高層商住樓厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

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　　1、工程概況

　　本商住樓工程為框支剪力墻結(jié)構(gòu)形式的高層建筑，3層以下為大空間商場，3層以上是剪力墻結(jié)構(gòu)的住宅樓，第3層為厚板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，其結(jié)構(gòu)平面（見圖1）。

　　整個上部住宅結(jié)構(gòu)的荷載均通過第3層1.6m厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層傳遞給下層柱，設(shè)計時考慮除1.6m厚板區(qū)域外，其余板厚為400mm，在厚、薄板交接處，增加了1200mm寬的加腋構(gòu)造（見圖2）本工程1層凈高為5.02m，2層凈高為4.35m。2層為室內(nèi)汽車庫，樓面板厚度為180mm，該層設(shè)計活荷載為10kN/m2。

　　2、厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　2.1結(jié)構(gòu)布置

　　本工程1～2層為大空間商場，3層以上為高層住宅，且上下柱網(wǎng)軸線無法對齊。如采用梁式轉(zhuǎn)換，則轉(zhuǎn)換的次數(shù)較多而采用厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，結(jié)構(gòu)布置較為簡單，在六度抗震設(shè)防時，規(guī)范也是允許使用的。這樣較好地解決了“建筑功能”和“結(jié)構(gòu)布置”之間的矛盾，解決了上部結(jié)構(gòu)荷載的有效下傳問題。

　　2.2厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計中的有關(guān)問題

　　2.2.1本工程由SATWE主算，并由PMSAP校核。但對于厚板受力復(fù)雜部位，宜由ANSYS進(jìn)行應(yīng)力校核是比較合適的。

　　2.2.2本工程對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進(jìn)行了較為嚴(yán)格的控制，要求“轉(zhuǎn)換層”上、下結(jié)構(gòu)之等效側(cè)向剛度比應(yīng)接近于1（實際計算X向為0.98，Y向為1.12）。

　　2.2.3為有效地將水平地震作用傳遞給豎向構(gòu)件，本工程將轉(zhuǎn)換層上、下各一層的樓板作加厚至150mm。

　　2.3厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計中的相應(yīng)構(gòu)造措施

　　2.3.1為改善板的受力，本工程在框支柱之間及剪力墻之下的板中加設(shè)暗梁，作為第二道受力防線，并在板中間設(shè)置抗收縮構(gòu)造鋼筋。

　　2.3.2為防止轉(zhuǎn)換層板端沿厚度方向產(chǎn)生層狀水平裂縫，在板外周邊配置雙向鋼筋骨架進(jìn)行加強。

　　2.3.3考慮到厚、薄板板厚之間差異，在厚板與薄板交匯處采用加腋過渡，并設(shè)一定配筋。

　　2.4厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計中尚應(yīng)注意的問題

　　除規(guī)范規(guī)定范圍要求的安全性之外，當(dāng)厚板澆筑為高溫季節(jié)時，必須注意實際的溫度應(yīng)力；冬季應(yīng)非常注意溫度收縮應(yīng)力產(chǎn)生之效果，除施工質(zhì)量應(yīng)有所保證之外，尚宜對厚板四周采用保溫、隔熱措施。

　　3、厚板結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)

　　根據(jù)本工程特點，混凝土澆筑以變形縫為界分段組織流水，采用混凝土一次澆筑的方案進(jìn)行施工。

　　3.1模板支撐體系

　　3.1.1板底模板支撐的設(shè)計

　　3.1.1.1荷載取值：

　　荷載折減系數(shù)k取：0.9

　　用于強度驗算荷載值為：47.06kN/m2

　　用于撓度驗算荷載值為：43.91KN/m2

　　3.1.1.2模板驗算

　?。?2mm厚竹膠合板模板，按3跨連續(xù)梁計算）

　　M＝56946N/mm，σ=2.37N/mm2≤fm=20N/mm2

　　3.1.1.3小楞驗算

　　（小楞采用φ48×35mm鋼管，按簡支梁計算）

　　抗彎強度驗算M＝371875N.mm；σ=73.20N/mm2≤fm=205N/mm2；撓度驗算W＝0.28mm≤[W]=1.1mm。

　　3.1.1.4大楞驗算

　?。ù罄悴捎?phi;48×35mm鋼管，按3跨連續(xù)梁計算）

　　抗彎強度驗算M＝743749N/mm，σ=146.410N/m2≤fm=205N/mm2；撓度驗算W＝0.57mm≤[W]=1.1mm。

　　3.1.1.5鋼管立柱驗算

　　N＝14.99kN，σ=70.64N/m2≤fm=205N/mm2

　　3.1.2支撐體系配置

　　結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層模板采用12mm厚竹膠合模板，支撐采用三層連續(xù)性支撐，整個排架體系均采用φ48×35mm鋼管與扣件搭成排架，立桿采用定尺鋼管通過排架支撐設(shè)計，確定厚板區(qū)域及加腋部位地下室頂板、2層、3層的立桿間距均為550mm×550mm，同時應(yīng)設(shè)掃地桿、縱向橫向水平桿和剪刀撐，水平桿的步距控制在1.50m以內(nèi)薄板區(qū)域支撐排架立桿間距為700mm。并按計算要求在加腋部位設(shè)置斜撐，與厚板區(qū)支撐連成排架體系。

　　3.1.3底模支撐系統(tǒng)

　　三層排架支撐體系支撐時，為保證鋼管處于軸心受壓狀態(tài)下受力，在排架頂端與底部配有頂托和底座，通過對頂托和底座支撐部分長度調(diào)節(jié)保證立桿體系全部采用對接連接，確保軸心受壓，保證立桿承載能力。

　　本工程采用的立桿頂托寬度為150mm，在頂托內(nèi)兩側(cè)布置2根50mm×50mm的木方，鋼管大楞正好布置在木方中間被卡緊，頂托與豎向鋼管連接后外露部分距離應(yīng)嚴(yán)格控制在150mm之內(nèi)（見圖3）。

　　每根立桿下均設(shè)置底座，底座安裝在立桿根部，防止立桿下沉，并將上部荷載分散傳遞給下層樓面。底座采用腳手架上使用的可調(diào)墊座，由150mm×150mm×8mm鋼板、立桿管、可調(diào)式螺桿、手柄螺母等組成，墊座與豎向鋼管連接外露部分距離應(yīng)控制在200m之內(nèi)（見圖4）。

　　為增強整個鋼管排架體系側(cè)向剛度，要求水平桿與框架柱抱緊，或與剪力墻抵緊，使整個排架體系與結(jié)構(gòu)相連，同時在架體中部設(shè)置一道水平剪刀撐，加強整個排架支撐體系的穩(wěn)定性。

　　3.1.4下層模板支撐系統(tǒng)

　　由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)模板支撐的荷載較大，3層排架體系立桿所承受的荷載，對2層結(jié)構(gòu)以及地下室頂板的支撐系統(tǒng)的影響可簡化為均布荷載計算，以3層樓面中間最大的一塊厚板為計算區(qū)域，共需要1500根左右立桿，面積約為470m2。本工程2層樓面排架體系計算時，考慮到2層樓面設(shè)計時活荷載為10kN/m2，計算時應(yīng)按47.85-10＝37.85kN/m2折減，通過計算，2層結(jié)構(gòu)自身強度不能滿足要求，2層結(jié)構(gòu)模板支撐必須予以保留，并按每根立桿承受13.767Kn以上荷載設(shè)置支撐系統(tǒng)。本工程實際施工中保留了2層及地下室頂板結(jié)構(gòu)的模板支撐，并按3層轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)模板支撐立桿的間距設(shè)置支撐系統(tǒng)。

　　3.1.5側(cè)向模板支撐

　　1600mm厚板側(cè)邊模板采用18mm厚木膠合模板，50mm×100mm木楞@300mm，外橫楞采用雙根φ48×35mm鋼管，下端及上口離側(cè)模邊50mm，中部間距@500mm，φ16mm對拉螺栓間距為@500mm雙向，并與板內(nèi)水平鋼筋焊牢，做法（見圖5）。