高层建筑转换层施工技术分析
2015-10-21李根生
李根生
【摘要】随着经济状况的改善和医疗水平的进步,城市人口的总数逐年递增,人们对住房面积的需求也越来越大。如何在单位面积上提高居住量,普遍的解决办法就是增加建筑楼层,这为缓解住房压力提供了有效的解决方法。在进行高层建筑转换层施工过程中,对转换层的设计原则和施工要求都非常严格。本文从高层建筑转换层设计原则、特点、施工特点以及技术难度四个方面进行相关分析,以供参考。
【关键字】高层建筑;转换层;施工技术
高层建筑转换层的发展是顺应时代需求而产生的技术手段,它极大程度上解决了住房面积紧缺的难题。在高层建筑设计过程中,常常需要在空间结构差异很大的楼层间进行转换层的施工,通过转换层的结构支撑来保证高楼层构架的稳定性。由于转换层施工中对结构和施工技术要求非常严格,因此在实际施工中需要注意的问题非常多。
1. 高层建筑转换层设计原则
一般情况,高层建筑转换层在设计上主要参照三个原则:竖向布置、平面布置和结构布置。目前,对高层建筑转换层的施工主要围绕着建筑的功能和建筑的传力点进行,高层建筑转换层建设完毕后,除了自身的常用使用层功能外,也经常被当作设备层使用,但在转换使用中需要注意的是要保证转换层的刚度和韧性,实际过程中常常出现转换层质量没有得到保障而出现安全事故的现象。
如果转换层的结构刚度不够,刚性楼层的建设就非常有必要,通常根据建筑结构的方向进行刚性楼层的设计。为了确保楼层安全,需要加强楼层结构的弯曲效应,这种加强过程可以通过普通的人工实施进行完成,必要时加强层和设备层的加设也是很重要的。大型的商业住宅区进行转换层的施工时,一般会在裙房部位进行塔楼转换层的设置,同时增加主梁面板的大小和厚度以保障小楼层施工的安全。进行高层建筑转换层的平面设计时,通常会对水平转换结构的加设,在实际布置中进行纵横布置、调阁布置、结构布置来确保结构稳定。
纵横布置是指在较大空间内部进行横向或纵向的布置和主梁的转换。调阁布置是指在相邻两层之间进行布置时采取垂直交错的形式。结构布置往往是由于建筑较高无法在竖向刚度上不够而采取的布置手段,在进行平面布置时,要确保结构尽量达到对称,这样才能使得高层建筑在稳定性上得到保障。目前,高层建筑转换层建设方案中,暂时未能有比较成熟的施工手段来保证转换层的质量,因此,严格遵循施工原则是非常重要的。
2.转换层特点
2.1转换层的设置部位
转换层的设置多根据建筑物特征来具体分析,目前多在建筑物的下部进行设置,这样对上层建筑的重量起到了很好的负重作用。转换层若质量不合格或损坏,其后果将非常严重,轻则楼层毁坏、建筑停工,重则危及人身安全。在实际建设过程中,由于建设楼层的多样性和受力分析的复杂性,导致转换层难以与高楼层有效的契合。
2.2转换层对地震反应强烈
受限于转换层的设置部位,转换层往往承受巨大的负重,因此在建设转换层时,往往根据楼层规模进行转换层尺寸和厚度的加强,所以大部分转换层截面超出标准。在地震区域,楼层的质量和刚度都有严格建设标准,为了达到防震和减震的效果,需要进行所有楼层的质量分析以确保均匀分布。对于转换层,其对地震更加敏感,这对转换层的质量和刚度变化有更高的要求。
3.转换层施工特点
3.1 转换层设计
在转换层以下楼层的设置上需要更多空间,这容易改变楼层和转换层的刚度。一般情况下,转换层上部和下部楼层的刚度不同,为了让楼层实现抗风、抗震的特性,应该对转换层相邻的楼层刚度及负载能力进行重点分析。在对抗震的设计上,除了考虑风力、竖向承载和水平地震的因素,还要将竖向地震作用加入到设计影响元素中。
3.2 经济指标
通常对转换层原材料的选择比较统一,主要是钢板和混凝土。不同于普通钢板,转换层采用的钢板需要加大厚度,最厚可达到2.8M。超厚的钢板加大了下部构件的承载负担和混凝土的用量,这对工程项目的财政预算和经济能力是严重的考验。
3.3 抗震性能
由于转换层钢板的厚度和重量都非常大,在地震作用下,转换层会有强烈反应。除钢板本身的受力外,在竖向地震作用的影响下,竖向刚度的变化导致钢板上下相邻楼层受到巨大压力,如果地震强度过大,转换层的破坏程度将高于普通楼层。因此,在转换层的抗震设计上还有很多问题和极大的改善空间。
4.轉换层施工注意事项
4.1钢筋施工应注意的问题
转换层施工前,对钢筋的质量要进行严格考核和控制。钢筋在进入施工现场还需进行标准评定、质量化验等过程,待检验合格后才允许使用。钢筋的下料施工需要根据设计图的具体要求进行钢筋直径、级别和尺寸的选择,之后进行钢筋的清洗,确保钢筋表面没有污垢和氧化层。如果实际施工过程中缺少与施工标准要求的钢筋材料,需要暂时停工,进行材料的申请和补充,切不可随意更换质量不合格的钢筋,这是对施工质量和人身安全不负责的表现。此外,钢筋接头需要注意施工成本的控制和结构的简单性,保证施工质量。
4.2混凝土施工应注意的问题
转换层施工对混凝土的要求很高,不论是浇筑量,还是其强度等级,对转换层的质量都有决定性作用。大量的混凝土浇筑提高了施工的难度,为了保证施工质量,通常选择矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥,这些水泥材料水化热较低,能够加快大量浇筑过程的热量传导,从而确保混凝土的内部升温不会造成厚板的裂缝和断层。
混凝土施工完后,还要进行混凝土后期的保养维护。在混凝土维护工作中,要严格将混凝土内外温差控制在一定标准内,之后选择蓄热保温、内降外保或蓄水养护等方法进行养护。目前主要使用的保养方法是内降外保法,通过选择水热化低的混凝土材料和外部进行人工降温达到保养目的。蓄水养护是指混凝土初凝时进行混凝土内部水分的补充,完全成型后再对整个板层进行养护。
5.结语
随着科技和现代化建设的不断进步,工程实施手段和方法越来越注重建筑的全面性和安全性。建筑行业内对新技术的应用和新理念的深入,让我国建筑行业不论是质量还是应用性上都得到了巨大的突破和创新。在高层建筑转换层的施工中,施工技术的不断完善和发展逐步形成了一套完整的技术理论,但是随着住房需要和建筑的多样性的影响,更高标准的转换层施工手段是保障建筑安全的急迫需要。
传统的高层建筑转换层施工技术已经很难满足现代对建筑标准的需要,这不仅需要技术从业人员的重新思考,在实际施工中也要更加注重施工质量和对施工方法的选择。对施工技术的创新和发展除了要满足时代的需求外,还要结合实际,坚持与时俱进和实事求是的精神
高层建筑转换层施工技术包括诸多种类,除了对传统的建筑技术、施工技术和安全管理进行保持和发扬外,还要注重对高科技技术和国外经验的学习和借鉴。这需要全体建筑从业人员加强自身素质的提高,为我国建筑行业的发展不断努力。
参考文献
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