张东栋
摘 要:连体结构转换层是超高层建筑中重要的结构部位,是一项复杂性的工程,其对施工技术的专业性要求更高,必须保证连体建筑结构垂直度、定位精度的精确性,是保证工程项目质量的重要前提。因此,必须强化对高层连体建筑结构施工的重视,及时掌握熟练、高效的施工技术,本文进一步分析了高层建筑连体结构施工技术要点,以供同仁参考借鉴。
关键词:高层建筑;连体结构;施工技术
1 高层连体建筑结构的施工技术要求
1.1 整体结构的刚度要求
连体结构施工过程中,塔楼是一个重要的关键点,其极易产生一系列的刚度变化,是塔楼连接过程中亟待完善的重要关注点。若连体结构的刚度相对较大,则该区域的刚度突变现象就相对明显,若连体结构刚度相对较小,应简化处理雙塔连体结构,以保证连体建筑结构的安全性。
1.2 抗震要求
对于高层建筑物来说,高层连体建筑结构的施工技术的应用必须保证安全性与稳定性,其在连体结构操作主要是限于两栋以上的建筑,采用架空连接的方式而形成的,在连接跨度上的设计必须以高层建筑连体结构的基本用途与设计方案为前提。在连体结构施工过程中,应刚柔并济,选择刚与柔两种连接方式相互结合的方式,强化主体与连接体的合理化连接。对于高层建筑而言,其在连体结构上,竖向上的刚度设计极易发生改变,使得整个连接结构变得更为复杂。因此,为了保证高层建筑物的建设质量,应增强建筑物的整体抗争效果,是保证建筑安全的重要条件。为了达到抗震的效果,必须及时强化建筑物的整体刚度,及时将施工过程中常见的屈曲问题予以处理,做好节点刚度的控制是关键。
2 高层建筑连体结构受力分析
高层连体建筑结构和传统单体结构的建筑结构受力要复杂得多,具体表现在以下几个方面当中。
2.1 结构扭转振动的变形较大、扭转效应比较明显
连体结构和单体结构相比,自振振型比较复杂,包括有顺向振型和反向振型。同时连体结构的结构扭转振动变形较大,具有很强的扭转效应,这可能导致建筑结构发生脆性破坏。如果是多塔型的连体结构,体型更加庞大,结构更加复杂,也具有更复杂的震动形态、更强的扭转效应。
2.2 连接体受力较难分析
作为连体建筑的关键部位,连接体的受力情况十分复杂,难以分析。因为连接体一方面要协调两侧塔楼的变形,另一方面由于连接体是呈水平状,所以在水平方向上需要承载很大的内力 ;同时如果连接体是大跨度的,那么需要考虑自身重力带来的影响,竖向静力荷载很大。同时由于为了建筑外观着想,往往连接体的设计是新颖而有设计感的,这就给其受力分析带来更大的挑战。
2.3 连接体和两侧塔楼的连接问题
在连接体和两侧塔楼相互连接的部位,存在很明显的应力集中现象,容易发生脆性破坏。对于连接部位的处理需要结构设计师十分注意,因为在以往的情况中,如果连体结构所在地区发生地震,对于架空连廊式的连体结构等来说会受到较严重的损害。如果两个塔楼单元的高度不等、刚度不同,那么连体结构两侧手里不均衡,遇到灾害时的破坏就会更加严重。
2.4 连体结构中部刚度不够
具有连体结构的建筑往往中部刚度不够,而此部位的混凝土等级通常低于下部,所以连体结构塔楼的中下部位置可能成为政体中最脆弱的地方,设计和土建施工时需要重点关注。
3 高层建筑连体结构施工技术要点
3.1 科学测量
实施高层建筑施工时,要积极开展施工测量,掌握科学的测量方法与测量标准,结合高层建筑的具体结构系统,对连体结构进行科学性施工。连体建筑结构施工的开展,整个过程中所涉及到的要素比较多,为从根本上实现对连体建筑结构质量的控制,前期必须做好测量工作,保证测量数据的精准性。测量工作的实施,要深度结合结构外形,以达到设定内控点的效果。实施连体建筑结构操作时,要预留一定的孔洞,进而为测量、放线等奠定基础。测量时,应预留好内控点的具体位置与孔洞,避免发生材料、物品等堆放在孔洞周边,这是提高测量精度的前提。测量时,要选择精准的垂准仪,以达到控制内控点的效果。在测量时,可在投点区域水平放置一块有机玻璃,且在激光的重要作用下及时将内控点进行引测,将其引测到有机玻璃之上,保证激光点与十字区予以对准。对准后,应及时将有机玻璃予以撤除,并将内控点引到放线孔的模板上,还要及时弹出标志线。
3.2 转换层施工
大多数高层连体建筑结构的结构层之间空隙较近,位于地面的高度在几十米到上百米之间,其跨度在十几米甚至几十米之间,如按常规情况进行施工,必须在裙房顶搭建一个超高支撑模架,而在架体自重和巨大承载的作用下,不仅难以保证架体的本身稳定性,裙房屋面也无法承受其重量。因此,对于高层连体结构中悬空状态下进行施工有较大难度,为确保连体结构在悬空状态下的安全,只有采用钢梁承重,安装钢梁转化层,才可以解决其悬空状态下施工安全保障的问题。首先应在裙房里安装两台桅杆式起重机,用起重机将钢主梁从地面运送至裙楼里面,在屋面搭建一个临时的滑移平台,用卷场机和滑车通过水平动力将钢主梁平移到相应高度位置,并垂直固定,在连体结构的第二层吊环上悬挂静滑车组,主钢梁上安装动滑车组,在裙房屋面引出钢丝绳,将两套滑车组进行组合连接,当所有的设备在安全检测后无任何问题,方可进行提升,提升的过程中一定要保证钢主梁处于水平状态,如发现在提升过程中有误差出现的情况,要及时进行调整提升速度,让钢主梁保持在水平状态。
3.3 混凝土浇注技术
混凝土浇注技术的施工是通过在同一部位先浇注高标号和墙柱,后浇注低标号和梁板,采取分区定点、一次浇注、麻袋覆盖进而逐步推进的浇注工艺,浇注部位的选择要选择同一个位置,达到设计标高、混凝土向前流动,然后在其坡面上循序推进的一个过程。为确保混凝土运输浇注以及浇注间隙的时间不超过初凝时间。(注意:在进行地泵泵送混凝土的过程中,对于铺设输送管部分,要尽量减少使用弯管和软管,以确保安全施工和管道清洗,达到故障排除和维修装拆较少的情况。)在同一管线中,对于混凝土输送管的采用应采用相同管径,严密加固输送管的接头,保证在以后的维修过程中装拆的方便。对于管段部分,要保证无龟裂、损伤、弯折等现象出现,浇注混凝土时布料位置的定位,要加密其模板的支撑度,做到满布剪刀撑和扫地杆,架空布料机,在钢筋骨架的架构上不要直接进行支承,浇注梁板混凝土时,在同一部位不得连续布料,保证移动布料在承受范围内,且模板布料处于垂直状态。
4 结束语
为实现国家在高层连体建筑结构上的不断进步,落实国家对高层连体建筑结构的标准要求,保障高层建筑连体结构具有高质量、高标准,让连体结构的高层建筑成为城市亮丽的风景线。应做好:(1)在高层连体建筑的结构体系上不断推陈出新,优化改革。国家目前对于高层连体建筑结构的发展越来越重视,只有通过不断创新其主体结构和地下结构,发展束筒结构和巨型结构,才能达到变换楼层和钢体水平的效果,让更多的高层建筑在城市中崭露头角。(2)加强高层建筑中疑难问题的有效研究。在对于高层连体建筑结构的施工时要加强对钢结构中非线性、不确定性等困难问题的有效探讨和分析,保证在施工过程中该结构的稳定可靠性。
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