)混凝土分为两部分,即混凝土和施工荷载的第二次混凝土和施工荷载由钢筋混凝土梁(扳手)支撑以形成叠合梁(板),从而解决T梁问题。讨论了梁(厚板)的荷载传递问题。为了保证第一混凝土梁(板)和第二混凝土组合面的抗剪承载力,将施工缝制作成齿槽。
2)转换结构由嵌入式钢(或钢结构)制成。钢(或钢结构)可用于支撑浇注混凝土所需的模具扳手和脚手架,以确保模具扳手和脚手架的移动。
4、在设置模板支撑体系后,转换结构施工阶段的应力状态与服役阶段的应力状态不同。施工阶段应检查转换梁和底板的承载力。在结构设计中,应综合考虑具有转换结构的施工模板方案,其力学分析模式符合实际情况,实现设计与施工的统一。
总之,转换层作为高层建筑结构中最重要的部分,加强转换层施工技术的应用对于提出高层建筑的整体质量具有重要的意义。因此,在施工过程中,一定要建立在科学计算的基础上,精心组织,规范施工,加强施工阶段的质量控制,才能给高层建筑的整体质量打下坚实的基础。