高层建筑结构转换层施工初探.docx

高层建筑结构转换层施工初探 方海峰摘 要：本文主要简介了高层建筑结构转换层的主要形式和主要特点，并提出了结构转换层的施工质量控制要点，分别从支撑系统、模板工程、钢筋工程和混凝土工程等方面进行质量控制分析。关键词：高层；建筑；结构；转换层；施工高层建筑中的结构转换层是建筑物中连接各种结构形式的重要部分，它既是下面部分结构的封顶环节，又是上部结构的“空中基础”，在整个建筑结构中所起的作用是不可替代的连接作用，所以，怎样通过科学合理的施工措施，确保建筑的科学施工，保证合格的施工质量，是一个关系到建筑使用寿命和居民居住安全的重要问题。l 高层建筑结构转换层简介1.1 结构转换层的主要形式从使用材料上进行划分，可以将结构转换层划分成两类：混凝土结构和钢结构，混凝土结构占到了其中的大多数；从荷载承受的方式上划分，主要可以分成梁式转换、墙式转换、桁架式转换、箱型式转换、斜柱式转换、拱式转换等。现阶段我国最为普遍采用的是梁式转换结构。1.2 结构转换层的特点结构转换层的特点主要是大、重和密。大。大是指混凝土框架梁的截面尺寸大、跨度大。当前高层建筑转换层混凝土框架梁普遍的截面宽度常常在5002500mm之间，高度大约在9004000mm之间，梁的跨度则超过了6000mm。重。因为转换层的主、次梁承受着上层结构的巨大竖向荷载，并将其传递到框架柱上，因为转换结构构件的截面尺寸比较大，体形也比较大，需要浇筑较多的混凝土，最终转换层结构会变得厚重无比，就单体构件一件的重量就超过了6.75t。密。因为转换层存在较多的主、次梁，并且呈纵横向交错贯穿，就会配置较多的钢筋规格和钢筋数量，最终使得钢筋密集重叠，让人觉得眼花缭乱，模板系统与支撑系统也就变得更加错综复杂。2 结构转换层的施工质量控制2.1 转换结构支撑系统因为转换层结构重量比较大，而且承受着较大的负荷，在正式施工以前，一定要通过科学的计算，来保证支撑系统的稳定和高强度。支撑方式主要包括以下几种：（1）转换结构支撑系统在正式开展施工前，要计算好转换层的自重和荷载，以便确保支撑系统能有足够的强度和稳定性。（2）钢管支撑架在普通的板式转换层结构中，常会用到钢管支撑架，当然在一些其他的情况中也会使用钢管支撑架，比方说在转换梁布置的比较密时，或者结构自重较小或者施工荷载较小时；有效控制转换梁下的立杆间距，确保其在600mm以内，再在立杆下面垫一块幕垫板，把垫板控制在在200mm50mm。一般而言，应该在转换梁位置较低并且转换梁自重和施工荷载都比较大的结构中沿转换大梁方向设置钢管支撑架；为了确保水平与竖向剪刀撑的合理性，一定要仔细计算立杆的间距与步距。（3）型钢构架支撑当转换梁结构的荷载和自重比较大，而且转换层的位置比较高时则应使用型钢构架支撑；应把钢牛腿埋置于下层柱中，转换梁模板应该把型钢构架当成支撑系统，竖向荷载通过搁置在钢牛腿上的柱子传递。2.2 模板工程梁侧模可采用组合钢模板或18mm厚覆膜胶合板，为了避免混凝土浇筑时出现的侧压力过渡挤压模板而导致胀模问题，可在梁内设置对拉螺杆（ 14mm），钢模板也可以设扁钢拉片（厚度3mm），螺杆纵横向间距为400600mm。侧模用钢管作背杠进行锁固，背杠间距纵横500mm，梁底起拱要求13。转换层构件的混凝土强度达到100% 方可拆除底模。2.3 钢筋安装质量控制（1）转换层的主、次梁内的受拉区钢筋很密集，一般受拉钢筋多达2O多根以上，钢筋的安装需作加强处理。以我公司施工的某高层建筑为例：主梁截面尺寸为800mmx1800mm，其受拉区内配有 28直径的钢筋多达31根，分为四层布置，从底层起，每层钢筋数量分别为9根、9根、9根、4根，钢筋间水平间距只有40mm，上下间距不足30mm。对于梁内同一位置有多层钢筋时，为确保受力钢筋位置准确，摆放平直，骨架稳定，我们采用 28直径的短节钢筋作横向水平放置于两层钢筋之间，短节钢筋间距沿梁长方向每1000mm放置一根，同时，每层受力钢筋纵向之间，均用竖向短节钢筋隔开。（2）转换层梁底部钢筋的混凝土保护层厚度一般為25mm，其垫块可用预制C20以上的细石混凝土小方块作垫块；但对于截面高度在1200mm及以上的梁，由于其钢筋直径都在 25及以上，且根数又很多，因此钢筋骨架自重很大，细石混凝土垫块已难以承受其荷载。必须采用 14 20直径，长度为1-4倍梁截面宽度的短节钢筋作垫块（或采用专用塑料混凝土保护层垫块），将此短节钢筋平放在底层纵向受力钢筋与底模板之间，并与纵向受力钢筋相交成约450。（3）转换层主、次梁的上层承重结构柱、薄壁柱或剪力墙等，其结构钢筋必须插入转换层的梁、柱内，并与梁、柱内的钢筋焊牢固定，且在距楼面50mm处留出不少于三道的箍筋，以确保上部结构钢筋位置不偏移。（4）为确保板的上层钢筋不被踩踏移位，应纵横方向每间隔1m设置一个钢筋马凳以支撑上层钢筋，也可以利用 +10（或 l2）的短节钢筋（长度为板厚）直立于板面并与上下层钢筋焊牢，纵横方向每间隔1m设置一根，以支撑上、下层钢筋，确保上、下层钢筋位置准确。2.4 混凝土工程转换层大梁是结构的关键部位，为大体积混泥土施工。有效预防温度应力而产生的混凝土裂缝是大体积混凝土施工的难点。混凝土温度应力是由水化热、浇筑温度和外界气温变化等产生的。为防止大体积混凝土出现裂缝，主要应从降低内外温差方面采取措施。（1）原材料：选用水化热较低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥；加入适量的粉煤灰以减少水泥用量；加入适量外加剂使混凝土缓凝，使升温过程延长，降低水化热峰值。（2）合理设置施工缝及确定浇筑顺序：分层浇捣，保证混凝土在初凝前接头；确定好浇筑顺序，保证混凝土施工不出现冷缝：建立心急预案，防止混凝土中断。（3）因转换层结构钢筋密集，混凝土浇筑时振捣难度较大，可与试验室协调，选择粒径较小的骨料。在施工中，采用30型混凝土插入式振捣器进行振捣，振捣时做到快插、慢拔。每点振捣时间约需2030s，振捣间距500mm，振捣棒插入下一层50mm深，对梁、柱、墙相交部似振捣时注意振捣密实。振捣以表面水平不再显著下降，不在出现气泡，表面泛出灰浆为准。（4）混凝土内部预埋水管注入冷水循环，使内部降温，外部用碘钨灯照射以提高表面温度，使温差缩小。2.5 合理设置施工缝，确定浇筑顺序选择浇捣方式时要根据工程的实际情况开展，可以采取分层浇捣或者整体浇捣的方式，还要遵循相关的浇筑顺序，最终确保不会存在冷缝的发生。为了防止停电等意外事故的发生，需要在现场放置备用发电机，确保混凝土连续施工。转换层结构中的钢筋比较密，这时进行混凝土振捣比较困难。应该选择较小粒径的骨料，再使用插入式振捣器振捣，振捣时要快插慢拔，控制好振捣的时间与间距。一般而言，需要建立一些测温控制点，因为在混凝土养护时温度会出现规律性变化，这样能方便测量；往往是把温度传感器埋置其中，以便及时的记录温度变化。在施工的养护方面，通常采用的都是在混凝土的表面覆盖两层湿草袋加上一层塑料薄膜，然后还需要定时的进行浇水，这样才能够达到保温保湿的要求。参考文献：1邓琼秋，李剑.高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究J.大众科技.2006（5）：3335.2JGJ32010，高层建筑混凝土结构技术规范S.北京：中国建筑工业出版社.2010：3536.3蔡建，潘东辉，黄炎生.高层建筑结构扭转振动效应控制研究J.工程力学.2007，23（7）：118119. -全文完-