摘要:高层房屋建筑在节约资源的同时更加方便人们的生活,转换层作为高层房屋建筑中一个不可缺少的重要组成部分,对高层房屋建筑的整体功能都起到了良好的稳定作用。本文对高层房屋建筑转换层施工要点进行了研究,详细阐述了相关的施工技术操作,希望对大家日后的学习和研究有着一定的帮助。
关键词:高层房屋建筑;转换层;施工要点
1高层建筑转换层结构形式及设计原理
1．1高层建筑转换层结构形式
目前高层建筑施工技术以竖向布置、平面布置和结构布置三个原则进行设计和施工。目前我国转换层结构类型多样,主要有平面体系和空间体系两大类。平面体系包括桁架体系、斜杆体系、混合桁架体系、梁柱体系和空腹桁架体系等;空间体系包括筒体结构体系、箱梁结构体系、格构结构体系等。目前梁柱式结构体系在转换层应用最为广泛,主要应用于底部大空间的剪力墙结构中。
1．2高层建筑转换层结构设计原理
从建筑物的功能角度出发,沿房屋高度方向的建筑功能要发生变化,上部楼层主要满足旅馆、住宅的功能要求;中部楼层主要考虑办公场所、交流场所的功能要求;下部楼层则主要为酒店、商场公共场地设计,这种不同用途的楼层需要大小不同的结构形式。随着社会的发展和进步,上部结构应采用小开间轴线布置和较多剪力墙结构来满足住宅和旅馆的功能要求;中部结构应设计为有一定空间的柱网布置和间距较大的墙体结构,以满足商务、交流的需求;下部结构需采用大空间、大进深的轴线布置,可尽量少的采用墙体结构,从而满足商场、酒店等公共场所的功能要求。
在结构设计布置方面,转换层结构根据建筑物的功能和尺寸进行设计,沿建筑的高度传递荷载。从结构受力角度讲,基于高层建筑下部结构受力大于上部结构的特点,高层建筑主体结构是采用变刚度设计,即底部结构刚度沿建筑的刚度逐渐减小,但底部结构的大刚度需要采用多墙体、密柱网形式实现,这种结构形式与目前建筑的功能和需求相反,为满足功能上的要求,采用底部结构刚度小、空间大,上部结构刚度大、空间适当的反常规设计。为实现这样的结构形式,就必须在刚度和空间变化的接触处设置水平转换构件,即转换层结构。
2高层建筑转换层施工技术特点
高层建筑转换层受力体系转换是重点,层结构受力形式十分复杂,力的传递方向亦十分复杂,其结构形式和支撑形式都有各自的特点。转换层转换的施工分为两个部分,一个是模板施工,另一个是混凝土浇筑施工。下面就这两个方面的施工特点进行讨论。
2．1转换层模板施工
模板施工包括支撑结构设计施工、侧向模板施工和楼梯支撑体系施工三部分:
1)支撑体系设计施工。支撑体系设计是模板施工的基础和前提,是模板施工的关键。支撑体系需要对结构的荷载进行计算,使支撑体系的强度和刚度能够承受上部传递的荷载而不发生翘曲失稳和不均匀沉降。支撑体系的设计计算包括剪力支撑构件受力计算、步高计算和立杆计算等。支撑体系设计前期需对工程地质进行详细的勘察,获得地基承载力。在正式施工模板支撑体系前,必须首先确定模板及模板支架、新浇筑混凝土、钢筋等的自重,施工人员及设备荷载,振捣混凝土时产生的荷载以及新浇筑混凝土对模板侧面的压力,从而计算出混凝土侧压力分布,采用落地支撑施工方法,完成支撑模板体系的各工序。施工中需要保证上层支撑与下层支撑竖直方向荷载传递的准确性。
2)侧向模板施工。转换层施工的侧向模板采用大尺寸全钢质模板,钢模能够有效减小结构施工期间的变形。钢模就位利用锚固螺栓使其固定,并在模板侧连接侧向支撑构件。
3)楼梯支撑体系施工。
作为转换层施工的重要组成部分,与侧向模板施工相比,楼梯支撑体系施工较为简单,其承受的荷载亦相对较小。一般采用斜撑增加其稳定性,并对脚手架进行适当的调整和加固。
2．2混凝土浇筑施工
混凝土浇筑施工时转换层是重要部分,一般采用C60混凝土,并采用分层法浇筑,分成竖向结构和水平结构,先浇筑转换层的中间和后半部分,再就水平和竖向两个方向交替循序浇筑,浇筑过程中要想方设法增加工作面的面积,这主要为了提高混凝土水化热排出的有效性,还能减小模板的侧压力。浇筑高度在5cm～10cm为宜。混凝土浇筑的质量关系到转换层能否实现两种结构的转换。混凝土首选商品混凝土,原材料中水泥和骨料能够满足强度和耐久性的要求。水泥可以选择矿渣水泥和火山灰水泥等。骨料可以采用当地碎石,但不应把卵石作为碎石使用;碎石的最大粒径要小于钢筋的最小净距内保证混凝土的强度和和易性;浇筑过程中需严格按照施工规范进行,振捣的时间和流程要符合相关规定。骨料的级配应该均匀,粗骨料和细骨料混合使用。浇筑时需要安排专人检查浇筑的密实度并检查混凝土的浇筑质量。
3转换层施工过程中需要注意的问题
3．1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。
3．2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。
3．3转换层施工管理
随着科技水平的不断发展,我国建筑工程施工领域的管理更加完善,但在高层建筑施工管理领域依然存在一些不足,这对整个建筑工程的质量有着很大的影响。完善建设过程中的管理制度和体制是保证高层建筑施工进度和质量的前提,是大幅度降低建设成本的有效措施。强化施工人员的安全意识和管理理念对我国建筑行业管理水平整体的提升是十分必要的。
4结束语
转换层作为高层房屋建筑中一个重要的组成部分,对整体高层房屋建筑有着关键的意义。对于高层房屋建筑其具体的施工操作要有别于传统的建筑设计,施工人员要明确高层房屋建筑的具体特点,根据其实际特点进行相应的建造,对于结构差异较大的楼层中进行高层房屋建筑转换层的安置设计,通过这一操作能够确保整个高层建筑的连接性与整体性,使其房屋的上下层更好配合,从而确保高层房屋建设的稳定性。但是,相应的高层房屋建筑转换层的设计施工存在一定的操作难度,所以,我国高层房屋建筑单位负责人一定要将这项工作落实好,认真履行工作制度,及时解决建筑施工过程中出现的问题,争取为我国的高层房屋建筑行业做出更大的努力。
参考文献:
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