(中國(guó)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(wèn)題經(jīng)驗(yàn)分析
蔡王澎
(中國(guó)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(jìn),高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn),這對(duì)施工技術(shù)也提出了更高要求。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),通常涉及到轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)對(duì)建筑整體質(zhì)量有直接影響,同時(shí)也關(guān)系著建筑物的使用時(shí)間,因此需要重點(diǎn)把握施工技術(shù)。本文對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)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(bǔ)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(guò)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(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)作為一個(gè)水平構(gòu)件,具備轉(zhuǎn)折功能。由于轉(zhuǎn)換層受力相對(duì)復(fù)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(jìn)行傳遞,在這一過(guò)程中樓面支撐負(fù)荷則比較重,因此需要轉(zhuǎn)換層具備較強(qiáng)的水平剛度。同時(shí)為避免對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響,在不落地支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中則需要將轉(zhuǎn)換層上層和下層發(fā)生剛度突變問(wèn)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(biāo)高為20m,共用鋼筋550t,通過(guò)一次性澆筑混凝土的方式進(jìn)行施工。
二.鋼筋施工技術(shù)
首先,針對(duì)梁與梁之間節(jié)點(diǎn)以及梁與柱之間節(jié)點(diǎn)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(diǎn)、梁與柱之間節(jié)點(diǎn)處會(huì)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(gè)平面中需要構(gòu)造超過(guò)3層鋼筋,在受力條件下無(wú)法形成約束機(jī)制,且可能導(dǎo)致脆性破壞,對(duì)于此可通過(guò)等強(qiáng)代換方式進(jìn)行施工,對(duì)鋼筋位置進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)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(duì)之后的混凝土澆筑以及振搗有利。其次,鋼桁架混合節(jié)點(diǎn)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(guò)實(shí)腹式雙H型鋼進(jìn)行配筋,而在對(duì)配筋預(yù)設(shè)貫穿孔進(jìn)行制作時(shí)發(fā)現(xiàn)不能與鋼筋有效貫通相適應(yīng),因此需要對(duì)貫穿孔進(jìn)行重鉆處理,這將導(dǎo)致鋼柱截面發(fā)生脆化,對(duì)于此應(yīng)通過(guò)等強(qiáng)代換的方式,不僅要對(duì)主梁內(nèi)鋼筋數(shù)量進(jìn)行控制,還需要將之前采用的二級(jí)鋼換成三級(jí)鋼,主要是為了對(duì)主梁內(nèi)鋼筋布置形態(tài)進(jìn)行調(diào)整,基于原有鋼桁架梁,在梁頂處增加附梁。最后,針對(duì)型鋼混凝土梁與柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋施工。本工程中,型鋼混凝土梁與柱之間節(jié)點(diǎn)的連接采用剛性方式,焊接過(guò)程中,在剪力和彎矩的共同影響下,型號(hào)構(gòu)件產(chǎn)生局部變形,對(duì)于此可以在型鋼混凝土梁與柱安裝過(guò)程中,通過(guò)高強(qiáng)螺栓對(duì)其進(jìn)行固定,使其垂直偏差得到及時(shí)糾正,并在設(shè)置好型鋼骨架后,對(duì)增加荷載條件下的螺栓和焊接情況進(jìn)行觀察,并觀察焊縫外觀質(zhì)量。另外針對(duì)型鋼腹板孔位的預(yù)留問(wèn)題,若不能與鋼筋穿過(guò)要求相符合,則基于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)鉸刀作擴(kuò)充處理,使節(jié)點(diǎn)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(duì)水泥水化熱進(jìn)行控制,另外加入適量減水劑,對(duì)水化熱峰值時(shí)間有推動(dòng)作用,這也是對(duì)混凝土表面溫度有效控制的方式之一。對(duì)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(duì)其進(jìn)行調(diào)整。其次,混凝土澆筑。以預(yù)先擬定澆筑方式為依據(jù)對(duì)轉(zhuǎn)換層水平和豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行分開(kāi)澆筑,并對(duì)轉(zhuǎn)換層中部及后部進(jìn)行澆筑,然后從水平和豎直方向進(jìn)行逐漸推進(jìn)。在混凝土澆筑過(guò)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(duì)節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行澆筑時(shí),應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)處鋼筋的密集程度考慮在內(nèi),在鋼筋施工過(guò)程中,不僅要留出充足的振搗空間,使振動(dòng)器向節(jié)點(diǎn)位置插入,同時(shí)在澆筑過(guò)程中應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)澆筑和振搗密實(shí)情況進(jìn)行檢查,在澆筑完成18小時(shí)之后,可將節(jié)點(diǎn)處側(cè)模任意部分,對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量進(jìn)行檢查,直至其初凝,并在其上覆蓋好草袋子,使其保持濕潤(rùn)。最終,控制混凝土裂縫。在混凝土工程中,裂縫問(wèn)題比較常見(jiàn),同時(shí)也是影響混凝土工程質(zhì)量的主要危險(xiǎn)因素之一,裂縫產(chǎn)生原因包括很多種,如材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、施工方式和技術(shù)不當(dāng)、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(shí)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(jìn)而對(duì)保溫厚度進(jìn)行計(jì)算,利于混凝土表面的熱擴(kuò)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(duì)于此在模板支撐系統(tǒng)施工前,需要對(duì)模板及支架自重標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行確定,同時(shí)對(duì)混凝土、鋼筋、施工人員、機(jī)械設(shè)備的重力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行確定,另外還需要明確混凝土振搗過(guò)程中產(chǎn)生的荷載等,對(duì)混凝土側(cè)向壓力進(jìn)行計(jì)算,并以上述各荷載分項(xiàng)系數(shù)為依據(jù)通過(guò)落地支撐技術(shù)實(shí)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(zhǔn)確傳遞,使模板變形承受能力和荷載充足,安排專(zhuān)人對(duì)支撐系統(tǒng)變形情況進(jìn)行檢測(cè),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(guó)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(shí)可以作為雜樓層的過(guò)度結(jié)構(gòu),因此應(yīng)對(duì)這一結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)給予重點(diǎn)關(guān)注,在實(shí)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(diǎn)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