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1、1浅析高层建筑转换层施工摘要:随着经济的繁荣及科学技术的不断进步,我国的高层建筑亦得到蓬勃发展。其特点是向高度更高、体形更复杂、功能更齐全、综合性更强的方向发展。为了满足建筑功能要求,实现结构体系的改变,并且保持空间工作性能,就必须设置转换层。本文探讨了带转换层高层建筑的施工所应采取的具体措施。 关键词:高层建筑;转换层;现状;特点;措施 随着城市小区建设的发展,城市功能的区域化、综合性的高层建筑正在快速发展,这类建筑为了方便人们的工作、生活往往要求在同一竖直线上的顶部楼层布置住宅、旅馆,中部楼层作为办公用房,下部楼层则作为商店、餐饮、文化娱乐场所。而不同大小的开间、进深,采用不同的结构形式。
2、面对这一现状,要满足综合高层建筑复杂功能的要求,通过过渡楼层来进行转换,不失为一个行之有效的方法,这一过渡楼层即是通常所说转换层。 一、高层建筑转换层的应用与发展现状 中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间,其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的 80%左右,可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的,因而应用最多。在建筑功能的要求上,高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆,高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场,地上 1-7层左右为商场、娱乐场所等,上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办
3、公室。有统计表明,高层建筑中有转换层结构的占 80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分,由于梁、柱或板的尺寸较大,所以从模板的支撑系统,钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序,大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都2有极为严格的限制。在某种程度上可以说,转换层施工是高层建筑的“瓶颈”,如果说一幢高层建筑在支撑系统选择,钢筋绑扎,混凝土浇注,预应力张拉,机械设备的选择等方面做到方案科学,现场施工组织合理,定会带来良好的经济效益和社会效益。二、转换层的施工特点与措施 1、模板支撑系统。转换层结构的体量大、自重大,对模板支撑系统的承载能力、刚度和稳定性都有严格的要求,必须进行详细的计算,切不
4、可凭经验办事。以梁式结构转换层为例,梁本身的线荷载通常在 60100KN/m,加上施工荷载就更大,对于板式结构,每平方米的荷载(楼板荷载+施工荷载)也在 100150KN,因此,往往需要搭设满堂红支撑系统,其立柱一直搭至地下室,使荷载直接传值房屋基础。当作为多层支撑荷载传递时,上下立柱的位置应对齐,防止上下楼面因受力不匀而造成的局部损伤。在梁式结构转化层施工中,由于梁的侧向高度较大,厚度较薄,所以尚应验算模版系统侧向稳定性和侧向强度,防止整体跑位和胀模。 2、钢筋绑扎。转换层中的钢筋,其特点一是数量多,二是直径大。对梁式结构转化层来说,其钢筋绑扎通常在梁的底模板架设完成后进行,钢筋绑扎完毕经过
5、验收后安装大梁两侧的模板。钢筋绑扎中应切实注意钢筋骨架侧向的稳定,防止倾倒伤人。粗直径竖向钢筋接头宜用电渣压力焊或冷挤压接头,按规范要求,同一断面接头应错开 50%。钢筋保护层应用相应的粗直径钢筋头焊于主筋上,常用的砂浆垫块易压碎。 当转换层的梁或板混凝土分两次浇筑时,应在施工缝上增设若抗剪钢筋,以保证上下层混凝土结合牢固。转换层结构设计中,目前也较多采用后张拉预应力结构。3、混凝土浇筑。转换层的混凝土一次浇筑量很大,混凝土的强度等级也较高,一3般为 C40C60,特别是梁式结构转换层和板式结构转换层,混凝土浇筑量大,大多属于大体积混凝凝土施工,不仅对模板支撑系统带来很大困难,而且混凝土内部容
6、易产生温度裂缝。在进行大跨度超高度转换梁及转换厚板的混凝土施工时,应采取措施防止新浇混凝土产生温度裂缝。目前实际工程中采取的措施有: (1)根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件,采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序(3DTFEP),对大跨度超高度转换梁及转换厚板整个过程中的温度状况进行模拟计算,掌握混凝土在浇筑后一个月内的各部分温度的变化规律,为大跨度超高度转换梁及转换厚板的施工提供科学的预测分析和依据。 (2)大体积混凝土转换结构施工时,应采取措施控制混凝土内部与混凝土表面温度差小于 15,实际工程中可采用下面几种方法加以解决:一是采用蓄热保温法,即常规保温方法,混凝土的养护要
7、把握两个关键,即在升温阶段以保湿为主,在降温阶段以保温为主;二是采用内降外保法,即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温,使大体积混凝土水化热温升降低,减少混凝土内部与混凝土表面的温差,然后在大体积混凝土转换结构的表面及其底面采取保湿措施;三是采用蓄水养护法,即在混凝土初凝后先洒水养护 2h,随后进行蓄水养护,蓄水高度一般为 100mm。 (3)浇筑厚大的转换层结构混凝土时,为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度,在选用水泥方面可采取下列措施:一是优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥;二是掺用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低;三是掺人减水剂,减少水泥用量,
8、使混凝土缓凝,推迟水化热峰值的出现,使升温延长,降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减少。 (4)浇筑厚大的转换层结构混凝土时,为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度,在施工方法上可采取下列措施:一是采取先施工转换结构周围结构或墙4体,防止混凝土表面散热过快,内外温差过大;二是变冬季施工的不利因素为有利因素,减低混凝土的人模温度。在夏季高温气候施工时,采用冰水搅拌,以减低混凝土的人模温度;三是采用分层次施工,每层厚 300500mm,连续浇筑,并在每一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕;四是采用叠合梁原理,将转换结构按叠合构件施工,可缓解大体积混凝土水化热高,温度应力过大,对控制
9、裂缝发展有利。 4、混凝土养护。混凝土由于浇注体量大,所以浇筑后特别注意养护,以减小混凝土内部与表面的温差值。待混凝土浇筑后,应用草包、麻袋或塑料薄膜覆盖保温,使表面保持湿润状态。冬季施工时还应按规定做好保温测温工作。 结语:随着近年来高层建筑技术的不断改进,以及国民经济日新月异的发展,城市对建筑需求的转变。建筑物下部楼层通常作为餐馆、商店或文化娱乐用房,要求要有大的空间和开间;上部楼层作为住宅、办公或旅馆。由于转换处结构的刚度与质量发生突变,在外力作用下就有可能引起较大的反应,导致在转换层附近产生较大的楼层反应力,使转换层部位形成薄弱层,对建筑结构产生不利影响。因此,加强对转换层施工的分析与研究,对提高建筑质量具有十分重要的现实意义。 参考文献: 1、唐兴荣高层建筑转换层结构设计与施工M 北京:中国建筑工业出版社 2002; 2、刘杰高层建筑板式转换层的设计施工J 现代商贸工业 2007(5); 3、胡晓宁带转换层高层建筑的设计及工程实例J 科技创新导报 2008(24); 4、王永德高层建筑结构转换层施工技术的应用J 山西建筑 2010(2)。
