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轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

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摘要:高層建筑施工中帶轉(zhuǎn)換層技術(shù)在整個(gè)施工中占重要地位,施工方案的確定直接影響到施工階段的結(jié)構(gòu)安全、工程質(zhì)量和施工成本。文章結(jié)合工程實(shí)例,在確立施工技術(shù)方案基礎(chǔ)上,對(duì)施工重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析闡述。

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;模板支撐;鋼筋工程;   施工技術(shù)轉(zhuǎn)換層的自重和施工荷載往往非常大,應(yīng)選擇合理的模板支撐方案,并進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)。設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力的驗(yàn)算。轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載都很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時(shí)應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于鋼筋的布置。  一、工程概況 某商住綜合樓工程地下3層,地上30層,建筑物總高度102m,建筑面積65000m2。工程設(shè)有3層裙房,裙房為框架結(jié)構(gòu),做商務(wù)辦公和大型超市。在塔樓四層上設(shè)有厚板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,其上部為剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層平面尺寸為38.80m×38.16m,建筑面積1480m,厚度在邊柱部位3.1m,其它部位2.2m,核心筒部位為雙層板,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,澆注量為2850m3。 二、方案分析 經(jīng)計(jì)算轉(zhuǎn)換層施工時(shí)在邊柱部位最大垂直荷載88kN/m2,其它部位68kN/m2。為承受轉(zhuǎn)換層的施工荷載,設(shè)計(jì)考慮將三層樓板加厚到250mm,并將配筋加強(qiáng),設(shè)計(jì)承載力70kN/m。邊跨梁高3.1m的部位,考慮模板荷載較大,為了便于施工,在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全的前提下,建議設(shè)計(jì)將邊跨梁設(shè)計(jì)成雙層梁。只要保留二、三層模板的支撐體系,通過(guò)二層、三層樓板的連續(xù)支撐,將施工荷載分散傳遞到下面的豎向結(jié)構(gòu)上,就能保證轉(zhuǎn)換層施工的安全。因此采用900mm×1400mm邊梁先行澆筑,2.2m厚板式轉(zhuǎn)換層混凝土不留施工縫,一次性澆筑的施工方案。大體積混凝土工程采用大摻量粉煤灰,摻加聚丙烯纖維技術(shù),降低水化熱,控制混凝土的溫度裂縫。 三、轉(zhuǎn)換層施工技術(shù) (一)模板工程 該工程結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑一次性完成,施工速度快,但模板支撐數(shù)量大。選擇模板支撐方案主要考慮以下因素:保證轉(zhuǎn)換層混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求模板支撐體系穩(wěn)定可靠,確保高大模板施工的安全:選材方便,降低工程成本。 1.底模板及支撐。選擇定尺的48×3.5mm鋼管腳手架支撐體系,通過(guò)計(jì)算確定模板支撐體系立桿的間距、步高及剪刀撐的間距。立桿下鋪墊板,上端設(shè)可調(diào)頂托,主楞骨為100mm×100mm方木,密排50mm厚木方作次楞骨,選用12mm竹膠合板模板,膠合板模板上面鋪設(shè)一層0.6mm厚的塑料薄膜,用以對(duì)混凝土底面的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。支撐采用雙立桿布置的方法,除滿(mǎn)足荷載要求外,還應(yīng)考慮操作方便??v距為550mm,雙立桿間距250mm,間隔布置(即La=550mm),步高(h)為850mm,橫距(b)為400mm。設(shè)置雙向掃地桿,每3600mm設(shè)置雙向剪刀撐如圖1所示。邊梁部位轉(zhuǎn)換層厚度3.1m,且較三層外挑1080mm,豎向支撐在三層樓板上布置(16#槽鋼@800作挑梁。槽鋼外挑1300mm,內(nèi)壓1700mm,遇墻時(shí)在墻上穿孔。在懸挑槽鋼上通長(zhǎng)布置6根)10#槽鋼,立桿按設(shè)計(jì)要求布置在上面,支撐邊梁底部,邊梁900mm高混凝土先行澆筑后與梁底支撐系統(tǒng)共同作用,支撐2.2m厚板式轉(zhuǎn)換層的施工荷載。 2.側(cè)模支撐。轉(zhuǎn)換層在15.65m標(biāo)高上,為了防止出現(xiàn) 脹膜現(xiàn)象,保證混凝土外觀質(zhì)量,側(cè)模采用了全鋼大模板。模板高度3240mm,設(shè)錨固螺栓固定側(cè)模,螺栓與支撐系統(tǒng)、豎向及水平混凝土結(jié)構(gòu)連接固定。二、三道螺栓在有柱的部位焊接在柱的鋼筋上,在無(wú)柱的部位,第二道螺栓焊接在梁上的預(yù)埋筋上,第三道螺栓焊接在10槽鋼上。由于鋼大模板散熱較快,混凝土側(cè)表面與環(huán)境的溫差極易超過(guò)25℃。為了滿(mǎn)足溫差要求,及時(shí)采取了拆除鋼模板,覆蓋、保濕、保溫的措施。 3.樓梯支模。由于樓梯及預(yù)留孔洞的承載力比其它部位低,所以采取了槽鋼和斜撐輔助加固的措施。調(diào)整三層樓梯板的設(shè)計(jì),增大其承載力,腳手架支撐從一層開(kāi)始加固,以確保該部位支撐的穩(wěn)定。 (二)鋼筋工程 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層鋼筋用量大約1100t,全部采用HRB400型,鋼筋密集,鋼筋直徑大。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層縱橫各設(shè)置11道暗梁,暗梁寬度1000~2600mm,梁上層鋼筋雙排28mm,下層筋雙排28mm。板筋上下層采用25mm和28mm兩種,雙排雙向。為抵抗混凝土局部強(qiáng)度收縮應(yīng)力,在板中上下排鋼筋間設(shè)16@200雙向鋼筋網(wǎng),無(wú)暗梁區(qū)域上下排鋼筋間設(shè)16@400抗剪兼架立筋。板內(nèi)布筋原則:橫向筋放于外排,豎向筋放于內(nèi)排,上部筋在跨中連接,下部筋在暗梁處連接。 由于鋼筋層數(shù)較多,為保證鋼筋連接質(zhì)量和方便施工,板中所有受力鋼筋均采用直螺紋連接。板主筋保護(hù)層取50mm,梁主筋保護(hù)層取30mm,轉(zhuǎn)換層厚板內(nèi)的鋼筋,不得在暗梁內(nèi)截?cái)?,施工時(shí)不得留施工縫。排水管采用4根DN250無(wú)縫鋼管套管,排水管安裝時(shí)遇鋼筋時(shí)鋼筋彎曲,不得截?cái)噤摻?。暗梁鋼筋安裝搭設(shè)臨時(shí)腳手架鋼管支架,先安裝同一方向的暗梁,再安裝另一方向的暗梁,避免鋼筋縱橫交叉,架空疊加超高。因轉(zhuǎn)換層鋼筋單位面積重量大,特別是暗梁部位,采用現(xiàn)場(chǎng)特制的高強(qiáng)保護(hù)層墊塊,并增加墊塊數(shù)量,以保證鋼筋保護(hù)層的厚度。 (三)混凝土工程轉(zhuǎn)換層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,為控制大體積混凝土的裂縫,設(shè)計(jì)要求采用循環(huán)冷卻水管降溫,并加膨脹劑??紤]轉(zhuǎn)換層內(nèi)鋼筋密集,循環(huán)水管施工困難,造價(jià)高。膨脹劑在保濕養(yǎng)護(hù)條件下,能較好補(bǔ)償混凝土的收縮,但在轉(zhuǎn)換層側(cè)面和底部受養(yǎng)護(hù)條件限制,膨脹劑對(duì)此較難發(fā)揮作用。經(jīng)論證,決定取消循環(huán)冷卻水管和摻加膨脹劑的方案,采用大摻量粉煤灰降低水化熱,并在混凝土中增加聚丙烯纖維控制混凝土的早期收縮裂縫。 1.配合比設(shè)計(jì)。經(jīng)試驗(yàn),選用強(qiáng)度等級(jí)42.5普通硅酸鹽水泥,其質(zhì)量穩(wěn)定,具有保水性好、泌水性小的特點(diǎn),適用于泵送混凝土。為了減少水泥用量,降低水化熱,控制混凝土溫度及收縮產(chǎn)生裂縫,用Ⅱ級(jí)粉煤灰取代30水泥,粉煤灰的超量系數(shù)為1.35。碎石的粒徑為5~35mm;河砂的細(xì)度模數(shù)2.7。同時(shí)摻加0.9kg/m3的KDZ-II型聚丙烯纖維,纖維密度0.91g/cm3,線(xiàn)密度偏差率5%,斷裂強(qiáng)度659MPa,斷裂延伸率16%,伸長(zhǎng)率5%時(shí)的初始模量7171MPa。配合比水膠比為0.38,砂率41。選用LX-1(T)型外加劑延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間,推遲水化熱峰值時(shí)間,初凝時(shí)間(自然條件下薄膜覆蓋)約為20h左右,終凝時(shí)間約為40h。出機(jī)坍落度為205mm,1.5h后為180mm(白天25~31℃)。混凝土配合比見(jiàn)表1:    2.混凝土。轉(zhuǎn)換層厚度2.2m,面積約為1480m2,共需混凝土2850m3,均采用商品混凝土?,F(xiàn)場(chǎng)配備混凝土輸送泵3臺(tái),混凝土供應(yīng)能力60m。采用平面分層澆筑方案,有利于支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定,降低水化熱。混凝土分3層整體連續(xù)澆筑,每層約700mm。大摻量粉煤灰纖維混凝土應(yīng)屬于高性能混凝土范疇,混凝土坍落度較大,采用50mm插入式振搗棒,嚴(yán)格控制層間搭接振搗,不過(guò)振漏振,振搗以混凝土表面不再顯著下降,不出現(xiàn)氣泡,表面泛漿為準(zhǔn),初凝前需進(jìn)行二次振搗。梁、柱、墻相交的部位,由于鋼筋較密應(yīng)采用30mm的振搗棒。 大體積混凝土表面水泥漿較厚,澆筑后應(yīng)進(jìn)行處理。初凝前1~2h,先用長(zhǎng)刮桿刮平;終凝前,再用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,并用木抹子打磨壓平,以閉合表面收縮裂縫。核心筒部位混凝土澆筑:核心筒部位是雙層板,根據(jù)該部位的結(jié)構(gòu)形式,分二次澆筑。 總之,本工程在轉(zhuǎn)換層混凝土施工前后對(duì)模板支撐體系進(jìn)行了詳細(xì)的檢查,支撐體系穩(wěn)定可靠,變形均在允許范圍之內(nèi)?;炷潦┕r(shí)間為9月下旬,氣溫較高。通過(guò)采用大摻量粉煤灰、聚丙烯纖維混凝土技術(shù),有效地控制了大體積混凝土的裂縫,較冷卻循環(huán)水管降溫方案,造價(jià)明顯降低。   參考文獻(xiàn) [1]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2202)[S]. [2]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002. [3]唐興榮.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002. [4]謝曉鋒.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的應(yīng)用現(xiàn)狀及問(wèn)題[J].廣東土木與建筑,2004,(2). [5]胡玉魁.淺述某大廈高位轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].引進(jìn)與咨詢(xún),2005,(8). [6]杜榮軍.混凝土工程模板與支架技術(shù)[M].北京:機(jī)械工出版社,2004. 作者:李平 南昌英雄經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)工程師
發(fā)布:2007-07-25 10:28    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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