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摘要:国内经济的迅猛发展,以及建筑规模的不断扩大,使得高层建筑逐渐向多功能和多用途的方向发展,为了更好的满足建筑功能的转变,一些高层建筑都使用了厚板转换层结构。因为厚板结构转换层会承受比较大的竖向荷载,导致这种结构比较复杂,在浇筑混凝土时施工强度比较大,对此应严格控制高层建筑厚板转换层混凝土施工的各个环节。
关键词:高层建筑;厚板转换层;混凝土施工技术
1、 转换层的受力和结构特点
1.1转换层的受力状况
厚板转换层的荷载承受能力多重多样,荷载分布不均匀。受力方向三个方面,受力情况复杂。厚层转换层内力较小,一般都会设置在厚板转换层边角,板体内受力较小,剪力墙的数量相对较小。厚板转换层竖向的受力主要考虑到局部弯曲效应和整体弯曲效应两个方向。结构动力反应是会受到高层建筑厚板的转换层因素。转换层厚度能够对结构频率产生一定的影响。如果策动力的作用具有相同的频率,那么竖向的影响效果就会跟着板体厚度的提高而增加。
1.2转换层的结构特点
厚板转换层主要是要承受建筑物上部结构的荷载传递给下部的荷载。通常情况下转换层一般都会设置与建筑物的下部。如果建筑物的结构层达不到荷载的强度,建筑结构就会破坏。转换层可以采用刚度比较大的材料,转换层的重量也要比普通楼层的重量大。
转换层的结构形式可以分为空腹折架式、桁架式、板式和箱式、梁式等。现在厚层转换层中梁式转换层的使用比较多。但是,随着我国建筑行业的飞速发展,在建筑的设计中对建筑的功能和造型要求不断增高,因此在进行转换层设计的时候使用结构轴线位置和转换层结构形式相结合的方式也越来越多,板式转换的形势发展就会增高。转换层的结构可以分为三类:上、下层的柱网轴线的改变,上、下层的结构类型的转换,同时转换结构的轴线位置和转换层的结构形式。
2、高层建筑转换层的作用
现代高层建筑正向多功能、综合用途发展,通常上部楼层布置住宅、旅馆,中部楼层作为办公用房,下部楼层作为商店、餐馆、文化娱乐设施等,有的顶层还设有旋转餐厅或直升飞机停机坪。不同用途的楼层,不同大小的开间,需要不同的结构形式。为满足建筑功能的需求,必须在结构转换的楼层设置转换层。转换层的结构形式不同,其施工方法也各有特点。
3、施工技术分析
3.1混凝土配合比的施工设计
在进行厚板转换层浇筑施工时,应采取分层浇筑的方式,第一层浇筑的厚度为0.6米,第二层浇筑的厚度为1.1米。由于采用强度等级为C45的混凝土,水化热较高,所以,在进行配合比设计时,应掺加适量的粉煤灰和高效减水剂,从而达到降低水化热的目的。根据研究表明,1立方米的混凝土应掺加73千克的粉煤灰,这样能够降低大约5度的水化热,同时在水泥中掺加适量的高效减水剂。应尽量选用水化热低的水泥,一般采用普通硅酸盐水泥,选用含泥量不超过1%,且粒径在5到25毫米之间的碎石,选用含泥量不超过2%,細度模数大于2.5的砂子。
3.2混凝土的热工检验
混凝土内部的温度是水化热的绝对温度、浇筑温度和结构物的散热温降等各种温度的叠加,同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60-70℃,并且有较长的延续时间。在这种情况下,合理的温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的过大温度应力显得更为重要。大体积混凝土的温度,《GB5O2O4-92混凝土结构工程及验收规范》规定不宜超过28℃;《JGJ3-91钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定,浇筑后混凝土内外温差不应超过25℃。就大体积混凝土的温度组成来看,控制混凝土的浇筑温度,就是相应地控制了混凝土的内部的最高温度,并减少了结构的内外温差。同时,还可延长混凝土的初凝时间,改善混凝土的浇筑性能,这对于保证混凝土的施工质量也是十分有利的。
3.3混凝土浇筑
(1)混凝土浇筑必须满足每层整体连续性的要求,浇筑时采用由转换板中心开始向两侧分的对称浇筑路线,一个施工段由现场搅拌配合泵送完成,另一个施工段由商品混凝上完成,考虑到两部分的施工速度,在总量上按1:1比例进行划分,商品混凝土供应与现场搅拌施工速度保持一致,这样才能使脚手架对称受力,不致产生偏压现象而发生侧向位移趋势。
(2)采用斜面分层,薄层浇筑,自然流淌,连续浇筑到顶的方法。分层厚度500mm,自然流淌坡度控制在1:3-1:5,经测算,建筑断面最大,浇筑厚度500mm时,约需混凝土80m3,按混凝土初凝时间12h计,满足要求。
(3)采用50或其他类型插入式振捣器振捣,钢筋密集区即墙、柱、梁相交处采用30插入式振捣器。振捣时做到快插、慢拔。每点振捣时间约需20-30秒,振捣间距不大于500mm,振捣棒插入下一层50mm深,对梁、柱、墙相交部位振捣时注意振捣密实。振捣以表面水平不再显著下降,不再出现气泡,表面泛出灰桨为准。
(4)泌水处理。泵送混凝土流动性大,泌水多,影响混凝土密实性和结构的整体性,在板四周侧模的底部、上口开设排水孔,使多余的水从孔中自然排出。
3.4混凝土分层浇筑界面及表面处理
混凝土浇筑结束后静停1h,待混凝土面泌水渗出后,在模板面上钻孔排水泌水,用30~60mm碎石作为石笋铺放在混凝土表面的水泥浆中;大小粒径碎石,应一半埋入水泥浆中,一半露在外面,作石笋的碎石要经过筛选水洗。600mm厚混凝土浇筑前按设计要求绑扎好16@500的锚筋。另有纵横每隔700mm布置马凳中25钢筋支架。支架及锚拉筋将上、下层混凝土拉结在一起,增强了抗剪能力。
4、结语
厚板转换层的施工难度比较大,在进行施工的时候一定要注意一定的施工技术,以此来防止在施工过程中发生钢筋错位、模板变形或者混凝土漏浆等技术上的问题。在进行高层建筑厚板转换层的施工过程中,要加强施工的质量控制,提高施工技术,以此来达到建筑物质量稳定的目的。
参考文献:
[1]余军辉. 高层建筑厚板转换层施工技术探讨[J].建筑与工程.2013,02.15.
[2]王少一. 浅谈高层建筑厚板转换层的结构设计[J].大观周刊.2011,05.
关键词:高层建筑;厚板转换层;混凝土施工技术
1、 转换层的受力和结构特点
1.1转换层的受力状况
厚板转换层的荷载承受能力多重多样,荷载分布不均匀。受力方向三个方面,受力情况复杂。厚层转换层内力较小,一般都会设置在厚板转换层边角,板体内受力较小,剪力墙的数量相对较小。厚板转换层竖向的受力主要考虑到局部弯曲效应和整体弯曲效应两个方向。结构动力反应是会受到高层建筑厚板的转换层因素。转换层厚度能够对结构频率产生一定的影响。如果策动力的作用具有相同的频率,那么竖向的影响效果就会跟着板体厚度的提高而增加。
1.2转换层的结构特点
厚板转换层主要是要承受建筑物上部结构的荷载传递给下部的荷载。通常情况下转换层一般都会设置与建筑物的下部。如果建筑物的结构层达不到荷载的强度,建筑结构就会破坏。转换层可以采用刚度比较大的材料,转换层的重量也要比普通楼层的重量大。
转换层的结构形式可以分为空腹折架式、桁架式、板式和箱式、梁式等。现在厚层转换层中梁式转换层的使用比较多。但是,随着我国建筑行业的飞速发展,在建筑的设计中对建筑的功能和造型要求不断增高,因此在进行转换层设计的时候使用结构轴线位置和转换层结构形式相结合的方式也越来越多,板式转换的形势发展就会增高。转换层的结构可以分为三类:上、下层的柱网轴线的改变,上、下层的结构类型的转换,同时转换结构的轴线位置和转换层的结构形式。
2、高层建筑转换层的作用
现代高层建筑正向多功能、综合用途发展,通常上部楼层布置住宅、旅馆,中部楼层作为办公用房,下部楼层作为商店、餐馆、文化娱乐设施等,有的顶层还设有旋转餐厅或直升飞机停机坪。不同用途的楼层,不同大小的开间,需要不同的结构形式。为满足建筑功能的需求,必须在结构转换的楼层设置转换层。转换层的结构形式不同,其施工方法也各有特点。
3、施工技术分析
3.1混凝土配合比的施工设计
在进行厚板转换层浇筑施工时,应采取分层浇筑的方式,第一层浇筑的厚度为0.6米,第二层浇筑的厚度为1.1米。由于采用强度等级为C45的混凝土,水化热较高,所以,在进行配合比设计时,应掺加适量的粉煤灰和高效减水剂,从而达到降低水化热的目的。根据研究表明,1立方米的混凝土应掺加73千克的粉煤灰,这样能够降低大约5度的水化热,同时在水泥中掺加适量的高效减水剂。应尽量选用水化热低的水泥,一般采用普通硅酸盐水泥,选用含泥量不超过1%,且粒径在5到25毫米之间的碎石,选用含泥量不超过2%,細度模数大于2.5的砂子。
3.2混凝土的热工检验
混凝土内部的温度是水化热的绝对温度、浇筑温度和结构物的散热温降等各种温度的叠加,同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60-70℃,并且有较长的延续时间。在这种情况下,合理的温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的过大温度应力显得更为重要。大体积混凝土的温度,《GB5O2O4-92混凝土结构工程及验收规范》规定不宜超过28℃;《JGJ3-91钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定,浇筑后混凝土内外温差不应超过25℃。就大体积混凝土的温度组成来看,控制混凝土的浇筑温度,就是相应地控制了混凝土的内部的最高温度,并减少了结构的内外温差。同时,还可延长混凝土的初凝时间,改善混凝土的浇筑性能,这对于保证混凝土的施工质量也是十分有利的。
3.3混凝土浇筑
(1)混凝土浇筑必须满足每层整体连续性的要求,浇筑时采用由转换板中心开始向两侧分的对称浇筑路线,一个施工段由现场搅拌配合泵送完成,另一个施工段由商品混凝上完成,考虑到两部分的施工速度,在总量上按1:1比例进行划分,商品混凝土供应与现场搅拌施工速度保持一致,这样才能使脚手架对称受力,不致产生偏压现象而发生侧向位移趋势。
(2)采用斜面分层,薄层浇筑,自然流淌,连续浇筑到顶的方法。分层厚度500mm,自然流淌坡度控制在1:3-1:5,经测算,建筑断面最大,浇筑厚度500mm时,约需混凝土80m3,按混凝土初凝时间12h计,满足要求。
(3)采用50或其他类型插入式振捣器振捣,钢筋密集区即墙、柱、梁相交处采用30插入式振捣器。振捣时做到快插、慢拔。每点振捣时间约需20-30秒,振捣间距不大于500mm,振捣棒插入下一层50mm深,对梁、柱、墙相交部位振捣时注意振捣密实。振捣以表面水平不再显著下降,不再出现气泡,表面泛出灰桨为准。
(4)泌水处理。泵送混凝土流动性大,泌水多,影响混凝土密实性和结构的整体性,在板四周侧模的底部、上口开设排水孔,使多余的水从孔中自然排出。
3.4混凝土分层浇筑界面及表面处理
混凝土浇筑结束后静停1h,待混凝土面泌水渗出后,在模板面上钻孔排水泌水,用30~60mm碎石作为石笋铺放在混凝土表面的水泥浆中;大小粒径碎石,应一半埋入水泥浆中,一半露在外面,作石笋的碎石要经过筛选水洗。600mm厚混凝土浇筑前按设计要求绑扎好16@500的锚筋。另有纵横每隔700mm布置马凳中25钢筋支架。支架及锚拉筋将上、下层混凝土拉结在一起,增强了抗剪能力。
4、结语
厚板转换层的施工难度比较大,在进行施工的时候一定要注意一定的施工技术,以此来防止在施工过程中发生钢筋错位、模板变形或者混凝土漏浆等技术上的问题。在进行高层建筑厚板转换层的施工过程中,要加强施工的质量控制,提高施工技术,以此来达到建筑物质量稳定的目的。
参考文献:
[1]余军辉. 高层建筑厚板转换层施工技术探讨[J].建筑与工程.2013,02.15.
[2]王少一. 浅谈高层建筑厚板转换层的结构设计[J].大观周刊.2011,05.