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浅析高层建筑转换层施工工艺

2014-09-29姚泽利

科技创新与应用 2014年30期
关键词:结构施工转换层高层建筑

摘 要:转换层是连接高层建筑不同功能和结构部分的重要枢纽,具有施工质量要求高,施工难度大的特点。文章对高层建筑转换层的施工要点进行了简要介绍,并就如何保障转换层施工质量提出了相应建议,希望能够对广大建筑企业有所帮助。

关键词:高层建筑;转换层;结构施工;质量控制

前言

随着建筑水平的不断发展,使人们对建筑实用要求和美观要求向着更高要求发展成为现实。当代社会城市建筑呈现出层数多,高度高,结构复杂,造型多样化的特点,给人们提供了更加舒适安全的生活工作环境。就设计角度讲,相对于上部楼层,下部楼层受力较大,所以在设计上就要赋予下部楼层更多的刚性强度,结构上墙体和支柱较多。随着楼层升高,没有那么多的重力需要承担,所以墙体减少,支柱更加稀疏。为保障高层建筑功能和结构上的合理转换,就需要在结构上设置转换层。当前高层建筑的转换层种类较多,一般分为梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。转换层的施工质量对于高层建筑的服务质量和使用安全非常重要,需要严格控制。

1 钢筋混凝土转换层结构施工

1.1 转换层模板支撑系统施工概述

目前高层建筑转换层施工使用的模板支撑体系一般有以下几种:

1.1.1 一次性支模体系。当现场支撑材料数量充足,同时转换层靠近地面的时候,可以采用一次性支撑体系,从转换层底一直撑到底层地面或地下室底板。

1.1.2 荷载传递法支模体系。这种支撑系统的特点是通过将载荷经支撑系统传递到多层楼板,从而实现载荷的分散。具体起到传递载荷作用的结构包括转换层支撑柱和竖向支撑构成的梁下排架体系。分散载荷的楼板需要精确设计才能充分发挥这种支撑体系的优势。

1.1.3 叠合浇筑法支模体系。叠合浇筑法是将转化量分次浇筑,从而降低支撑体系所需要承担的载荷,提高施工安全。如何处理好叠合面是这个施工方法需要關注的重要环节,另外,叠层浇筑的转换验算也是需要重视的地方。

1.1.4 埋设型钢法支撑体系。此法的原理是通过在体系中加入型钢或钢桁架进行补强,以大幅提高转换层承载能力,另外,使用该法还有利于减少模板支撑材料的用量。

在进行转换层模板支撑施工时,要确保上、下层支撑在同一位置。对于使用叠合浇筑发或埋设型钢法支模的场合,要在模板设置完成后进行转换梁(板)及其下部楼层楼板施工阶段的承载力验算。要结合施工方案进行结构设计,防止施工难度过大,既方便施工,也有利于设计目标的圆满达成。

1.2 混凝土工程施工要点

温度裂缝是大体积混凝土转换层施工中常见质量问题,要采取积极措施妥善应对。

(1)做好混凝土浇筑后30天内局部各处温度的预测和监控工作。混凝土硬化过程中的温度变化受混凝土配合比、环境温度及施工条件影响,在进行预测和监控工作时要综合考虑上述因素的影响。(2)要确保混凝土养护过程中内外温差不高于25℃。常用的方法有蓄热保温法、在大体积混凝土内部埋设管道使用循环水冷却降温法、在大体积混凝土转换结构的上表面及面采取保湿措施法、混凝土初凝后在洒水养护2小时的基础上进行蓄水养护,蓄水高度10厘米。(3)水泥种类和用量对于防止混凝土裂缝也有很大影响。根本目的就是要降低混凝土浇筑后放热量。比如选择水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥,或者用沸石粉代替部分水泥。使用减水剂也有利于减少水泥用量,延缓混凝土放热速度,降低升温最高值,使混凝土的表面温度趋于一致。(4)施工方法。施工时第一步要进行转换结构周围结构或墙体施工,以减少混凝土表面散热,防止内外温差过大;当环境气温较高时,为降低混凝土进入模具时的温度,从而减缓放热升温,可以使用冰水进行混凝土搅拌。如果混凝土使用分段分层浇筑施工的方法,需要在前面一层混凝土初凝之前完成后面一层的浇筑,以防止层间粘结强度不够,混凝土每层厚300至500毫米。为防止大体积混凝土放热剧烈导致裂缝产生,可采用叠合梁原理浇筑转换结构。

1.3 钢筋工程施工

要严格遵循技术规范,保障下料和翻样正确。每部分钢筋都要编号,以防止施工时顺序错误。

1.4 预应力混凝土转换层结构施工

防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大是本阶段的施工重点。为保障施工质量可以采取如下方法进行:

(1)先对转换结构下方的支撑部分进行强化,再进行上部施工。当转换结构上部多层完成施工后进行预应力张拉,这就是所谓的择期张拉技术。(2)临时设置预应力筋,以应对张拉时产生的反拱。(3)分次进行张拉,降低预拉区载荷过大,但由于张拉次数较多,施工费用略高。

2 转换层施工的质量控制

2.1 模板安装、拆除的质量控制

2.1.1 梁侧模板的安装。(1)拉片以扁铁为材料,其长度为梁截面宽度与2倍钢模板肋高的和,宽30毫米,厚2.5毫米,两端适当位置钻孔。(2)在外部用似8钢管扣件夹具固定钢模,确保夹具与小横杆一一对应,并用水平背杆将这些夹具横向连通。(3)梁两侧模板要用其支撑部分的横向水平杆顶住,再使用钢管扣件固定,以保障整体牢固。(4)拼缝用塑料泡沫或毛草纸进行封堵,以防止混凝土泄露。(5)一般情况下,对于跨度大于4米的梁、板,其底模起拱量为全跨度的2%。

2.1.2 底板模板的安装。以镀锌铁皮包边的竹压板为材料制作板底模板,其规格为长2米,宽1米,厚18毫米。施工时,按照200毫米的间隙在钢管支撑架顶部水平杆铺设枋木,其规格为150毫米乘50毫米。安装模板后,用钉子将模板与木枋固定。用50毫米宽的不干胶带封闭拼缝,防止漏浆。在浇筑混凝土前,需由技术负责人组织验收小组进行模板工程验收工作,确保模板各项指标均达到工艺标准方可正式投入使用。

2.1.3 模板的拆除。模板拆除的时机很重要,拆除过早,混凝土强度不足,承载能力有限,会引发质量事故。一般来说,混凝土板强度达到设计强度四分之三时即可拆除;对于混凝土梁,如果跨度低于8米,则拆除模板标准同混凝土板,如果跨度大于8米,则需强度完全达到设计强度时方可拆除模板。拆除模板要严格遵循相关规定,先由施工人员申请,技术人员验收合格后方可拆除。

2.2 混凝土浇筑的质量控制

2.2.1 混凝土配合比设计。混凝土配合比对于混凝土构件质量非常重要。要先对施工现场的水泥、砂、石、外加剂等施工材料进行检测,确保质量合格,然后由专业人员进行配方设计。混凝土的配方中可适当加入缓凝减水剂以延长混凝土初凝时间,减少冷缝出现的概率。

2.2.2 混凝土浇筑及下料方法。先从房屋一端开始浇筑边梁,完成后进行与该边梁垂直的各框架梁的浇筑。浇筑至相邻轴线的框架梁后返回浇筑楼盖板混凝土,重复上述方法,平行前推,直至浇筑完成。施工过程中,对于大体积混凝土要采用分次浇筑、分次振捣的方法施工,以保障施工质量。对于截面高度为1800毫米的梁要分4次下料浇筑,每次浇筑厚度要控制在500毫米以内,振捣4次;同理,截面高度为1200毫米的梁分3次下料,3次振捣。这样不仅可以保证混凝土密实程度,防止冷缝产生,还利于减小梁侧模板承受的侧向压力。

3 结束语

高层建筑转换层施工工艺与质量控制一直是建筑领域的重点研究课题。经过长期的实践检验,文章所阐述的施工工艺和质量控制方法,已经确认能够切实保障转换层的施工质量,各项性能指标均达到技术规范要求。随着我国建筑业的不断发展,高层建筑结构多样化趋势日渐突出,从而对转换层结构形式提出了更多的要求。转换层施工要以对施工条件和工程细节的充分了解为基础,坚持工程设计与施工方案相结合的方针,科学制定施工方案,合理安排施工,以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。

参考文献

[1]谢远崧.谈建筑转换层结构的施工技术问题[J].广东科技,2009(10).

作者简介:姚泽利,身份证号:360121197004140555。

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