高层建筑转换层结构的施工方法

杨志春

摘要: 本文对结构转换层的施工过程中需要解决的技术问题和施工方法进行了分析。

关键词:高层建筑;转换层;结构;施工

1 前言

为了满足现代高层商住楼低层商用,上部住宿的多功能要求,在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间,往往需要采用一定的结构形式进行转换处理,即加转换层。结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相连结的关节点,它既是下部结构的封顶,又是上部结构的“空中基础”,在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连结纽带作用,转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点,在实际中得到广泛的推广应用,是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式。如何采取合理的施工方法,保证施工质量达到设计要求,是关系到建筑物整体结构质量的重大问题。

2 大体积砼和钢筋密集部位砼的浇捣方法

转换层的梁、柱钢筋分布密集,且为高标号大体积砼,对砼的施工要求特别高,为了提高砼的流动性,便于高密度钢筋砼的浇捣,同时控制砼水泥用量、降低水化热,在砼配比中可掺16%～18%的粉煤灰。而且,最好使用细石砼(细石含泥量控制在1%以下),并选用细度模数在2.5以上的中砂,严格控制好搅拌时间,每次砼搅拌时间保证不少于90s,以降低浇捣的难度,使砼的施工质量有保证。

对于砼柱的浇捣,由于转换层结构均为大截面梁(如:900×2000、800×1800),其面筋一般应锚入柱内至梁底以下,所以梁底以下的柱砼不能一次性浇捣至梁底,必须分二次:第一次在梁钢筋未安装前浇捣至梁底以下的梁面筋锚入深度的位置;第二次浇捣应在梁钢筋验收完毕且第一次砼强度达到设计强度的70%以上时浇捣,浇捣高度至梁底平。由于梁底钢筋分布密集,在柱头中心位置会形成密集的钢筋网,所以,第二次浇捣难度较大,必须在梁侧模板和柱头模板安装前进行浇捣,浇捣方法从柱头四角侧面钢筋较疏的位置下料和振捣。为了保证砼的浇捣质量,第二次浇捣柱砼必须采用细石砼,这样才可大大减少砼的振捣难度,保证砼的密实。

对于大截面梁的浇捣,考虑梁、柱头位置的钢筋特别密集(如:上部为43Φ32,下部20Φ28)、砼浇捣难度较大、浇捣速度慢,若梁板同时浇捣可能导致砼施工接口的时间超过砼的初凝时间,而且梁下部的砼浇捣质量难以保证,故大截面梁的砼也应分两次浇捣才能保证施工质量。第一次浇捣可先施工至梁高的中部(具体位置应请结构设计人员确定),浇捣完后即由专人晒水养护,保持砼表面湿润不少于7d,在其强度达70%～80%设计强度后才能进行第二次浇捣,梁的第二次浇捣则与楼板砼同时进行。

浇捣大截面梁下部砼时必须注意,砼应呈阶梯式分层浇捣,分层厚度约0.3m。必须注意分层间隔时间控制在砼初凝时间内。为方便大截面梁下部砼的浇捣,梁的侧模分二次安装:第一次先将侧模安装至梁中部(第一次砼的高度)并锯平,以便于砼的振捣和养护。

大截面梁上部与楼板同时浇捣时,必须注意避免施工人员踩踏板面负弯筋。应派专人提筋和将弯钩朝向板下。另外必须特别注意梁的水平施工缝的处理,保证上、下层砼能紧密结合。施工缝的处理措施:浇捣砼先将接缝的砼和钢筋表面清洗干净,提前2h用水将接缝充分湿润。浇捣砼前接缝处先铺上一层10mm～15mm厚与砼内砂浆成分相同的水泥浆。由于梁面筋密集,浇砼时必须机械振捣与人工插捣相结合,才能保证砼密实度。

梁柱节点处钢筋密集部位的砼浇由于梁柱节点处钢筋密集,必须采用小直径的振动棒才能方便插入。振捣时应快插慢拔,振点均匀排列有序,不漏振。振捣至表面水平不再明显下降,不出现气泡,表面泛出灰浆为准。由于小直径的振动棒的振动力度较小,还必须采用附着式的振动器在模板外侧振捣,确保这里砼密实度,保证浇捣质量。

3大体积砼的温度裂缝控制及养护方法

根据转换层的梁截面尺寸计算砼的内部温度和表面温度,结合现场施工时的天气温度,如果各温度差均未超过25℃,砼可以按以下方法进行养护:梁表面和侧面采用麻袋覆盖,然后洒水养护。养护的次数应保持麻袋处于湿润状态,养护期不少于7昼夜。如果砼的内部温度,表面温度和天气温度之间温差超过25℃,必须采取保温隔热措施。可以采用麻袋或其它轻质材料作为保温隔热层,先计算覆盖层厚度后,按厚度要求,相互骑缝式搭接覆盖在梁面和梁侧,并在保温层上覆盖一至两层编织布。为防止砼温度裂缝的产生,必须注意在养护期内对砼的温差进行监测,防止意外情况,如气候变化使砼表面温度骤降,造成温差增大。为了观察砼内部的温度,可以在砼浇筑过程中预埋测温管,采用48钢管(用钢板烧焊封底)埋入梁深度的2/3,露出梁面约50mm。测温时从测温管中插入温度计,可测砼的内部温度。在砼表面直接测量表面温度,由此掌握硂的内部和表面的温度。从浇筑后6h起,每2h测一次,连续3d之后每4h测一次。在测温过程中发现温差超过25℃,则应及时加强保温,如加厚保温覆盖等。

4 模板工程施工方法

梁、板的模板安装,为保证大截面梁模板的刚度和强度符合要求,梁下支撑的门式架间距必须按实际受力情况进行计算后确定,并采用48钢管作水平拉杆及剪刀撑。此外,梁底的承重木枋必须全部采用经过挑选的完好木枋。截面较高的梁,侧模安装应在梁中部加钢螺栓,其间距及排距必须经受力计算后确定。再用48钢管作侧模的水平杠,做法与剪力墙基本相同。这样才能保证大截面梁的模板安装质量。

楼板的模板安装也采用门式架支撑,用48钢管作水平拉杆,并与梁的水平拉杆连接,使整层的模板形成牢固的整体,保证模板的稳定性。

梁模板支撑的变形控制,由于大跨度梁模板支撑受力后可能会产生压缩变形而造成砼结构变形,为保证梁截面尺寸的准确,在梁底模安装时,必须严格按施工规范起拱。模板安装后,用水平仪检测模板的起拱程度,保证拱度达到要求。

转换层以下的各层楼板必须设置回顶支撑卸荷,上下对齐,在转换层受荷后可将荷载传到下层楼板。为避免下层楼板受荷过大被破坏,必须在下层楼面设置回头支撑,使转换层以下的各层楼面能逐层卸荷。全部回头支撑在转换层的梁强度达到设计强度的70%后才能拆除。回头支撑的设置虽然增加了周转材料的使用量,但能使支撑体系更安全。

5 钢筋工程施工方法

转换粱(板)的含钢量高,主筋长,粱柱节点区钢筋密集。因此,正确地翻样和下料,合理安排好钢筋就位次序是钢筋施丁的关键。

钢筋翻样前必须弄清设计意图,审核、熟悉设计文件及有关说明,掌握现行规范的有关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,确定制作尺寸和绑扎次序。

转换层巾钢筋的种类繁多,不同位置钢筋受力情况也不尽相同,因此,各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。

梁式转换层大粱的主筋是转换层中最重要的受力单元,应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式,通常采用冷挤压连接或锥螺纹接头连接;柱钢筋、剪力墙竖向分布筋宜采用电渣压力焊;转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接;其他受力较次要部位,如联系粱架力筋及箍筋可采用绑扎连接。

结束语

转换层是高层建筑结构的重要部分,其施工流程与一般楼层的相差不大,但各分部工程,即模板支撑、钢筋_丁程、混凝土工程的施工技术要求很高,只有科学分析、充分准备、严格要求、认真实施,才能保证转换层的施工质量。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]吕西林,桂国庆.高层建筑结构[M].武汉:武汉工业大学出版社.2001.56.120.

[3]张晓明等:高层建筑结构转换层施工技术[M].出版地:黑龙江省哈尔滨市.低温建筑技术2001年第4期(总第86期).