高层建筑转换层施工质量技术研究.pdf

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1、高层建筑转换层施工质量技术研究王天计王新宇摘要：随着科学技术的不断发展，人类社会的不断进步，大城市高层建筑越来越多，一般高层建筑都设有结构转换层，由于结构转换层构件的跨度和截面尺寸大，混凝土强度高，钢筋含量也高，所以，造成施工难度加大。文章以具体工程为背景，系统介绍了高层建筑梁转换层的施工工艺及技术要求。仅供相关技术人员参考。关键词：高层建筑转换层模板钢筋混凝土1 工程概述某高层建筑，地下2 层，地上 22 层，工程集商业，办公、娱乐为一体的综合性建筑。结构形式为框架一剪力墙，结构转换层设在第五层楼面，楼板厚200mm ，凡梁上部重新设框架柱的部位，共设计有5 榀工字形现浇钢筋混凝土框架大梁

2、4KL507(7003200)和 1 KL508(7003600)，其跨度 1 51 50mm。据测算 KL-507 线荷载 ( 包括本身自重，楼面自重和施工荷载)101.58KMm ，自重1538.94KN，KL-508 线荷载 108.58KNm 、自重 1644.99KN。以上数据给我们提出了三个需要解决的施工问题：转换层大梁模板的支承；大配筋梁的钢筋组装；大体积砼的裂缝控制。2 结构转换层大梁模板的支承在施工方案的讨论中，共提出三种方案。其一是从地下室基础筱板顶面开始，逐层设置钢管支撑架至转换层底部；其二是钢梁支托方案；其三是采用叠合式受弯构件即分层浇筑。通过对上述三个方案的对比，最后

3、选择了经济合理、安全可靠的“叠合式受弯构件施工方案。将每榀框梁的施工分为两个阶段进行，第一阶段施工大梁1.4m 高度的砼，经数日养护砼强度达到设计强度(C40)的80时，便有充足的单独承担第二次浇筑荷载的能力。这样可将KL-507 自重减轻 52，KL-508 自重减轻 55.9。当转换层框架梁系经第一次浇筑成“半成品梁”后，由于其下支撑架均未拆除，故续加于“半成品梁”上的荷载理应由“半成品梁”的第三、四层相应支承梁共同承担。本工程中5 榀“半成品梁”的刚度均远大于与之相对应的第三、四层，支承梁刚度的总和。故第一次浇筑的“半成品梁”本身具有单独承担至转换层梁顶的施工荷载的能力，达到安全和保证工

4、程施工质量。第二阶段施工大梁1.8m 和 2.2m 高度的砼。具体施工技术要求如下：2.1 大梁各施工阶段保证设置可靠支撑是本工程施工中关键之一。采用组合钢模板，侧模用扁铁拉杆，保证模板不变形。由于两厅层高9m 。垂直支撑采用 48壁厚 3,5mm双立杆支撑，立杆纵横间距为500mm ，用扣件纵横连接，步距1.2m。纵横立杆每排设置剪力撑，同时还增设木支撑加固。2.2 在梁的两端自边柱边起400mm ，每间隔 500mm 分别各设置五条横向企口缝，以增强叠合层结合部位剪力，计算中可不考虑，作为抗剪安全储备。2.3 第一次封堵侧模板之前，要将梁底模板内杂质清理冲洗干净，并要将边柱的水平施工缝凿毛

5、，清理掉砼凝结时产生的水泥簿膜。浇筑前将水平施工缝用清水冲洗干净 . 钢筋入模绑扎成型后，经自检，互检和甲乙双方隐蔽验收符合图纸设计后封堵模板，第一次封堵侧模板高度1.4m。浇筑第一阶段砼。第二次砼浇筑之前，将叠合层结合部位和两端各设置的五条横向企口缝硷凿毛清理冲洗干净，封堵梁侧模板至设计高度，该梁第二阶段砼浇筑和转换层( 五层结构层 )整体浇筑，为了防止砼对梁的侧模产生的侧压力，采用扁钢拉杆，拉杆纵横间距均为 400mm 。2.4 在叠合梁施工中规定第一阶段砼强度必须达到设计强度的80后，才能进行第二阶段砼施工。为此每榀梁在每一阶段砼施工完的同时，各做三组试块，第 5 天试压一组，第 7 天

6、试压一组，第 28 天试压一组 . 当时南宁地区平均气温在 25左右，砼强度上升比较快，且在砼内掺有高效早强减水剂，第5 天强度就超过 80。2.5 该五榀梁的起拱控制在50mm 左右。2.6 按原设计要求：梁、板，柱砼强度等级均为C40 。该五榀梁跨中柱传递荷载是随着施工层数增加逐层传递的，而且是叠合施工后传递的，可参照普通的受弯构件规定计算。上述计算已考虑中柱全部荷载总和。3 转换层的钢筋工程一般说来，转换层大粱的配筋( 主筋及箍筋 )均有直径大、数量多，间距密的特点，加之截面既宽又高，给主筋，箍筋就位、绑扎和超长纵筋的接头处理带来困难。现以 KL508 粱为例，介绍我们的做法：梁底模完工

7、后，便在其上装设钢筋托架，以解决大梁面筋支托困难，面筋架设按“主一次一上一下”的顺序进行，即先安放主梁第二排面筋，再安放次梁的第二排筋，接着仍按此顺序安放主、次梁的第一排面筋，之后便可进行套箍作业，继而穿插主、次梁底筋并与箍筋作定位绑扎，最后由操作工人在梁外穿插并绑扎梁侧腰筋，钢筋托架不予拆除，浇人梁内。由于转换层大梁中32 主筋长达 18m ，我们按接头设置要求采用闪光对焊工艺。4 大体积混凝土的裂缝控制由于转换层的大梁截面尺寸均较庞大，所以它们的抗拉刚度大干立拄的侧移刚度。也就是说，大梁受到的外约束应力很小，因此外约束应力的作用而导致大梁发生影响结构使用的贯穿性裂缝的可能性甚微. 所以施工

8、时我们关注的重点便集中于防止由于混凝土水化热的不均匀降温和不均匀收缩引起较明显的自约束应力、导致大梁表面开裂这一方面。本工程在控制裂缝上采取了如下措施：4.1 525# 普通硅酸盐水泥，掺加水泥量15的粉煤灰和高效减水剂，以尽量减少混凝土水化热的产生。4.2 严格控制粗、细骨料的含泥量，规定石子、黄砂含泥量均不得大于1。以减少砼的干缩。使用在该五榀梁的粗骨料必须过筛加工，砼搅拌过程中要严格控制砼配合比计量精度，尤其要严格控制水灰比的精度，在设计配合比时，掺人高效早强减水剂。4.3 浇砼时作好泌水的排除。浇砼时砼面应有一定坡度并在模板上留出排除泌水的孔洞，以利提高混凝土的质量、施工缝的接合和提高

9、抗裂性能。4.4 大梁的分层浇筑，同时也起到了便于浇筑时散热、减少构件内、外温差、减少温度应力的作用。在第一次浇筑砼时还对各梁的梁芯进行了定时的测量、并据此绘出温度曲线。其作用一是确定第二次浇混凝土的时间(当温度曲线处于下降段时 )，二是确定拆模时间。4.5 加强养护：养护主要是为新浇构件保持适宜的温、湿条件。5 结论本工程五榀叠合式大梁是2007 年 2 月中旬结构施工的，两年的时间观察是安全可靠的。笔者认为结构转换层的施工，要解决的问题最主要的有二个方面，一是梁系模板的支撑，二是大体积混凝土的裂缝控制。首先，采用分层浇筑以卸荷，同时充分发挥作为支承体系的第三、四层楼面及经第一次浇筑后形成的

10、“半成品梁”承载潜力的方法。其次，根据结构的实际情况，把注意力集中于防止表面裂缝的发生，采取了适当的措施以降低温变应力，提高混凝土的极限位伸强度。在采取以上措施后，本结构转换层施工相当顺利，当然，对于梁系模板的支撑，也可以由其它途径解决，如结构转换梁系在施工图中便设计成劲性钢筋混凝土结构，使劲性钢筋本身形成可受转换层施工荷载的结构等。这些将有待今后进一步研究和实践了。参考文献：1 混凝土结构设计规范 (GB50010 2002)S 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(JGJ3-2002)S，北京：中国建筑工业出版社.2002 3 博学怡 . 带转换层高屡建筑结构设计建议. 建筑结构学报 2004.20(2) ：12-22 4 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 - 全文完 -