框架剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工工藝及質(zhì)量控制

董小坤

陜西高速公路建設(shè)集團(tuán)公司西潼改擴(kuò)建項(xiàng)目管理處,陜西西安 710077

框架剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工工藝及質(zhì)量控制

董小坤

陜西高速公路建設(shè)集團(tuán)公司西潼改擴(kuò)建項(xiàng)目管理處,陜西西安 710077

帶梁式轉(zhuǎn)換層框支剪力墻結(jié)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的高層建筑中。這些帶有轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)具有傳力途徑發(fā)生突變、抗側(cè)力構(gòu)件豎向不連續(xù)、結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜的特點(diǎn)，是高層建筑中的薄弱部位，為了保證高層建筑的整體性安全，必須重視轉(zhuǎn)換層的施工。

框架剪力強(qiáng)；轉(zhuǎn)換層；施工工藝；質(zhì)量控制

0 引言

現(xiàn)代高層建筑正向綜合用途、多功能方向發(fā)展，目前高層建筑通常下部樓層作為餐館、商店、文化娛樂(lè)設(shè)施等，中部樓層作為辦公用房，上部樓層為住宅、旅館，甚至有的頂層還設(shè)置旋轉(zhuǎn)餐廳、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)或直升飛機(jī)停機(jī)坪。不同用途的樓層，不同大小的開間，需要不同的結(jié)構(gòu)形式。為了滿足建筑功能的需求，必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層[1]。

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，設(shè)置轉(zhuǎn)換層將使結(jié)構(gòu)豎向剛度均勻性受到很大的破壞，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的豎向承力構(gòu)件柱、不連續(xù)和墻截面的突變，使得結(jié)構(gòu)的受力路徑發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)復(fù)雜。因而轉(zhuǎn)換層為高層建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱部位，其抗震性能較差。在施工過(guò)程中應(yīng)該重視轉(zhuǎn)換層的施工，控制其在施工過(guò)程中的質(zhì)量，期望其盡量少的影響整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。

1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的分類

根據(jù)結(jié)構(gòu)功能的不同，依據(jù)轉(zhuǎn)換層所實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換可以將轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)大致分為以下3類：

1）上層和下層柱網(wǎng)、軸線的改變。這類轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但通過(guò)轉(zhuǎn)換層，使下部結(jié)構(gòu)柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)。

2）上層和下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換。將上部墻體轉(zhuǎn)換為下部框架，以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部空間，多用于剪力墻和框架——剪力墻結(jié)構(gòu)

3）同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)軸線和結(jié)構(gòu)形式的布置。這一類型的轉(zhuǎn)換層在將下部樓層柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開，形成上、下部結(jié)構(gòu)錯(cuò)位布置的同時(shí)，也將上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為下部框架結(jié)構(gòu)[2]。

2 工程概況

某大廈高85m，其地下室二層，地下22層，總建筑面積為3.0萬(wàn)m2。地下室主要作為地下停車場(chǎng)和人防區(qū)域，地面1層為大廳，2～8樓為寫字樓，8～22層為商業(yè)住宅。其中地下室到地上4層為框架結(jié)構(gòu)，5～22層為剪力墻結(jié)構(gòu)。大廈第4層梁高2.4m，層高6.0m，為梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。第4層水平向由24根矩形梁組成，豎向由25根芯柱和核心筒體組成。

3 梁混凝土施工

由于轉(zhuǎn)換層混凝土梁的體積大，強(qiáng)度等級(jí)高，鋼筋密，重量大，因而在混凝土梁施工過(guò)程中應(yīng)解決以下3個(gè)問(wèn)題：模板的支承，高密度鋼筋的綁扎，大體積混凝土的裂縫控制。

3.1 模板支承

轉(zhuǎn)換層大梁施工的模板一般采用組合鋼模板，為了保證模板不變形，垂直支撐采用500mm@50mm的Φ48mm壁厚3mm雙立桿支撐，側(cè)模用扁鐵拉桿。梁的兩端自邊柱邊起0.5m，每間隔0.5m設(shè)置五條橫向企口縫，以增強(qiáng)疊合層結(jié)合部位的抗剪能力，在設(shè)計(jì)計(jì)算中可不考慮，而作為抗剪的安全儲(chǔ)備。在第一次封堵側(cè)模板時(shí)，應(yīng)將要將邊柱的水平施工縫鑿毛，梁底模板內(nèi)雜質(zhì)清理沖洗干凈，并清理掉硅凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生的水泥簿膜[3]。

3.2 高密度鋼筋綁扎

轉(zhuǎn)換層大粱的配筋具有數(shù)量多、直徑大、密度高等特點(diǎn)，且大梁截面尺寸高而寬，給主筋，箍筋就位、綁扎等鋼筋工程帶來(lái)困難。在大梁鋼筋工程中一般采用的施工方法為：梁底模板安裝完成后，便在其上安裝鋼筋托架，面筋的架設(shè)按“主、次、上、下”的順序進(jìn)行，即先安放主梁第一排面筋，再安放次梁的第一排筋，接著按此順序安裝第二排面筋，之后進(jìn)行套箍作業(yè)，然后穿插主、次梁底筋并與箍筋作定位綁扎，最后插并綁扎梁側(cè)腰筋。在鋼筋工程完成后，鋼筋托架不拆除，直接澆入梁內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)換層大梁過(guò)長(zhǎng)時(shí)，主筋接頭一般采用閃光對(duì)焊工藝。

3.3 大休積混凝土澆筑

在商品混凝土澆筑過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)換大梁的鋼筋已全部綁扎完畢，輸送泵的泵管在某些部位無(wú)法到達(dá)施工面的所有位置，因而要利用料斗、塔吊運(yùn)輸布料，盡量利用鋼筋的間隙直接入模，無(wú)法直接入模時(shí)，可采用人工鏟運(yùn)入模的方式。雖然采用這種施工方法，澆搗時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，但只要配備足夠的振動(dòng)棒和鋼纖和嚴(yán)格掌握好初凝時(shí)間，則也可保證混凝土質(zhì)量。為防止施工人員踩踏和保證已灌入的板面混凝土質(zhì)量，在梁模邊上增加九夾板制作壓混凝土板。在澆筑下一層混凝土?xí)r，要將上一層混凝土表面清理干凈后，并用同標(biāo)號(hào)砂漿接采，再進(jìn)行下一層混凝土的澆筑。

3.4 大休積混凝土裂縫控制

大梁的截面尺寸很大，因而在外力作用下產(chǎn)生裂縫的可能性很小，但卻可能由于施工不當(dāng)而造成大體積混凝土水化熱不均勻而導(dǎo)致梁表面開裂。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，在本工程中采用了如下措施：1）嚴(yán)格控制粗、細(xì)骨料的含泥量，規(guī)定黃砂、石子含泥量均不得大于1%，以減少混凝土的干縮。混凝土攪拌過(guò)程中要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比拌致，在配合比設(shè)計(jì)中，應(yīng)適當(dāng)摻入高效早強(qiáng)減水劑；2）采用525普通硅酸鹽水泥，摻加水泥量15%的高效減水劑和粉煤灰，以盡量減少混凝土水化熱的產(chǎn)生；3）分層澆筑，這樣在澆筑的過(guò)程中，構(gòu)件可以及時(shí)散熱，可減小構(gòu)件內(nèi)、外溫差，即減小了溫度應(yīng)力的作用。在第一次澆筑混凝土?xí)r需對(duì)各梁的梁芯定時(shí)測(cè)量其溫度、并繪制溫度曲線。根據(jù)繪制的溫度曲線可以確定下一次澆混凝土的時(shí)間和拆模時(shí)間；4）澆筑混凝土?xí)r作好排除泌水的準(zhǔn)備。澆筑混凝土?xí)r混凝土表面應(yīng)具有一定坡度并在模板上留出排除泌水的孔洞，泌水的排除可提高混凝土的質(zhì)量、抗裂性能和施工縫的接合[4]。

4 混凝土溫度控制與養(yǎng)護(hù)

根據(jù)大體積混凝土施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定，大體積混凝土內(nèi)部溫度與混凝土表面溫度差應(yīng)控制在20～25℃之間，混凝土表面與室內(nèi)溫差應(yīng)控制在15～25℃之間。在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，在模板外側(cè)用采用雙層草墊包裹，且在頂面加鋪一層塑料薄膜后再包裹草墊。在每根梁上預(yù)留測(cè)溫孔，在本工程中測(cè)溫孔深度為1.5m，孔徑為50mm。根據(jù)規(guī)范要求，要連續(xù)測(cè)量溫度一個(gè)星期。在第1天到第3天每2小時(shí)測(cè)量一次，在后4天第4小時(shí)測(cè)量一次。當(dāng)?shù)?天測(cè)量的溫度差還不滿足規(guī)范規(guī)定，則要求繼續(xù)測(cè)量，如滿足規(guī)范要求，則可進(jìn)行兩幫模板的拆除，拆模后應(yīng)在混凝土表面灑水養(yǎng)護(hù)，當(dāng)混凝土底板的強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)值后方可進(jìn)行底板的拆除。

5 結(jié)論

為了滿足高層建筑某種特殊的功能要求，就必須在結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或者上下軸線錯(cuò)位的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。目前，這類建筑己經(jīng)成為現(xiàn)代高層建筑發(fā)展的一大趨勢(shì)。轉(zhuǎn)換層為高層建筑的薄弱部位，因而要注意其施工質(zhì)量，以保證高層建筑的整體安全。

[1]劉建軍.帶梁式轉(zhuǎn)換層框支剪力墻結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析 [D].中南大學(xué)碩士論文，長(zhǎng)沙：2009.

[2]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，2004.

[3]謝曉峰.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，2004，2：5-8.

[4]何冰.淺述高層建筑框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J]. 民營(yíng)科技，2008，10：102-103.

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1674-6708（2010）21-0147-02