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摘要:当前,高层建筑已成为一种十分普遍和重要的建筑形式,高层建筑在功能和应用方便上有显著优势,但在施工时高度相对较高。因此,整个大楼的结构要求将相应增加。在高层建筑中,转换层是主要的转换层结构。利用转换层,可以有效保持高层建筑结构的稳定性,保证建筑结构受力平衡。 本文首先对转换层特点进行了阐述说明,之后着重对其施工中存在问题及科学的施工技术进行了分析研究,从而有效提升整体建筑的施工质量,以确保其安全实用性。
关键词:高层建筑、转换层、施工技术
一、前言
目前来看,建筑物的功能正不断丰富,由最初的居住发展至娱乐、办公、餐饮、购物等多种形式,这样不仅提高了人们的实际消费水平,还推动了社会经济的快速运转和发展。从高层建筑的施工建设角度讲,转换层结构施工技术并不陌生,已经出现在很多类型的高层建筑中,并具有十分显著的效果,不仅在建筑中层创设了基础的居住区,还可以在建筑底端开创规模巨大、功能丰富的商业区域。
二、高层建筑转换层特点
(1)使楼层的上部结构荷载通过转换层重新分配并传递给下部结构和地基基础;
(2)由于转换层刚度大、应力集中且力的传递突变,因此遇到偶然荷载(水平地震作用)作用时,转换层受到较大外力和产生水平位移;
(3)转换层梁柱和梁上墙节点较多,节点处的钢筋锚固、插筋与变径较复杂。若施工不当,会造成转换层应力集中,产生裂缝、挠度超出规范要求范围等现象。
在一些地震多发区域,需对高层建筑的水平受力进行合理控制。整个建筑的楼层刚度、质量不允许出现突变状况,需确保其变化的均匀性。在遭遇地震作用时,避免建筑物出现薄弱层,对整个结构稳定性造成不利影响。另外,在对转换层进行施工时,由于其自身的截面积较大,因此相应的施工难度也较大。在一般情况下,转换层结构为厚板式,在进行混凝土浇筑操作时,其难度较高,且工程质量无法有效控制。
三、转换层结构施工过程中存在的问题
1、过量使用支撑材料由于高层建筑中的转换层空间巨大,另外还会受到自重、结构等多方面因素的影响,所以实际的施工难度是很大的。如果运用常用的混凝土浇筑技术进行施工作业,建筑的支撑体系需由转换层开始贯穿至所有楼层直到地面,有些甚至还需要延伸至地下,所需支撑材料总量可想而知,施工成本也会因此而显著提升,即使转换层结构效果显著,但由于成本巨大其适用性还有待商榷。
2、转换层结构自重的影响
转换层结构具有一定自重,所以转换层会对下层结构造成不同程度的影响。在转换层结构的施工环节中,由于转换层结构的规模和自重均较大,所以转换层的下方结构会因此而受到明显的影响。所以,施工中应对转换层结构进行严格的控制,将其对底层造成的影响控制在最低的水平。另外,在混凝土施工过程中,应对各项技术措施进行严格的监管,规范操作,确保混凝土施工质量,杜绝发生裂缝现象。
3、混凝土浇筑不规范
在转换层结构的施工过程中,混凝土浇筑时需注重细节,但在实际情况中,由于一些人为或客观的因素,使混凝土浇筑并不规范,主要表现在施工缝存在较大的沉淀、施工缝中的钢筋数量不足、钢筋长度及间距等参数较为模糊、缺乏防止温度裂缝的关键步骤等,这些实际存在的问题和不足都会对混凝土的浇筑造成不同程度的影响,不但会使转换层结构失去基本的作用,还有可能引发严重的安全事故。
四、高层建筑转换层施工技术
1、转换层满堂支撑系统的施工技术
(1)浇筑技术
在对转换层的厚板进行施工时,需对转换层下部的墙、柱留施工缝,先行浇筑,后绑扎转换层钢筋,确保转换层的整体稳定性。由于转换层一般跨度较大,高度较高,尽量使用碗扣式或插扣式脚手架并搭配扣件式水平、竖向剪刀撑,使得竖向荷载作用在立杆上,受力传递较好,架子整体更稳定。由于施工工期较紧和混凝土强度需一定时间,转换层以下结构楼层满堂脚手架待该层混凝土强度达到规范规定时,方可拆除。
(2)荷载传递法
此种技术应用原理为:运用支撑系统,将转换厚板、梁的混凝土自重、风荷载与施工荷载量传递到墙、柱竖向构件。关于模板支撑体系、墙柱支撑体系需通过单独计算。转换层自重、荷载量的传递方式主要分为两种:第一种,运用钢牛腿支架体系将转换层底的荷载实现向混凝土柱的传递。第二种,对梁下排架体系充分合理的运用,促使其余荷载量能够向下部的多个楼层传递。
2、钢筋的制作及绑扎技术
在进行高层建筑施工时,钢筋材料的重要性不容小觑,与其相关的施工技术主要为钢筋制作及绑扎技艺。一方面,在对钢筋进行制作时,需在其周边安装好U形支架,且确保其存在距离相等。如此一来,便能够有效确保钢筋垂直性及其外部的保护层厚度,且对于转换梁钢筋的稳固性也能够提供全面保障。在进行钢筋绑扎时,需依照相关的施工规范及要求,遵循程序标准:假设U形支架———设置外围开口底箍—绑紧扎牢———放置内开口箍。在中间及两段分层处放置好水平主筋,将其绑牢,在两侧处放置开口箍。在整个施工中,需严格遵守相应的施工技术要求,以此确保整个工程的施工水准达到相关标准。
3、混凝土施工技术
(1)施工前期准备
在对一些大体积混凝土进行正式施工前,需做好相应的充分准备。在施工前对物质、技术、工具设备等全面准备,同时依照施工特殊性,对一些附属材料予以充分准备,如水泵、测温设备等。在施工方案的编制中需确保其科学、合理性,主要应注意的几点问题为:第一,依照约束减少的要求,对分层、块自身的尺寸大小及相应的结合措施予以明确。第二,在准确计算的基础上,对混凝土结构温度予以明确。第三,制定明确相应的混凝土搅拌、浇筑方案。第四,对保温方案科学制定。第五,针对施工安全性及质量制定相关的保障措施。
(2)施工注意要点
第一,在对一些大体积混凝土施工处理时,需确保其所处环境温度较低,最高温度应保持在30℃左右。如果存在气温高于30℃的状况,则应积极采取一些控制降低温度应力的科学措施。第二,在对混凝土进行配置时,对于施工材料的配比应全面掌握。通常对于混凝土的搅拌工序,其时间至少应达到1.5~2cm。第三,在搅拌完毕后,应及时将混凝土运送至浇筑处对其进行入模浇筑。在混凝土的运送中,应注意避免发生一些离析、塌落度改变问题。一旦发生离析现象,则需对混凝土材料重新拌合,之后才可将其放置于模板处进行浇筑。
(3)混凝土浇筑重点
第一,全面分层。全面分层也就是指将整个混凝土结构的浇筑层进行分层处理,对其各层一一进行浇筑。当所浇筑的下层混凝土初凝时,进行第二层浇筑,依次进行逐层浇筑处理,直到浇筑完毕。此种浇筑方式在一些结构面尺寸较小的建筑工程施工中适用效果较好。在具体施工时,可采用短边逐渐推进至长边的方式。第二,分段分层。此种分层方案在一些转换层厚度偏薄、尺寸较大的工程中较为适用。施工中需先从底层一端入手,待进行一段距离后方可进行第二层的浇筑施工,依次进行下去。第三,斜面分层。此种分层方案较为适用于一些结构长度比其厚度多三倍的建筑工程,振捣操作顺序为底层逐渐上移。分层厚度与振捣棒的长度及其力度大小有关,与此同时还与混凝土材料的供应量、浇筑量有着较大关联。通常分层厚度应保持在20~30cm范围内。在分层浇筑施工时,其时间间隔应超过5d。
五、结束语
高层建筑转换层是上下层高层建筑内部结构的重要部分,对整个建筑结构体系而言,其连接性作用较强。在实际施工中,由于受到施工难度、技术等多方面因素的影响,转换层施工的顺利进行常常收到阻碍。通过对相关的施工技术进行较为全面的分析研究,能够帮助进一步确保整个转换层施工的顺利进行及其质量,为建筑行业的良好发展提供助力。
参考文献:
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