试述建筑工程结构转换层的施工监理
2014-12-24曾启文
曾启文
(英德市建宇工程监理咨询有限公司,广东 英德 513000)
试述建筑工程结构转换层的施工监理
曾启文
(英德市建宇工程监理咨询有限公司,广东 英德 513000)
随着城市建设的发展,建筑工程结构转换层因构件尺寸高而大,钢筋密集,连续施工强度大,使得施工变得更加复杂和困难。本文通过工程实例,简要介绍了监理工程师在建筑工程结构转换层施工中的方案审核,对施工过程中施工质量监理控制要点进行了阐述,以确保施工质量。
高层综合楼;结构转换层;模板工程;施工监理
1 工程概况
现以某高层商住综合楼为例,对建筑转换层结构大量的施工质量监理控制制作进行分析探讨。该工程为一高层商住综合楼,地下2层,地上26层。1层~4层为框架结构商业用房,层高4.8m;5层为结构转换层,层高4.8m;6层以上为剪力墙结构的住宅,标准层高2.8m。转换层为梁式结构,施工荷载大梁横截面尺寸为1200mm×2500mm,板厚250mm,裙房屋面板厚为150mm。
2 施工方案选择
基于本工程转换层大梁截面尺寸达1200mm×2500mm,自重达7.5t/m,施工时加上模板自重以及施工活荷载,必须采取必要的措施解决荷载的安全传递问题。另外,转换层大梁属于超长的大体积混凝土梁,极易产生收缩裂缝和温度裂缝,因此,必须采取措施予以控制。按照以往的工程施工经验,转换层大梁一般有通天支撑一次支模浇筑法、分层浇筑迭合成型法和埋设型桁架加强模板法等三种支模方案可供选择。
2.1 通天支撑法
通天支撑一次支模浇筑法是将施工过程中转换层大梁自重等一系列荷载通过支撑层向下传递,直到地下室底板传递给地基。此工程从转换层梁底(相对高度24.000m)到负二层地下室底板面(相对高度-9.600m),支撑高度达到33.6m,这就需要大量的模板以及支撑材料,不仅费工费力,而且受力不明确。
2.2 埋设钢桁架加强模板法
此方法是在转换层大梁中埋设型钢桁架,将型钢桁架与模板连为一体,以承受全部大梁自重及施工荷载,将大梁一次浇筑成型。相对于通天支撑法来说,此方法可以节省大量的支撑材料,但型钢桁架需埋于混凝土中,一次消耗的钢量大,此方法不经济。
2.3 分层浇筑迭合成型法
分层浇筑迭合成型法主要是将大梁分成2层~3层浇筑迭合成型。此方法采用迭合梁的原理,将大梁沿水平方向分成2层~3层浇筑,等到下层的混凝土强度达到70%的设计强度后,在浇筑其上一层混凝土。
即利用浇筑第一层混凝土形成的梁支撑第二层混凝土的自重以及施工荷载;同理,利用下两层浇筑的混凝土形成的迭合梁支撑第三层混凝土的自重以及施工荷载。梁下模板的支撑仅需考虑第一层混凝土自重及施工荷载,因此可以节省大量的模板以及支撑材料。
与此同时,采用混凝土分层浇筑,使得每层混凝土的体积大大减少,这样有利于控制转换层大梁因大体积混凝土导致的收缩裂缝和温度裂缝等问题。施工时应注意叠合面的处理,同时应对叠层浇筑的转换进行多次验算,以确保浇筑的正确性。
对比以上三个方案,分层浇筑迭合成型法是最经济的,并且施工方便,在与设计人员进行沟通后确定按第三种方案进行转换层的施工,即分两层进行施工。同时,应对4层和5层楼盖进行顶撑加强,以确保下部楼盖能够承受转换层施工时的荷载。
3 施工质量监理控制要点
3.1 模板工程
3.1.1 支模体系复核
监理工程师必须遵守职业准则,严格按照已通过施工单位技术负责人及总监理工程师审批过的施工方案进行质量控制,将模板支撑作为转换层施工的一个关键程序进行严格控制,对施工单位按分层浇筑迭合成型法设计的支撑体系的计算过程进行严格的复核,以确保支撑系统的承载能力和稳定性。
为确保模板体系的正常使用和施工安全,下面的计算过程必须全部符合要求,不能有任何差错:梁底模、侧模的强度以及变形,梁底支撑杆件的强度、刚度以及稳定性的验算,竖档以及搁栅的强度和变形。搭设模板支撑时,为确保荷载能够正常传递,必须要求上、下层支撑处在同一位置,同时,应确定拆除支撑的合理次序,使得施工阶段的结构受力达到最小。
3.1.2 模板施工质量监控
总的来说,就是为确保支撑系统的承受能力和稳定性,应加强对支撑系统的检查,将其作为转换层施工的一个关键工序进行严格的质量控制;为确保支撑系统的可靠性(不变形)和严密性(不漏浆),应对模板的安装质量加强监督和控制。转换层大梁最大跨度为9.9m,由于跨度较大,按照规范的要求,当跨度超过4m时应起拱1/1000~3/1000。
在此工程的实施过程中,考虑到大梁采用分层迭合法进行施工,梁底模按照2/1000进行起拱。在转换层混凝土强度达到100%之前,均不得拆除4层和5层楼盖下的加强支撑,以确保转换层在施工的过程中的安全性和稳定性。待同条件养护的混凝土试块强度达到100%设计强度后,才可进行转换层大梁底模的拆除。
3.2 钢筋工程
由于转换层的跨度和承受的荷载很大,其配备的钢筋较多,而且钢筋骨架的高度相对较高,因此监理工程师在钢筋制作时就要加强检查,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定以便于钢筋的布置,受力钢筋的接头位置符合规范要求,并挂牌标示,以免用错。
3.2.1 钢筋绑扎安装顺序
钢筋绑扎安装顺序十分重要。钢筋应从底部开始分层绑扎安装,以配合转换层大梁混凝土分两层进行浇筑。在底模铺好后,先将转换梁底部的钢筋进行绑扎。同时,底部钢筋与箍筋分批穿插协调安装绑扎,以避免互相干扰,在底部箍筋穿插到位后,在将箍筋立起。
另外,从第二层底筋起,在每跨梁内用两根短钢管找好标高,扣接在两侧支撑架上,作为钢筋的临时支托,待完成钢筋的位置校正、焊好支架后,再将短钢管拆去。按照此顺序自上而下的逐层放置和绑扎水平钢筋以及S型拉筋。
当钢筋绑扎到叠合面的位置时,用钢筋支架将叠合面的附加筋牢牢固定,同时按照1.3m梁高加设与转换层大梁同规格同间距的箍筋,以此来封闭叠合面处的箍筋。待叠合面下层混凝土浇筑后,再将叠合面以上的钢筋穿入箍筋内定位并固定。
3.2.2 迭合面及保护层处理
为减少冲剪力,保证分层浇筑混凝土的质量,在迭合面选用长1.5m、直径12mm、间距200mm的插筋呈梅花形进行布置(有箍筋处此筋取消),以保证结构的整体性能不受混凝土分层浇筑的影响。
为确保钢筋竖向间距的准确性,所有主筋、分层之间以及保护层每隔1m用长1200mm、直径25mm的钢筋作垫铁。
3.2.3 转换层上剪力墙预留插筋的定位控制标准住宅层位于转换层的上部,其结构的截面尺寸都比转换层的构件截面尺寸小,所以,控制上层轴线的关键是预留插筋位置的准确性。施工单位防线人员通过各个构件的控制线确定预留插筋位置,此时,现场监理应对此预留位置进行复核,并用红油漆进行标识,确认无误后,由班组按照设计要求对预留插筋位置进行布置。
为了增强梁钢筋的整体性,插筋应用点焊固定在梁钢筋上,而且预留插筋上部必须绑扎三道水平筋。待插筋预留完毕后再进行通线检查,然后根据设计图纸,现场监理人员对各开间、门、窗洞口的相对位置确保正确无误。
3.3 混凝土工程
3.3.1 混凝土强度等级及配合比
本工程结构转换层的柱、梁、板混凝土强度等级均为C45。因支撑大梁的柱以及转换层大梁具有非常密集的钢筋结构,致使振捣出现一定的困难,一点点疏忽就会造成混凝土的不密实,严重的可能会造成蜂窝、孔洞、露筋等质量问题的出现。
转换层钢筋密集会导致混凝土浇筑时振捣十分困难,混凝土通常选用粒径为5mm~20mm的粗集料,具有自密实特性的细石混凝土。在混凝土振捣时注意分层捣实,避免过振、漏振。
当钢筋较密致使振动棒不能插入振动时,为确保混凝土的密实性,应由人工用钢钎仔细插捣。在没有内外温差的情况下,混凝土可能由于在凝结的过程中产生收缩而出现开裂的现象,分两层浇筑混凝土可减小混凝土的内外温差。因此,为防止大体积的混凝土的开裂,减小综合温差,在混凝土中掺入适量膨化剂和缓凝剂,以此来补偿混凝土的收缩。
3.3.2 混凝土浇筑
由于转换层大梁具有密集的钢筋,尤其是在梁柱节点处,钢筋密度更大,为此,在混凝土振捣时要采取分层捣实的方法,避免过振、漏振,保证混凝土浇筑的成功。必要时应采取人工插捣。在进行泵送混凝土开始之前,为确保泵送混凝土输送正常,应用与混凝土相同成分和比例的水泥砂浆润滑甭管。
在浇筑混凝土时,应注意浇筑是速度的变化,采取先慢后快的方式,同时采用两台泵机对大梁进行浇筑,为使大梁受力均衡,应采取从两端同时向中间浇捣的方式。另外,必须确保第一次混凝土强度达到75%时,再对上层混凝土以及楼板进行第二次浇筑,在浇筑前必须对迭合面按施工缝进行处理。
3.3.3 混凝土测温与养护
作为大体积混凝土施工,在对转换层大梁进行混凝土浇筑的过程中应加强温度的监控,在完成后也应如此。同时应采取相应的降温、升温措施,以确保混凝土内部温度与底部或表面温度差不超过25摄氏度。
混凝土浇筑完毕,进行二次收面后,立即对混凝土用塑料薄膜进行覆盖,同时应指派专人定期浇水,保证混凝土表面湿润,养护时间不少于14d。
4 结语
作为建筑物内不同结构形式受力的连结与传接的关键节点,建筑工程的结构转换层的质量是非常重要的。尽管其施工过程中质量控制存在较大的难度,但只要在施工过程中采取科学规范的方法,监理工程师高度重视,认真审核,仔细检查,严格把关,整体工程就能够达到转换层支撑系统稳定可靠,混凝土温差控制严密、无裂纹产生的良好效果,建筑工程结构转换层的施工质量就可以得到有效的控制,节省了建筑工程的时间。
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[3]张彪.简述某高层建筑转换层结构施工监理控制要点[J].科技与企业,2012,2(12):27-28.