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摘要:城市建设中,高层建筑越来越多,其结构形式也呈现出大型化、复杂化的特点。为满足建筑物使用功能,转换层设置得到了广泛应用。通过转换层设置可向建筑上部结构传递荷载,实现上下层功能转换。但在不断增加上部结构荷载的同时,转换层结构尺寸也随之增大,这种情况下研究建筑工程转换层施工技术意义重大。为此,本文对建筑工程转换层的概况及施工工艺进行了分析与探究。
关键词:建筑工程;转换层;施工技术
1导言
在当今高速发展的社会中,高层建筑是集商务和住宅为一体的综合建筑形式,对城市的发展起着巨大的作用。绝大多数建筑转出层结构形式采用下部大空间的商业用房,上部采用小开间的办公用房或民用住宅,因此,为了保证高层建筑在地震作用下的安全性和整体稳定性,必须设置转换层,起到承托上部剪力墙以及改变传力途径的作用。当前我国高层建筑工程转换层主要有以下几种形式:梁式转换结构、厚板式转换结构、桁架式转换结构等。
2转换层的概况
建筑工程转换层一般可理解为由于平面使用功能存有差异,如办公用房、住宅、文化娱乐等,为实现建筑物各种功能,需在建筑物某楼层选取不同结构类型转换该楼层上下部结构,而该楼层就是结构转换层。转换层根据结构功能划分,可分为3大类,其一,转换上下层结构类型。目前该类型在剪力墙、框架—剪力墙结构中应用居多,该结构能够把上部剪力墙向下部框架结构转化,可达到内部自由空间扩大的目的。其二,改变上下层内部,如柱网、轴线等。也就是说该类型并没有转变上下结构形式,但利用该转换层可有效增加下层柱柱距,产生大柱网,且在外框筒下层使用,扩大入口。其三,结构形式、轴线布设一起转换。利用转换层将上部剪力墙结构向框架结构转化,且错开布设柱网轴线和上部楼层轴线,避免上下结构对齐。
3建筑工程转换层施工工艺
3.1采用扣件式钢管脚手架
以转换大梁的最大截面进行梁模和支撑体系的设计,板和其他转换梁在此不再重点说明,具体施工技术如下:①转换大梁的底模、侧模均采用厚度为20mm的胶合板,梁底愣木和梁侧立挡采用JGJ162-2008规范次楞为50mm×100mm,主楞为100mm×100mm@400的方木;②转换大梁侧模采用M12的对拉螺栓进行固定,第一根距离梁底300mm,沿转换大梁长度方向对拉螺栓的间距均为350mm;③支撑体系立杆均采用规范为48.3×3.6mm钢管,沿梁长度方向立杆的间距为400mm,垂直于梁长度方向均匀设置4根;④立杆下端设置纵横向扫地杆,从下到上设置纵横向水平拉杆,拉杆的步距不大于1.5m,并和顶板支撑结构进行连接;此外沿梁的长度方向在转换大梁排架立杆上设置2道剪刀撑。
3.2钢筋施工
经岗前培训人员,需持证上岗,严禁未通过考核者操作设备。根据施工现场实际情况及相关规范规定,合理选取钢材。因转换层钢筋施工较为复杂,加工安装时,必须对附加筋、框支梁及支柱等锚固长度进行充分考虑,且严格按照相关规范规定施工全部框支柱、梁配筋结构,并根据抗震屋面框架梁要求施工其他非框支柱。
绑扎钢筋时,要求选取机械连接法施工直径在28~32mm之间的梁钢筋,如直径在25mm以下,则可选取电渣压力焊施工。施工需上报试验检验报告,要求焊接前,必须对进场钢筋分批进行接头连接工艺检验。必须做到以下几点:
第一,1组以上设置各类规格钢筋接头试件;
第二,做好抗拉强度试验,且在钢筋抗拉强度标准值以上控制其强度,选取钢筋实际横截面积计算钢筋实际抗拉强度。
除做好工艺检验以外,还需进行外观现场检验,要求检查接头外观、闪光对焊接头质量。相比总数,梁柱构件接头抽检量可控制在15%左右,通常一个批次墙板构件接头量为300个,每批接头抽检量为6个,待保证其质量符合施工要求后,即可安放钢筋。要求先绑扎柱钢筋,随后绑扎梁钢筋及次梁钢筋。
因梁高不同,且梁钢筋直径及集中荷载大,需采用直径25mm,长度约1m的钢筋作为梁底钢筋保护层,向梁底横向植入,在绑扎时这样才能避免梁钢筋变形,才能避免损坏梁钢筋,起到保护作用。因十字梁存于中部位置,在钢筋交叉位置量钢筋有60mm重叠,因此可设50mm为梁上部保护层厚度。
3.3混凝土浇筑施工
(1)叠合梁第一次混凝土浇筑高度的确定。为保证转换大梁受压区混凝土的完整性,工程叠合梁施工技术。由于本工程转换层梁高在1500~2100mm之间,第一次混凝土的浇筑高度取转换梁高的1/3~1/2,约500~1050mm。转换层结构混凝土分三次进行浇筑,第一次先进行框支柱、筒体剪力墙混凝土的浇筑至转换梁底;第二次进行转换大梁的浇筑(梁、柱、墙),浇筑高度为500~1050mm;在进行第三次混凝土的浇筑,即将转换层剩下的转换梁、柱、墙、板混凝土的浇筑;(2)混凝土的泵送和浇筑。本转换层施工采用泵送混凝土,粗骨料的粒径5~31.5mm,并掺入适量的粉煤灰和高效缓凝减水剂取代部分水泥,混凝土的初凝时间控制在3h~4h,混凝土的坍落度控制在150~180mm。混凝土浇筑前,需要将模板内的杂物清理干净并洒水湿润,同时还要对施工缝进行适当的处理。混凝土振捣过程中应快插慢拔,并且振动棒插入下层混凝土不小于50mm,确保混凝土振捣密实以及上下层不出现分层现象。最后一次混凝土的振捣标准以表出现翻浆,混凝土不在下沉,没有气泡冒出为准。在混凝土浇筑前,应在预留插筋上弹出500mm的标高控制线,混凝土收面时应以标高控制线为准,并确保表面的平整度。楼板表面进行二次收水后应采用木抹子按照顺纹方向搓平数遍,进而封闭收水裂缝;(3)叠合浇筑的界面裂缝控制。为了确保转换大梁上下层混凝土浇筑的整体性,不出现水平裂缝,在施工缝处可采用以下施工技术:①下部混凝土浇筑完成1h后,增设长度为600mm,Φ12@200的抗剪钢筋,呈梅花状进行布置,并保证伸入上下层混凝土各300mm;②在上述条件下,已有梁钢筋、箍筋再加上前文的Φ22@150mm的横向支承钢筋、Φ22@100m垂直于支撑筋的斜支撑。根本无法完成此项操作。
3.4对混凝土的温度进行控制和养护措施
为了防止转换层混凝土表面散热过快,温差变化过大,具有良好的保水性等,应在转换梁底模和侧模外铺设不少于两层的塑料薄膜,温差控制在15℃~18℃。控制混凝土内外温差在25℃以内,保持保湿保温养护不少于14d,确保转换层混凝土的温度和湿度均满足标准要求和施工要求。
转换层混凝土的温度控制可选择电子测温仪,本工程在转换层平面上设置9个稳定检测点,在每个检测点设置6个测温探头和传感器。在混凝土温度上升达到最大温度前每2h进行一次测量,混凝土温度下降后每4h进行一次测量,后期每6h~8h进行一次测量。测量结果显示,该工程转换层的中心最高温度为72.6℃,底板为54.4℃,板面为51.2℃,满足内外25度温差,但砼与空气20度温差无法满足。经过检验,本工程转换层的转换大梁混凝土在7d抗压强度为35.2MP、28d抗压强度为48.2MPa均满足要求。混凝土拆模后表面没有明显的缺陷,经测量,转换大梁表面存在2mm的垂直度偏差和3mm的平整度偏差,测点的合格率高达96%,也均满足要求。
结束语
综上所述,近年来,城市化进程不断加快,推动了建筑行业的快速发展,同时也要求不断提高施工质量,必须在充分掌握工程实际情况的基础上,选取相应施工技术,确保工程的安全性及稳定性。转换层施工技术的应用,有效衔接了上下层空间结构形式变化,在高层建筑施工中得到广泛应用,有必要研究具体施工工艺,为工程建设提供积极理论性指导。
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