高层建筑结构转换层施工技术分析

发表时间:2020/11/19   来源:《建筑实践》2020年19期   作者:贲飞1史永强2王永胜3
[导读]
        贲飞1史永强2王永胜3
        1身份证号:32062119751105****,陕西省  2身份证号:62272619870816****,陕西省  3身份证号:62230119850502****,陕西省
        摘要:现阶段高层建筑已经成为建筑工程的主要结构形式,然而在具体高层建筑施工中,为了满足建筑功能性要求,提高建筑工程的质量和结构稳定性,就必须进行转换层的施工。因此文章就对转换层施工技术进行了分析和研究,并提出了相关建议和参考,以供借鉴。
        关键词:高层建筑;转换层施工;技术分析
        1转换层结构的发展与应用
        基于现代城市的快速发展,土地越来越珍贵,建筑物开始朝着高空、地下空间不断延伸,从而在有限的占地面积下获得更多大的建筑面积、提供更多地使用功能,如公寓住宅、办公室、商业中心等。根据建筑受力要求来看,下部结构承受着结构全部竖向荷载,受力远高于上部结构,应设计更为密集的柱网,保证结构安全性;然而在高层建筑不同使用功能的需求下,不同的楼层需设置不同的开间、户型,上部柱网远比下部结构要密集,与结构受力要求相互矛盾。为此,此类高层建筑须合理设置转换结构,实现“承上启下”,保证整个结构刚度均匀变化,结构稳定、抗震性好。总的来说,转换层结构受力相对复杂,属于整个建筑结构的薄弱环节,施工难度大、工艺复杂,本文主要对此展开详细分析。
        2高层建筑结构转换层分类与施工技术
        2.1转换层分类情况
        结合我国高层建筑结构转换层实际使用情况来看,其具体分为以下几类:
        (1)梁式转换层:是目前我国使用最为广泛的一种转换结构形式,优点是传力路径简单、施工方便;缺点是容易出现“强梁弱柱”的问题,且转换层自重大,不利于抗震,同时设备管道布置、洞口开设不便,对建筑空间影响大。
        (2)桁架式转换层:优点是上下结构质量、刚度分布均匀,设备管道布置、洞口开设较为便利,对建筑空间影响小;缺点是施工难度大,工艺复杂且要求高。
        (3)箱形转换层:优点是刚度大、承载力好,应力分布合理;缺点是由于转换层自身刚度大,易导致刚度突变,不宜设在楼层较高处,实际施工相对复杂。
        (4)板式转换层:多用于上、下结构平面布置相差较大的情况,优点是可根据建筑使用功能灵活布置;缺点是受力分析难度大、造价高,施工要求高,需谨慎使用。
        2.2转换层施工技术要点
        结合上述分析可知,在高层建筑项目中转换层承担着较大的水平、竖向荷载,构件截面尺寸大、自重大,再加上施工荷载的作用,合理选择模板支撑系统与浇筑方法十分关键。
        2.2.1施工流程
        转换层施工流程为:柱钢筋绑扎→模板安装→转换梁侧模安装→浇筑混凝土到主梁底→转换梁钢筋绑扎→转换梁底模安装→浇筑转换梁底部混凝土至预定位置→绑扎板钢筋→浇筑转换梁上部、转换层楼板混凝土。
        2.2.2施工要点
        (1)钢筋工程:施工前做好施工方案、落实技术交底,转换层梁柱节点区钢筋密集,须正确翻样、下料,合理安排钢筋就位顺序,墙、梁侧面及楼板底做好保护层。在钢筋安装环节,相关工作人员需注意以下事项:首先,进行转换层钢筋的安装施工时,应结合众筋“抢位”现象,在钢筋安装过程中审核钢筋翻样,在安装大梁上排钢筋时对钢筋进行向下弯曲处理,底筋最下排靠柱边上弯25d。通过这样的处理增大节点空间,提升整体的安装效果。在安装钢筋时,梁上部主筋、下部主筋的位置要科学合理,并且在安装过程中还需对主筋下料问题进行考虑,以保证主筋安装质量。在对钢筋进行连接处理时,需重点考虑到转换层钢筋受力不均匀、不统一的问题。

为解决转换层钢筋受力不一的问题,在连接大梁主筋时,需采用无损害连接方式[1],如采用冷挤压连接法对钢筋进行处理,以此提高转换层承载力,提升整个建筑结构的牢固性、稳定性。在对柱钢筋、剪力墙竖向钢筋进行连接处理时,可采用电渣压力焊方式对各部分钢筋进行处理;在连接板钢筋、腰筋以及箍筋时,采用闪光焊的连接方法进行处理,尽可能保证钢筋连接部位的平整光滑以及结实牢固,避免出现任何质量问题以及安全问题。
        (2)模板工程:在高层建筑钢筋混凝土梁式转换层的设计与施工中,模板、支架是工作人员需做重点考虑的部分。在进行水平结构的设计时,工作人员需合理控制纵向水平杆长度,一般情况下,纵向水平杆长度不能超过3跨,且各纵向水平杆之间需协调同步。如果在具体工程中有两个接头不同步,就需将两个接头水平距离错开500mm,并且将各接头距离主节点位置控制在纵距的1/3,有效满足模板与支架设计条件。在设计模板搭接方案时,需合理控制搭架长度,正常情况下确保搭接长度不超过1m。在保证搭接长度合理后,就对模板进行固定处理,如利用几个旋转扣件将模板确定在相应位置。在固定模板时,要确保端部扣件至
杆端距离不小于100mm。在设计横向水平杆时,重点是控制主节点横向水平杆数量。主节点的横线水平杆不能超过1根。在进行主节点的施工时,在横向水平杆的直角位置要设置扣件,并合理控制扣件中心距离,以保证整体的设计效果。除此之外,准确计算并严格控制支架立杆的设计误差也是横向水平杆设计活动中的一项重要工作。若立杆长度为2m,那么最大误差不能超过15mm;若伸出长度为300mm,将立杆固定在梁模板中心位置后,偏心距不能大于25mm。在具体的施工活动中,还需进一步控制混凝土强度。工作人员需严格按照相关规范与标准对混凝土强度进行控制,确保其在正常范围内。如在梁构件在跨度不超过8m的情况下,混凝土抗压强度不能低于75%;在板构件跨度不超过2m的情况下,混凝土立方体抗压强度不能小于50%。只有经检测确定混凝土强度达到以上标准后才能进行底模拆除工作,以此保证整体的施工效果。
        (3)混凝土工程:转换层混凝土工程作业,主要方法有整体结构全部分层浇筑、分段分层浇筑、斜面分层浇筑等,具体根据实际情况选择浇筑方法,注意在整个作业过程中要持续输送混凝土,不能间断;合理控制各层浇筑厚度,以机械振捣为主、人工振捣为辅,保证混凝土质量可靠。同时,转换层中进行大混凝土施工过程中,需要做好测温工作,以便于更好的掌握混凝土的内部变化情况[2]。可以将热电阻传感器利用具有良好导热性能的铜箔包好,埋设在混凝土内部,利用测温仪来进行温度量测。再者,在转换层混凝土施工过程中,当混凝土初凝后,则需要立即利用塑料薄膜及草袋子对其进行覆盖,同时浇水保证混凝土处于湿润的状态。对于厚板侧面及底面混凝土的养护可以采取保留模板的方法。对于部分钢模板部位,则需要利用外包塑料薄膜及干草袋等方法来对其进行保温处理,养护时间需要在15天以上。
        3转换层施工过程中需要注意的问题
        (1)转换层钢筋骨架施工
        钢筋在进场前要经过严格的检测和化验,保证钢筋的质量。高层建筑的转换层施工前期需在钢筋骨架周围的一定距离范围内安装一定数量的人字形支架,支架的作用在于可有效调节保护层的厚度和钢筋骨架的精确定位,且还能够对钢筋骨架起到定位和稳定的作用,从而防止浇筑混凝土时钢筋发生偏位或位移。钢筋骨架绑扎的流程为:架设U形支架,放置外围开口底箍、绑扎牢固,放置内开口箍,从中间向两边分层放置水平主筋、绑扎牢固,从两侧插入水平开口箍。
        (2)控制网的布设
        高层建筑转换层结构由顶层、转换层上部标准层、转换层三部分组成,由于施工作业的范围和空间有限,在确保施工的整体质量和工期的前提下,充分保护和利用各个控制点,时刻对建筑主体的垂直度和沉降量等加强检测。目前建筑行业测量数据的误差是绝对存在的,只有充分和仔细应用相关测量仪器,确保误差位于可控范围之内。控制网在上下结构是不同的,控制网的尺寸合理才能保证上部荷载通过转换层实现力的传递。因此施工过程对测量放线要给予一定的重视。
        结语
        综上所述,现代城市高层建筑修建中,多以上、下结构提供不同功能,结构形式存在差异,转换层的设置十分普遍。根据工程实践经验分析可知,转换层受力复杂、结构特殊,施工作业难度较大,须制订专项施工方案,落实技术交底等工作,规范开展钢筋、模板、混凝土桩等工作,切实保证转换层施工质量达标,发挥应有的功能。
        参考文献
        [1]张鑫.浅析高层建筑转换层施工技术[J].建材与装饰.2018(18).
        [2]朱健勇.高层建筑结构转换层施工技术的应用[J].住宅与房地产.2018(22).
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