高层建筑中转换层施工技术的应用分析
上传者:孙连坤|上传时间:2015-11-18|密次下载
高层建筑中转换层施工技术的应用分析
【摘 要】随着高层建筑结构形式日益大型化、复杂化,其施工技术难度更高,转换层施工技术便是其中一个重点环节。为了满足建筑多功能的要求,就必须在结构中设置转换层结构构件,以实现自上而下结构形式,轴线布置的自然过渡。转换结构构件所在的楼层就是转换层。因转换层的结构复杂,施工难度大,为保证质量,必须采取特殊的施工技术措施。
【关键词】转换层;高层建筑;钢筋;模板支撑;混凝土;施工技术;质量控制
1、工程概况
重庆巴南万达广场位于重庆市巴南区,此地位于渝南大道与龙海大道交汇处,A区工程±0.000相当于绝对标高217.000m,T1-T7地下车库2层。塔楼有框支结构、框架结构、剪力墙结构,T2-T5号楼转换层均在3层(±0至7m),T1、T6、T7号楼转换层分别在4层(4.1m至9.8m)、4层(3.65m至9.35m)、4层(3.8m至9.5m)。转换层框支柱、剪力墙混凝土强度等级为C60,梁板为C50。其中最大梁截面尺寸为1000mm×2300mm,最大柱截面尺寸为1200×1200mm。楼板厚度为180mm。转换层对模板支撑系统的承载力、刚度和稳定性都有严格的要求,必须进行详细的计算。转换层的跨度和承受的荷载都很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。
2、重、难点分析
2.1 转换层框支梁、柱尺寸及自重大
2.2 框支梁钢筋直径大,配筋密集
2.3 钢筋密集造成混凝土浇筑困难,框支梁体量大又具有一定的大体积混凝土施工特性
3、转换层模板支撑体系
施工技术转换层的自重和施工荷载往往非常大,应选择合理的模板支撑方案,并进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统后,转换层结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的,应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力的验算。
转换层采用普通钢管满堂支撑体系,钢管材质采用Q235,φ48×3.6钢管搭设,支撑体系经设计计算构造如下:
3.1 180mm厚楼板区域
模板采用15mm厚覆膜胶合板,模板底部铺设50mm×100mm木方;立杆纵距900mm,立杆横距900mm,立杆步距1500mm。
3.2框支梁区域
模板采用15mm厚覆膜胶合板,梁模板截面底部铺设50mm×100mm木方;木方底部沿梁纵向铺设双钢管,间距500mm;梁底立杆纵横向间距均为900mm,立杆步距为1.20m,在梁底立杆上均加设一个抗滑扣件;立杆采用对接接长,顶部设置可调顶托。
扫地杆距离底板200mm高处设置,且纵横两个方向均需设置到位;应加设足够的斜撑和八字撑,每四跨设加强型双向剪刀撑,并在中间设置一道加强型水平剪刀撑。对拉螺杆外套PVC管,保证对拉螺杆的周转使用。
转换层施工时下面应有3层或以上支撑,以分散每层楼板的荷载。作为多层支撑荷载传递时,要求下部架体立杆位置同上部架体立杆位置尽可能点对点顶撑,最大限度消除对楼板的剪切力,防止上下楼面因受力不均匀而造成的局部损伤。并且下部钢管底部均应用垫木垫上以增大钢管的受压面积。梁底部应加设双扣件抗滑。
3.3柱侧模
采用40x90mm木方做背楞,木方间距不超过200mm,截面柱采用高强对拉螺栓进行加固;以地面以上200mm加设第一道加固杆,第二道间距400mm,后面按500mm间距布置。柱水平杆应与梁板架体连接在一块,以保证架体的整体性,并适当加设斜撑避免爆模。
柱模安装前,必须在楼板面放2条线,由里往外依次为:结构线,30cm控制线。同轴线柱子控制线、模板线必须拉通线检查。成排柱子支模前,在楼板上弹出柱轴线及柱边通线,然后分别弹出每根柱子另一方向轴线,再确定柱的另两条边线,支模时,先立两端柱模,校直与复核位置无误后,顶部拉通线立中间各根柱模,这是保证柱子垂直度、防止轴线位移的关键工序。
3.4墙模板
墙模采用40×90mm木方作背楞,木方间距不超过20cm,用14mm对拉螺杆进行加固;间距保证在50cm以内,从地面以上200mm加设第一道加固杆 第二道杆间距400mm,后面按间距500mm布置。并适当加设斜撑。
安装模板时,每面墙先安装一端角模,从墙的一端开始,安装一侧墙模板靠吊垂直,并放入穿墙螺栓和塑料套管后,再安装另一侧的模板,经靠吊垂直后,旋紧穿墙螺栓。阳角模板一侧墙体固定,一同安装。
4、转换层钢筋施工
4.1钢筋翻样和加工
(1)钢筋翻样须弄清楚钢筋的规格、型号及位置关系,钢筋构造要求,并考虑好钢筋的相互关系以及绑扎时的排筋次序。
(2)明确钢筋接头的位置。梁上部主筋接头在跨中1/3内,下部主筋接头在靠近支座1/3跨内,同时考虑规范规定的钢筋接头错位要求。
4.2钢筋安装
框支梁采取先悬空绑扎再入模就位的方式施工,在梁底板上方搭设支撑架,用于摆放及绑扎梁钢筋。
钢筋安装顺序:搭钢管搁架→套箍筋→分层绑扎下部纵筋→分层绑扎腰筋、附加腰筋、拉结筋→分层绑扎上部纵筋→安装梁底保护层垫块→骨架就位→设置上部楼层墙柱插筋→安装梁两侧保护层垫块→封闭梁、柱侧模。
板主筋保护层取值稍比一般楼层保护层厚,转换层板内的钢筋不得在暗梁内截断,施工时不得留施工缝。暗梁钢筋安装搭设临时脚手架钢管支架,先安装同一方向的暗梁,再安装另一方向的暗梁,避免钢筋纵横交叉,架空叠加超高。因转换层钢筋单位面积重量大,特别是暗梁部位,采用现场特制的高强保护层垫块,并增加垫块数量,以保证钢筋保护层的厚度。
转换层框支梁与框支次梁相交处,在每根框支梁、框支次梁两侧设附加箍筋每侧6道,附加箍筋规格及肢数与正常箍筋间距50mm布置。
梁跨度为4M以上者应要求起拱。当梁长度为4~6m者起拱1‰,梁跨度>6m的梁应起拱1‰;悬挑梁、板均应起拱,拱高不小于20mm。
5、转换层混凝土施工
转换层普通梁板混凝土标号C50,框支梁混凝土标号C50,框架柱混凝土标号C60。梁、板混凝土采用抗渗膨胀剂的补偿收缩混凝土,膨胀率不小于0.03%。
虽然对于钢筋安装进行了比较严格的控制,但是有些部位钢筋间距只有30mm~40mm,还是较小,混凝土浇筑困难,振捣棒难以插入,故在梁柱钢筋绑扎时,插入一根48x3.6mm的钢管,作为预留振捣孔。
砼的振捣采用插入式振捣器。振捣时,每一个振点的振捣延续时间应以使砼密实为准,即表面呈现浮浆和砼不再下沉。振捣时应快插慢拨,垂直插入,并插入下层尚未初凝的混凝土中50~100mm,使上下层充分结合,振捣棒尽量不要触及模板、钢筋、预埋管和各种预埋件,不得附着在模板和钢筋上振捣,防止影响模板的几何尺寸和混凝土与钢筋的牢固结合。
混凝土自泵管口下落的自由倾落高度不得超过2m,若超过2m时采取加长软管和串筒方法。
竖向结构浇筑至梁底→大梁混凝土分层浇筑振捣→梁板混凝土浇筑振捣→收面→薄膜覆盖并养护。
混凝土浇筑顺序:根据平面区段划分,逐段进行施工;楼面梁板及框架柱、剪力墙按施工段依次分3次进行施工。第一次为竖向结构先浇筑墙、柱混凝土,第二次为梁混凝土浇筑到三分之二,第三次为所剩梁的三分之一和板混凝土一起浇筑。
竖向结构底部先利用同标号砂浆接缝,铺垫约50mm厚;大梁浇筑时分层进行,每层厚度不超过500mm,同时对称浇筑。
梁、板应同时浇筑,浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”,即先浇筑梁,根据梁高分层浇筑成阶梯形,当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑,随着阶梯形不断延伸,梁板混凝土浇筑连续向前进行。
浇筑混凝土时,应确保混凝土均匀密实,平行施工,计算好浇筑速度,采用分层斜浇筑,浇筑层高度应根据混凝土供应能力,使上下层混凝土的浇筑停歇时间不超过初凝时间,浇筑面分界处不得漏振,要求一次浇注的部分,应连续一次性浇完,不留施工缝。浇筑时,不得在同一处连续布料,应在2~3m范围内水平移动布料,且垂直于模板。
6、检测方案
本工程高大模架每搭设区设一个监测区。
每个监测剖面应设置2个支架水平位移观测点和3个支架沉降观测点,按照JGJ300-2013建筑施工临时临时支撑结构技术规范要求,在支撑结构的顶层、底层以及每5步设置位移监测点,并将监测点设置在角部和四边的中间位置。使用经纬仪、水平仪等监测仪器进行监测,监测仪器精度应满足现场监测要求,并设变形监测报警值。
参考文献:
[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工,北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2] 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010).
[3] 杨跃.高层建筑施工,华中科技大学出版社,2004.
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