淺論建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層混凝土施工新技術(shù)

王峰

[摘 要]本文淺析了高層建筑轉(zhuǎn)換層的定義與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、轉(zhuǎn)換層混凝土施工的難點(diǎn)所在、轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)方法，以及工程安全施工保障措施。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；轉(zhuǎn)換層：施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）12-0197-01

現(xiàn)代高層建筑，正向?qū)訑?shù)更高、體型更復(fù)雜、結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展。該類建筑通?？梢园垂δ軇澐郑荷喜繕菍佑脕?lái)布置住宅、旅館，中部樓層用作辦公用房，而下部樓層用作商店、餐館、文化娛樂(lè)設(shè)施等場(chǎng)所。建筑功能日益復(fù)雜化，使得建筑結(jié)構(gòu)常需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層完成上、下層建筑物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。對(duì)不同用途的樓層，需要大小不同的開(kāi)間，采用不同的結(jié)構(gòu)形式。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑，在轉(zhuǎn)換層部分梁、柱或板的尺寸較大，施工位置較高，對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量控制、安全保障等都要有極為嚴(yán)格的限制措施。

1 轉(zhuǎn)換層的定義與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1）定義。轉(zhuǎn)換層按結(jié)構(gòu)功能，通?？煞譃槿悾孩偕蠈雍拖聦咏Y(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，其上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，以創(chuàng)造較大的內(nèi)部自由空間。②上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]變，但通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，并常用于外框筒的下層形成較大的入口。③同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí)，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開(kāi)，形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置形式。

2）轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，因結(jié)構(gòu)下部樓層受力較大，上部樓層受力較小，正常布置時(shí)是下部剛度大，墻多柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少墻，柱擴(kuò)大軸線間距。轉(zhuǎn)換層有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。與一般結(jié)構(gòu)層相比，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點(diǎn)。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件，其設(shè)計(jì)是否合理、安全、經(jīng)濟(jì)，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工費(fèi)用等影響較大。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般都按照強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及下部、弱化上部的原則進(jìn)行，使上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近，平滑過(guò)渡。按照抗震要求，轉(zhuǎn)換層一般均設(shè)置在3層及其以上。

2 轉(zhuǎn)換層混凝土施工的難點(diǎn)所在

轉(zhuǎn)換層混凝土施工大體積工程中主要有以下幾點(diǎn)重難點(diǎn)：混凝土配合比、模板支撐系統(tǒng)、鋼筋的連接、混凝土澆筑及裂縫控制等。轉(zhuǎn)換梁截面尺寸大，轉(zhuǎn)換層混凝土、鋼筋自重及施工負(fù)荷的加重，正確確定轉(zhuǎn)換層模板的支撐系統(tǒng)，是保證支撐系統(tǒng)的承載力和整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵；正確翻料和下料，保證鋼筋位置和數(shù)量準(zhǔn)確性，也是轉(zhuǎn)換層混凝土施工的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)換梁截面大，鋼筋縱橫交錯(cuò)，鋼筋間距小，混凝土自由下落困難，這非常容易產(chǎn)生溫度和收縮裂縫，因此保證混凝土順利澆筑和防止裂縫則是施工質(zhì)量的重點(diǎn)之處。

3 轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)

1）混凝土配合比設(shè)計(jì)。為減少水泥水化熱，以有利于混凝土泵送與澆注，需在混凝土配合比時(shí)綜合考慮各類影響：①滿足要求前提下，常選用普通硅酸鹽水泥，并摻入適量的I級(jí)粉煤灰；②細(xì)骨料采用細(xì)度模數(shù)：2.7-2.8、含泥量<2%的中砂；③粗骨料采用粒徑：5-31.5mm、含泥量≯1%的碎石；④摻入適量高效低堿的微膨脹劑和緩凝型高效減水劑。

2）前期準(zhǔn)備。①做好圖紙會(huì)審，并對(duì)相關(guān)部門(mén)做好交底，方便及時(shí)處理施工中出現(xiàn)的問(wèn)題。②轉(zhuǎn)換層施工前，需根據(jù)圖紙內(nèi)容及現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，制定轉(zhuǎn)換層混凝土施工順序。③模板和混凝土施工技術(shù)要求非常了解，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工和質(zhì)檢部門(mén)交底，劃分相應(yīng)職責(zé)，并作好充分準(zhǔn)備。

3）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。①根據(jù)方案組織施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)、報(bào)驗(yàn)、安裝、調(diào)試，便于在施工中滿足需要。②澆筑混凝土前，模板、鋼筋、預(yù)埋件和管線等全部安裝完畢。③合理安排罐車行走路線，保證混凝土供應(yīng)。④做好氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，保證澆筑的順利進(jìn)行，確保施工質(zhì)量。

4）模板支撐體系的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的自重及施工負(fù)荷較大，必須根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合理的模板支撐方案，保證支撐系統(tǒng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

5）鋼筋的安裝。順序：搭鋼管擱架→分層鋪設(shè)下層鋼筋→分層吊掛上次鋼筋→套箍筋→下層鋼筋的綁扎固定→上層鋼筋的綁扎固定→梁底保護(hù)層→骨架就位→綁扎吊筋、箍筋。

6）混凝土澆筑。①澆筑首先必須滿足每層整體連續(xù)性要求。澆筑路線采取的是由轉(zhuǎn)換板中心開(kāi)始向兩側(cè)分的對(duì)稱澆筑。考慮施工速度，施工段需由相同總量的現(xiàn)場(chǎng)攪拌配合泵送和由商品混凝上完成構(gòu)成。②分層、自流的澆筑方式。該澆筑方式的細(xì)節(jié)是采用斜面分層，薄層澆筑，自然流淌，連續(xù)澆筑到頂。③嚴(yán)格振搗。采用插入式振搗棒振搗，要做到快插、慢拔，對(duì)梁、柱、墻相交部位振搗要密實(shí)。④泌水處理。因泵送混凝土流動(dòng)性大，影響密實(shí)性和結(jié)構(gòu)的整體性，需在側(cè)模的底部和上部開(kāi)設(shè)排水孔，排除多余的水份。

7）分層澆筑界面和表面處理。澆筑完成后，靜置待混凝土表面泌水滲出，用大小粒徑不同的碎石鋪放在需經(jīng)過(guò)混凝土表面的水泥漿中，碎石需經(jīng)過(guò)篩選水洗，將碎石的其中一半埋入水泥漿中，另一半露在外面，以方便于在模板面上進(jìn)行鉆孔排水。大體積混凝土的泵送，因表面水泥漿較厚，在澆筑后應(yīng)做好處理，并在初凝前用刮平，終凝前再用鐵滾筒碾壓幾遍。

8）裂縫控制措施。裂縫控制是一個(gè)綜合性比較強(qiáng)的問(wèn)題，施工中不僅要考慮混凝土表面失水過(guò)快引起的干縮裂縫，還要控制內(nèi)外溫差，以免過(guò)大引起溫度裂縫。混凝土表面與大氣溫差基本滿足規(guī)定要求，可以靠模板保溫就能保證不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。對(duì)干縮裂縫應(yīng)從原材料、外加劑等措施解決。有的摻加美國(guó)杜拉纖維增強(qiáng)抗裂性能和埋設(shè)循環(huán)水管的手段降低混凝土體內(nèi)的溫度，以達(dá)到裂縫控制目的。

4 工程安全施工保障措施

轉(zhuǎn)換層施工屬高空危險(xiǎn)作業(yè)，要切實(shí)可行的保障每處施工的安全。而建筑工程施工的特點(diǎn)，也決定了其危險(xiǎn)因素多存在于高處交叉作業(yè)、垂直運(yùn)輸、電氣工具使用及基礎(chǔ)工程作業(yè)。避免高處墜落、物體打擊、機(jī)械傷害、觸電事故，施工坍塌和中毒事故等，這些事關(guān)鍵。重點(diǎn)放在以下幾點(diǎn)：①組織機(jī)構(gòu)。成立以項(xiàng)目經(jīng)理為核心的安全管理領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，突出專職安全工程師的責(zé)權(quán)，建立以各隊(duì)安全員為骨干的安全管理網(wǎng)絡(luò)。②易發(fā)點(diǎn)控制。實(shí)行安全事故易發(fā)點(diǎn)控制法，通報(bào)事故易發(fā)點(diǎn)，由專人負(fù)責(zé)跟蹤監(jiān)控。③持證上崗。操作人員必須持有效證件上崗，并加強(qiáng)施工前的班前培訓(xùn)，熟悉施工工藝，提高安全意識(shí)。④時(shí)刻注意安全。建筑工人幾乎每時(shí)每刻都工作在危險(xiǎn)的環(huán)境中，必須配備安全帽等必需防護(hù)用品或用具，并隨時(shí)高度關(guān)注可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)狀況。⑤架體安全搭設(shè)。注意架體在搭設(shè)及后期施工中的安全，對(duì)架體立桿及結(jié)構(gòu)樓板的應(yīng)力、撓度位移變化，必須進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)。⑥設(shè)置防護(hù)欄網(wǎng)。平臺(tái)周邊的臨空面，應(yīng)先期設(shè)置安全防護(hù)欄桿，并隨著架體的搭設(shè)，及時(shí)用安全網(wǎng)進(jìn)行全封閉的安全圍護(hù)。⑦模板支撐連接牢靠。模板支撐系統(tǒng)的鋼管腳手架與結(jié)構(gòu)的相鄰處，應(yīng)每步每架設(shè)置剛性連墻桿，其余部位應(yīng)與內(nèi)架聯(lián)結(jié)成整體，以提高排架支撐系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語(yǔ)

高層建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，城市需求也不斷轉(zhuǎn)變。而現(xiàn)代高層建筑正向著多功能、綜合用途的方向發(fā)展，其功能造型也越來(lái)越高，期間要求轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的形式和結(jié)構(gòu)軸線位置也越來(lái)越多。當(dāng)前帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑應(yīng)用還不太多，混凝土轉(zhuǎn)換層施工新技術(shù)也是全新的推出，它為現(xiàn)代高層建筑的施工提供可靠的保證。

參考文獻(xiàn)

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