城建工程施工中板式轉(zhuǎn)換層技術(shù)的應(yīng)用

徐江濤?陳永超

摘 要：結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是一個(gè)建筑物中不同結(jié)構(gòu)形式相連結(jié)的關(guān)節(jié)點(diǎn)，它既是下部結(jié)構(gòu)的封頂，又是上部結(jié)構(gòu)的"空中基礎(chǔ)"，在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)體系中起著至關(guān)重要的連結(jié)紐帶作用。轉(zhuǎn)換層具有傳力直接、受力明確、造價(jià)較節(jié)省的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際中得到了較廣泛的推廣應(yīng)用，是目前高層建筑中實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)換最常用的結(jié)構(gòu)形式。如何采取合理的施工方法，保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是關(guān)系到建筑物整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重大問題。本文主要對(duì)高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢(shì)及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：建筑工程；板式轉(zhuǎn)換層；優(yōu)勢(shì)；技術(shù)應(yīng)用

1 高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢(shì)

隨著人們對(duì)轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層位置設(shè)置較高時(shí)，轉(zhuǎn)換層對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能不利的認(rèn)識(shí)，從而提出了轉(zhuǎn)換層位置較高的框支剪力墻的抗震設(shè)計(jì)概念，并且限制轉(zhuǎn)換層下大空間結(jié)構(gòu)的層數(shù)。板式轉(zhuǎn)換層最大的優(yōu)點(diǎn)是可以在轉(zhuǎn)換層以上隨意布置結(jié)構(gòu)型式和軸網(wǎng)，特別適用于建筑物上下部軸網(wǎng)錯(cuò)位復(fù)雜甚至互不正交的情況。但轉(zhuǎn)換板傳力路徑不清晰，受力狀態(tài)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要，轉(zhuǎn)換板厚一般在2M以上，這一方面造成轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的突變，在地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)反應(yīng)增大，轉(zhuǎn)換層上下相鄰層更成為結(jié)構(gòu)薄弱層，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構(gòu)件的荷載明顯增大，設(shè)計(jì)難度大。研究表明，轉(zhuǎn)換厚板的內(nèi)力和位移分布嚴(yán)重不均，最大值與最小值間相差可達(dá)幾十倍。從整體上看，板式轉(zhuǎn)換的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較差，在實(shí)際工程中應(yīng)慎用。當(dāng)上下軸網(wǎng)變化但仍正交時(shí)，可采用正交主次轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)型式來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

2 建筑工程施工中板式轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用

1、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，除滿足荷載要求外，還應(yīng)考慮操作方便。縱距為550mm，雙立桿間距250mm，間隔布置（即La=550 mm ），步高（h）為850mm，橫距為400 mm。設(shè)置雙向掃地桿，每3600 mm設(shè)置雙向剪刀撐。

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25℃。為了滿足溫差要求，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始加固，以確保該部位支撐的穩(wěn)定。

2、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)噤摻睢０盗轰摻畎惭b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。

3、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。

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。

板式轉(zhuǎn)換層混凝土養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土質(zhì)量到關(guān)重要。一方面保證水泥的正常水化，另一方面要控制混凝土的內(nèi)外溫度不致出現(xiàn)有害的結(jié)構(gòu)裂縫，養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少應(yīng)達(dá)14d。轉(zhuǎn)換板表面采用一層薄膜，三層草包夾一層膜，保溫保溫養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑后，表面抹壓平整后約在12～14h后，先覆蓋塑料薄膜，再蓋三層草包夾一層薄膜，晝夜?jié)菜兀荒苡蟹e水，不干燥泛白，以免表面收縮裂縫。

3 結(jié)束語

綜上所述，我國(guó)城市化的進(jìn)程日益加快，對(duì)于要層建筑的需要越來越多，高層建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和多樣化使施工難度進(jìn)一步上升。而轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量直接影響著整個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。為此，施工企業(yè)必須提高其施工技術(shù)水平，只有這樣才能確保高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量。

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