淺析超高層建筑轉(zhuǎn)換層主體結(jié)構(gòu)施工

伊道勇

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國城市建設(shè)中的高層、超高層建筑比例不斷增加。轉(zhuǎn)換層是超高層建筑中非常重要的部分，通過其能給建筑物拓展更大的空間。不過，因?yàn)檗D(zhuǎn)換層的建設(shè)施工很困難，就需要相關(guān)的施工方在進(jìn)行施工以前做好建設(shè)方案的論證和分析，按照相關(guān)政策要求和規(guī)定進(jìn)行施工建設(shè)，文章結(jié)合我國超高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工的特點(diǎn)，對(duì)超高層建筑轉(zhuǎn)換層主體結(jié)構(gòu)的施工工藝與技術(shù)手段進(jìn)行討論和分析，希望能夠促進(jìn)相關(guān)的施工建設(shè)工作又好又快地進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；轉(zhuǎn)換層；主體結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

引言

所謂轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)指的就是根據(jù)建筑物內(nèi)某樓層的上部與下部不同的使用功能采用不同的結(jié)構(gòu)類型，并通過該樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。使用轉(zhuǎn)換層可以提高建筑的利用率，提供更大的室內(nèi)空間，為建筑中部提供大空間以及大的入口，具體來說包括梁式、空腹桁架式、斜桿桁架式、箱形和板式等不同模式。

1 工程概況

工程是某地大廈建設(shè)工程，共分為地上二十八層和地下室三層，總建筑面積為41700m2，高度為104.85m，其中一層至四層為裙樓，五層到二十八層為塔樓，四層為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在四層設(shè)置箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，通過設(shè)置箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來將裙樓框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成塔樓的剪力墻結(jié)構(gòu)體系。設(shè)定3米左右的箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層層高，200mm厚的底板，以及內(nèi)配雙層雙向三級(jí)12鋼筋@150，KL梁與LL梁并與核心筒的剪力墻相連結(jié)，要將它們連成整體，轉(zhuǎn)換層頂板厚300，板底部鋼筋為三級(jí)14@200，板頂部鋼筋為三級(jí)14@180，裙樓屋面板厚200。

2 施工部署

工程轉(zhuǎn)換層為箱式結(jié)構(gòu)，其KL梁體積大，通過計(jì)算后的施工設(shè)計(jì)荷載達(dá)98.2kN/m2，在通常情況下，如果下層的樓面梁板所承受的壓力過大甚至超過其最大承受能力，就很有可能被破壞。通過比較分析可以看出，采用分層澆筑的方法需要進(jìn)行兩次澆筑，因?yàn)橄涫浇Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層下設(shè)計(jì)有鋼筋混凝土柱，所以需要在進(jìn)行箱式轉(zhuǎn)換層底層模板鋪設(shè)以后，再將鋼筋混凝土柱混凝土澆筑至箱式轉(zhuǎn)換層底板板底向下1.2m，已達(dá)到相應(yīng)的鋼筋混凝土柱混凝土澆筑標(biāo)準(zhǔn)，之后再進(jìn)行柱頂轉(zhuǎn)換梁鋼筋的安裝工作。裙樓部位的柱及屋面梁板混凝土澆筑與箱式轉(zhuǎn)換層第二次澆筑同時(shí)進(jìn)行。這時(shí)需要注意做好相應(yīng)的混凝土養(yǎng)護(hù)工作，將控轉(zhuǎn)換梁屬大體積混凝土。

3 主要施工技術(shù)

3.1 KL梁模板及支撐體系

KL梁截面尺寸較多，主要根據(jù)二次澆筑情況來設(shè)定，第一次澆筑梁下部600高，在進(jìn)行第一次澆筑混凝土以前需要將梁鋼筋整體捆扎起來，所以在進(jìn)行模板和支撐計(jì)算的時(shí)候，也需要充分的考慮整個(gè)梁的鋼筋重量。想要保證整個(gè)支撐體系傳遞荷載的有效性，在對(duì)三樓進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，在轉(zhuǎn)換梁位置范圍內(nèi)應(yīng)使支撐體系同轉(zhuǎn)換層支撐體系相對(duì)應(yīng)。只有三層以及其它部位的梁板頂撐位置、間距與上方轉(zhuǎn)換層梁板位置和間距相對(duì)應(yīng)時(shí)才能夠使得原有的二層轉(zhuǎn)換層達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 高梁承受荷載驗(yàn)算

進(jìn)行第一次混凝土澆筑以后，要注意其強(qiáng)度要在90%以上，實(shí)施梁上段及箱體頂板混凝土澆筑時(shí)，要利用600高的梁減緩上部混凝土的壓力。

3.3 箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層底層板、頂板模板支撐體系

準(zhǔn)48鋼管頂撐間距按800×800頂牢、頂實(shí)板底楞木，頂撐下（三層樓面上）鋪設(shè)50厚腳手板，這樣不但可以加大建筑物的單位承重面積，還可以使得建筑頂部支撐起上半段用準(zhǔn)48長的鋼管并使得其可以在縱方上和扣件緊密結(jié)合，并與KL梁下鋼管頂撐連接，從而支撐起整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)，增加建筑的強(qiáng)度。

3.4 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁對(duì)拉螺栓

需要用對(duì)拉螺栓的固定的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁模板的設(shè)置，設(shè)置對(duì)拉螺栓縱、橫向距離為400毫米左右。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層框支柱部位在轉(zhuǎn)換梁外側(cè)模板支設(shè)需采用一次性單面對(duì)拉螺栓與轉(zhuǎn)換梁內(nèi)的附加箍筋點(diǎn)焊。

4 鋼筋工程

與框支柱相交的轉(zhuǎn)換梁的施工是箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層鋼筋施工重點(diǎn)工作，也是其難點(diǎn)所在，轉(zhuǎn)換梁的主筋都較多，分布較為密集，這就給施工造成了一定的困擾，尤其是在進(jìn)行轉(zhuǎn)換梁與框支柱相交及梁與梁相交部位的施工建設(shè)時(shí)，很難進(jìn)行施工建設(shè)。鋼筋的直徑如果超過了22毫米就需要用等強(qiáng)直螺紋進(jìn)行連接，注意這里運(yùn)用的等強(qiáng)直螺紋套筒是直接采購成品套筒，并在施工場(chǎng)地進(jìn)行鋼筋絲口的加工。完成箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層底層模板安裝以后，要在模板上彈出梁的位置線及梁鋼筋位置線。將墊塊安置好以后，可以將其固定在相應(yīng)的模板上。此外，還要將核心筒部位周圈剪力墻及柱的水平鋼筋及箍筋先綁扎到轉(zhuǎn)換層底板下口，使其自下而上的進(jìn)行分布，讓整個(gè)施工建設(shè)更加的系統(tǒng)，依據(jù)不同的鋼筋標(biāo)高來設(shè)置同步安裝綁扎的位置，保證在同一水平標(biāo)高下的鋼筋能給同時(shí)捆扎好。

5 混凝土施工

箱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑分要分布進(jìn)行，大致可分為轉(zhuǎn)換梁下口600高以下部分施工和轉(zhuǎn)換梁600高以上部分的施工兩個(gè)部分。為了保證在進(jìn)行混凝土振搗時(shí)混凝土的密實(shí)性，需要進(jìn)行分層搗實(shí)，每一層的厚度最好在500毫米以內(nèi)，并結(jié)合二次振搗的方法讓高混凝土界面更好的結(jié)合在一起，也可以進(jìn)行新混凝土的填補(bǔ)，多次的進(jìn)行收水搓平，避免混凝土表面開裂。

6 轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁水平施工縫的處理

對(duì)于轉(zhuǎn)換梁水平施工縫的處理大致有兩個(gè)步驟，其一是對(duì)轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換梁混凝土進(jìn)行澆筑，需要注意的是在進(jìn)行澆筑的時(shí)候要保證水平施工縫處的抗剪能力得以增加，可以在梁長度方向設(shè)置高度為100、寬度500～600的橫向剪力槽，還要保證它們之間的距離在500～600之間。這時(shí)候要實(shí)現(xiàn)對(duì)施工縫處混凝土收縮裂縫的控制，就要依據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)置，設(shè)定第一次澆筑高度上口的支座負(fù)筋強(qiáng)度，其二是在進(jìn)行復(fù)澆筑混凝土的時(shí)候，要在剪力槽的上口設(shè)置三級(jí)縱向鋼筋約束縱向收縮，使得兩次澆筑的混凝土能給很好的結(jié)合在一起。

7 混凝土裂縫控制措施

首先，要進(jìn)行混凝土的配合優(yōu)化，可以適當(dāng)?shù)氖褂酶咝p水劑及一級(jí)粉煤灰，以減少水泥的使用，進(jìn)而降低降低混凝土的溫升，使得混凝土更穩(wěn)定、密實(shí)。與此同時(shí)，還要不斷的進(jìn)行砂石級(jí)配的優(yōu)化，保證制砂、石中的含泥量1%以下?？梢栽谵D(zhuǎn)換梁混凝土中添加一些物理性抗裂纖維用以提升混凝土的抗拉強(qiáng)度，使得混凝土的密度更大，防止器開裂或收縮，起到更好的保護(hù)鋼筋結(jié)構(gòu)的作用，延緩混凝土碳化速度。運(yùn)用二次振搗的技術(shù)可以緩解混凝土內(nèi)部微裂縫的現(xiàn)象，因?yàn)檗D(zhuǎn)換梁第二次澆筑時(shí)混凝土體量較大，這樣就使得在進(jìn)行分層澆筑的時(shí)候出現(xiàn)施工冷縫而開裂。在澆筑混凝土12個(gè)小時(shí)以后再對(duì)其表面進(jìn)行二次壓光，能夠改善因?yàn)槌量s變形而導(dǎo)致的開裂現(xiàn)象。還要不斷的進(jìn)行強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，不能再澆筑以后馬上將模具拆除，最好能夠在澆筑以后馬上對(duì)混凝土梁上部進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)。測(cè)試混凝土的溫度，科學(xué)合理的對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，如果發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的溫差一定要及時(shí)的增加草袋數(shù)量或進(jìn)行澆水處理，防止其開裂。

8 結(jié)束語

總之，作為一項(xiàng)難度較大的工程，超高層建筑轉(zhuǎn)換層建設(shè)需要的截面尺寸較大，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度較大，施工時(shí)的鋼筋設(shè)置密度也較大，且需要互相穿插，與此同時(shí)，這一工程施工時(shí)對(duì)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)與模板支撐也有很高的要求，所以在對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置前，一定要采取合理的建設(shè)方式，充分緊密關(guān)注與策劃轉(zhuǎn)換層各個(gè)分項(xiàng)工程的穿插、協(xié)調(diào)與配合的節(jié)點(diǎn)，只有這樣才可以確保整個(gè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量及整個(gè)高層主體工程的質(zhì)量達(dá)到要求。

參考文獻(xiàn)

[1]趙忠強(qiáng).論高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[J].施工技術(shù)，2011（91）：111.