沈 日溫國(guó)平
(1湖州準(zhǔn)興置業(yè)有限公司,浙江 湖州3130002浙江泰合建設(shè)有限公司,浙江 湖州 313000)
現(xiàn)代建筑為了滿足人們?nèi)粘I罟ぷ鞯男枰?,房地產(chǎn)商通常將高層建筑設(shè)計(jì)成為商住兩用型,即在較低樓層設(shè)置商用,較高樓層為住戶居住。用途的不同造成了高層建筑不同樓層的建設(shè)施工方法的不同,比如在低層商用的房間,需要有較大空間、頂棚相對(duì)較高、視野開(kāi)闊等特點(diǎn);而高層住宅則為空間小、溫馨舒適、獨(dú)立衛(wèi)生間等特點(diǎn)。為了滿足建筑施工的合理性與安全性,施工單位通常會(huì)在商用與住宅樓層之間采用一種被稱為"結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層"的施工方法來(lái)進(jìn)行處理,使樓層各盡其用,又不影響美觀和安全。
結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層實(shí)際上就是指不同結(jié)構(gòu)形式的建筑物在關(guān)聯(lián)處所采用的聯(lián)結(jié)方法,它既給下層的房屋結(jié)構(gòu)完成封頂工作,又成為上部房屋結(jié)構(gòu)的地基。在施工方面,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工難度相對(duì)較大,對(duì)于大體積的混凝土施工技術(shù)要求很高[1],在整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)當(dāng)中起到了一種必不可少的紐帶作用,是目前高層建筑中用來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)換的最常用的方法[2]。
1.梁式結(jié)構(gòu)
梁式結(jié)構(gòu)多數(shù)被用于樓層下部為大空間剪力墻的建筑結(jié)構(gòu)我,在鋼筋混凝土的樓板上面,以單一縱向或橫向、斜向、或縱橫交錯(cuò)的托梁實(shí)現(xiàn)力點(diǎn)支撐,借以承擔(dān)起來(lái)自于本層結(jié)構(gòu)中處于落空狀態(tài)的承重柱體或者是剪力墻體。如果需要進(jìn)行縱橫向同時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí),可以選用雙向的(縱橫交錯(cuò)式)托梁布置。對(duì)于圓筒狀、或多筒狀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),也可以參考實(shí)際需求,在樓層轉(zhuǎn)換層處做圈式的轉(zhuǎn)換梁體,通過(guò)梁體把上層的力分散傳遞給下層的側(cè)位立柱上,從而分散壓力,保證建筑物的穩(wěn)固。梁式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層受力性比較好,安全性強(qiáng),結(jié)構(gòu)和施工都相對(duì)簡(jiǎn)單易行。最適合用于上層為剪力墻、下層為框架結(jié)構(gòu)的區(qū)間轉(zhuǎn)換。
2.板式結(jié)構(gòu)
板式結(jié)構(gòu)通常是用較厚的板材來(lái)承擔(dān)壓力,適合用于梁式轉(zhuǎn)換層無(wú)法支撐的上下柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)、或軸線有比較大錯(cuò)位的結(jié)構(gòu)形式。采用板式結(jié)構(gòu),其下層的柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)使用靈活,可隨意布置,不需要與上層的建筑結(jié)構(gòu)保持完全一致。板式結(jié)構(gòu)能夠給上層建筑的多功能要求合理穩(wěn)定的支撐,但同時(shí)也存在著較大的弊端。因板式結(jié)構(gòu)材料厚,自重大,尤其是在發(fā)生災(zāi)害如地震的時(shí)候,易引起較大的水平震動(dòng),因此震區(qū)高層建筑慎用。
3.桁式結(jié)構(gòu)
一般來(lái)說(shuō),在梁式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層中,如果梁體的跨度相對(duì)較大,并且上面承重的樓層數(shù)量較多,那么通過(guò)梁體傳遞到下層柱體的荷載就會(huì)相應(yīng)加重,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換梁體的截面部分尺寸過(guò)大。理論上講,這種形式似乎也可以在施工中實(shí)現(xiàn),但實(shí)際上卻會(huì)帶來(lái)較大的安全隱患。另外,梁式的結(jié)構(gòu)易影響大型的管路鋪設(shè),使整體空間布局無(wú)法被充分利用。在這種情況下,使用桁式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層就顯得更加有利。桁式結(jié)構(gòu)具有受力明確、傳力點(diǎn)清晰等特點(diǎn),更對(duì)管路的鋪設(shè)提供足夠的開(kāi)洞和空間,同時(shí),在位置與大小的控制上,靈活性也比較高。但是,桁式結(jié)構(gòu)整體相對(duì)復(fù)雜,需要在設(shè)計(jì)和施工方面更加細(xì)致,計(jì)算好受力點(diǎn)和承重力度。
4.斜柱式結(jié)構(gòu)
斜柱式結(jié)構(gòu)實(shí)際上可以劃分為桁式結(jié)構(gòu)的一種,其更適合于高層、超高層建筑的樓層轉(zhuǎn)換,通過(guò)斜柱式結(jié)構(gòu)的利用可以有效解決某些轉(zhuǎn)換層使用不便的問(wèn)題。斜柱式的結(jié)構(gòu)受力和傳送力時(shí)比較直接,具有轉(zhuǎn)換梁尺寸較小的特點(diǎn),且更容易實(shí)際抗震的設(shè)計(jì)要求。
結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是高層建筑的關(guān)鍵部位,其設(shè)計(jì)和施工都具有較嚴(yán)格的要求。當(dāng)然,在施工時(shí),不僅僅要按照設(shè)計(jì)圖紙實(shí)施,還要有適宜和過(guò)硬的施工技術(shù)加以輔助,才能真正達(dá)到高質(zhì)量、高承載力的轉(zhuǎn)換效果。常用的轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)主要有[4]:
1.支撐系統(tǒng)的施工技術(shù)方式。
轉(zhuǎn)換層因自身的重量以及上層的負(fù)荷較大,對(duì)于施工的安全性和穩(wěn)定性要求十分嚴(yán)格,因此,在正式施工以前應(yīng)該進(jìn)行精密的計(jì)算與設(shè)計(jì),來(lái)保證整個(gè)支撐系統(tǒng)的強(qiáng)度過(guò)硬。常被施工單位所采用的支撐系統(tǒng)施工技術(shù)方式主要有:①鋼管支撐結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)較適合于施工的荷載相對(duì)不大的情況下,或者是采用板式的轉(zhuǎn)換梁。轉(zhuǎn)換梁的全局布置要密集,以保證鋼管支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。②型鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)更適合于轉(zhuǎn)換梁本身重量和上層負(fù)荷相對(duì)較大的情況,并且要求轉(zhuǎn)換層的相對(duì)位置比較高。一般的施工方法是在轉(zhuǎn)換層下層的柱體中埋設(shè)型鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu),成為轉(zhuǎn)換梁的支撐體系,型鋼結(jié)構(gòu)利用柱了將上層的荷載逐一傳遞下來(lái),直達(dá)地面,適合于傳遞縱向的荷載。③設(shè)置與轉(zhuǎn)換梁方向一致的支撐架結(jié)構(gòu)。這種形式也比較適合于轉(zhuǎn)換梁自重與上層荷載相對(duì)較大的建筑物,但更適用于轉(zhuǎn)換梁相對(duì)位置不算太高的情況下。在進(jìn)行鋼管支撐架的設(shè)置時(shí),應(yīng)該準(zhǔn)確計(jì)算立桿的距離,以保證承力位置準(zhǔn)確。
2.模板結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。
一般用組合鋼模板來(lái)作為轉(zhuǎn)換梁側(cè)模板的材料,也可以使用17mm厚覆膜膠合板。在混凝土澆筑的過(guò)程中,易產(chǎn)生側(cè)壓力而造成整個(gè)模板被擠壓的變形,進(jìn)而產(chǎn)生脹?,F(xiàn)象,影響施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),可以采用在轉(zhuǎn)換梁內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)拉螺桿的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。同時(shí),側(cè)模最好采用鋼管來(lái)作為背杠完成鎖固工作,背杠的間距通常為500 mm。值得注意的是,當(dāng)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)內(nèi)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%以后,才可以放心地將底模拆除。
3.鋼筋結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)。
鋼筋結(jié)構(gòu)的總體施工工和具有鋼量包含大、主盤(pán)較長(zhǎng)、密集性強(qiáng)等特點(diǎn),尤其是在梁柱的節(jié)點(diǎn)部位,鋼筋的密集度更為顯著。鋼筋結(jié)構(gòu)的捆綁難度較大,是施工過(guò)程中一大難題,最好采用以下措施來(lái)加強(qiáng)鋼筋結(jié)構(gòu)施工的便利性和提高工程質(zhì)量。①首先,在轉(zhuǎn)換梁的兩側(cè)位置建起兩排腳手架,通過(guò)腳手架的支撐力來(lái)保證鋼筋結(jié)構(gòu)具有臨時(shí)的支撐點(diǎn),再利用鋼管架構(gòu)來(lái)支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)中上層部分的鋼筋,等到所有鋼筋結(jié)構(gòu)焊接完成并達(dá)到穩(wěn)固,再行撤離腳手架。②焊接作業(yè)人員必須為專業(yè)人員,應(yīng)嚴(yán)格審查其證件,以免因技術(shù)不過(guò)關(guān)而影響工程質(zhì)量或?qū)е氯松戆踩艿酵{。在主鋼盤(pán)的接頭部分,要采用閃光對(duì)焊的方法,或者使用錐螺紋進(jìn)行接頭的連接,把握好接頭的具體位置。所有焊接工藝及過(guò)程必須按照規(guī)范進(jìn)行操作,要根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖及力學(xué)實(shí)驗(yàn)完成施工內(nèi)容,不能僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作。③注意錨固長(zhǎng)度的留設(shè),包括轉(zhuǎn)換梁上下部位、腰筋部位、樓板鋼筋部位等。
4.混凝土的施工技術(shù)。
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中,充滿了大量混凝土作業(yè),尤其是大梁部分作為整個(gè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位,更需要大面積的混凝土灌注。為保證混凝土灌注后的整體性,防止出現(xiàn)大面積的裂痕,在施工過(guò)程中應(yīng)注意降低內(nèi)外溫差,并掌握好灌注后的保養(yǎng)方法。按規(guī)定混凝土的內(nèi)外溫差以小于25℃為宜。當(dāng)然,原材料決定了混凝土整體質(zhì)量的好壞,因此原材料的選擇非常重要。另外就是關(guān)鍵點(diǎn)在于溫度。
[1]王永德.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用.山西建筑,2010,36(2):167-168.
[2]章春明.芻議高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù).建材與裝飾,2010,1:126-128.
[3]孫清河,韋永峰.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù).經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息,2009(24):175.
[4]陳作鎮(zhèn).對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的探討.黑龍江科技信息,2009(28):312.