浅谈高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术

2022-09-10

1 梁式转换层的研究现状

在高层建筑中随着层数上升, 建筑功能有所变化, 常要求下层的较大间距的柱网支承较小间距的柱网, 即在转换梁上要支承柱, 常称为飞柱。转换层的传力梁与其上小间距的梁柱框架组成为共同受力的结构。梁式转换层之上的墙承式, 便构成梁和墙共同工作的组合结构, 称为墙梁结构。墙梁是由钢筋混凝土托梁和R.C墙组成的组合构件, 从国内外大量试验和理论分析可以看出, 转换梁上部墙体处于受压状态, 转换梁处于偏心受拉状态。较为理想的是墙满载于转换梁, 形成下梁上墙的暗梁式结构体系。实际上, 由于建筑功能要求, 经常出现墙不是满跨布置在转换梁上, 而是跨度的一部分, 或者由于门窗洞口位置不居跨中, 形不成墙梁组合结构, 于是将墙体考虑为梁上荷载。某建筑工程学院对钢骨混凝土梁式转换层进行了结构抗震性能试验研究, 结合一实际工程, 进行了两棍框架梁式转换层结构1/5缩尺模型在水平低周反复荷载下抗震性能试验, 其中一棍的转换梁和与其相连的框支柱采用了钢骨混凝土结构。试验结果表明, 采用钢骨混凝土的梁式转换层受力和抗震性能明显优于普通钢筋混凝土梁式结构。

2 模板与支架设计和施工要点

2.1 模板与支架设计的分析和计算

混凝土梁式转换层的模板工程技术是施工技术的重要组成部分, 离不开施工技术的基本属性和特点, 这就是条件的多变性、参数的难控性和理论与实际情况的差异性。追求最大程度地与实际情况相符合是技术研究的基本要求。模板工程的设计包括:模板装置的结构和构造设计:模板装置的设置和装拆设计及模板装置的使用和周转设计。

2.2 钢管支撑的施工要点

(1) 用中Φ48*3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架, 可调支托安放于钢管支撑顶端, 再把小Φ48*3.5钢管安放在可调支托上, 碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大, 用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故否则损失和影响极大, 因此, 即使在排架三维间距均满足设计要求条件下, 仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱、剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用钢管与柱子锁紧。 (2) 对进场的构配件进行检查验收, 扣件及底托等要有出厂合格证, 碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量, 杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。 (3) 各级共同制定施工方案, 并逐级进行技术交底, 参照公司的碗扣式脚手架施工法及已施工的梁式转换架体支设的经验进行施工, 执行《组合钢模板技术规范》 (GBJZ14-89) 和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。 (4) 用经纬仪和钥尺在已浇筑混凝土的地坪上找出立杆的纵横位置。为分散荷载, 立杆支托下垫50mm厚木板, 下设扫地杆。碗扣要锁紧, 扣件使用力矩扳手核准拧紧力的要求。斜撑按施工方案的要求进行设置。 (5) 混凝土浇筑过程中注意观察架体的变形情况, 混凝土浇筑要求两个搓子从中间向两边对称浇筑。下层混凝土强度达到设计强度的75%后才能浇筑上层混凝土, 浇上层混凝土之前, 先将架体支顶松开, 让已浇筑混凝土变形受力后再顶紧支撑, 这样使已浇混凝土和架体共同承担、共同作用来承受上部荷载。

3 钢筋的安装顺序及要求

放样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系, 确定制作尺寸和绑扎顺序, 钢筋工程安装顺序如下。

搭钢管支架-分层排布主梁上部纵筋、套箍筋-梁上部主筋与箍筋绑扎牢固-拆支架横杆-洞口加固筋就位-穿梁下部主筋和腰筋、垫好梁下保护层短筋-下部主筋与箍筋绑扎牢固-铺放板底双向双层钢筋-逐层向上铺设暗梁处的中间部位腰筋-上下水电气管线敷设、钢筋马凳的焊接固定-铺放及绑扎板上部钢筋及表面加强筋。在转换层的施工过程中, 会遇到成百上千的钢筋接头。鉴于转换层结构的重要性, 要求钢筋接头的质量必须可靠。考虑到接头数量较多, 结合规范要求, 通过对不同钢筋连接方法进行技术经济综合对比, 往往主要采用以下四种方法, 即闪光对焊、电渣压力焊、套筒冷挤压和锥螺纹连接。中部的构造钢筋采用绑扎接头。钢筋的连接方式依钢筋的型号各异。Φ16~Φ25的柱、墙、梁筋采用闪光对焊、电渣压力焊和电弧焊, Φ28~Φ32的梁筋采用套筒冷挤压和锥螺纹连接。钢筋中间部分连接采用锥螺纹连接, 梁端头带弯头的钢筋一端采用套筒冷挤压连接。梁下部钢筋接头部位在支座内, 上部钢筋接头部位在跨中1/3范围内钢筋的连接相邻接头错开不小于35d。板筋按25%数量错开, 相邻接头位置错开不小于35d钢筋的连接。

4 转换层混凝土浇筑技术

4.1 混凝土施工顺序

柱钢筋绑扎-柱模安装-转换梁底模、板模安装、浇筑柱混凝土到大梁底、转换梁钢筋绑扎-转换梁侧模安装-浇筑转换梁底部混凝土至预定位置、绑扎板钢筋-浇转换梁上部、转换层楼板混凝土。在整个转换层施工中混凝土共分成三次浇筑, 第一次为柱:第二次为转换梁预定标高处, 第三次为转换梁及转换层楼板。因此, 共有二道施工缝, 第一道设在转换梁底50mm处:第二道设在转换梁距转换层楼板300mm处。

4.2 混凝土浇筑技术

转换梁混凝浇筑量大, 浇筑速度块, 总的浇筑时间长, 又要考虑温度应力的影响, 因此, 施工过程中要注意以下几点: (1) 混凝土施工尽量安排在白天进行, 并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行, 每层高度控制在300mm~500mm。每层间隔时间1.5h~2h。 (2) 混凝土的振捣采用机械振捣为主, 人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔, 振动时间以出现泛浆为准, 同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处, 若钢筋太密, 振动不能插入, 则采用钢扦插, 在梁柱侧模用橡皮锤敲打, 用人工振捣来弥补。 (3) 楼板混凝土浇筑, 除在梁处采用插入式振动器外, 其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依口成排进行, 且排与排之间应有一定的搭接, 确保混凝土不漏振, 以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度, 除在柱墙筋外注有标高标志外, 还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件, 用于控制板厚, 以保证板厚, 满足设计要求。 (4) 泵送施工全过程除了按常规操作外, 应注意以下几点: (1) 布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求。 (2) 管泵送前, 加强压送水湿润管和泵体, 必要时将湿麻袋覆盖于泵管上, 降低混凝土温。 (3) 泵送过程中, 有泵管与溜槽配合, 控泵送冲击力, 避免挠动深梁锚固筋。 (4) 混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值, 固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。

摘要：目前, 梁式转换层的高层建筑在国内应用虽然很多, 也在施工方面作了一些探讨和研究, 但总体来说, 都不够深入和全面。本课题是通过对钢筋混凝土梁式转换层的施工技术研究, 力求为以后的梁式转换层施工技术的应用积累一定的参考资料, 促进该项技术的推广应用。

关键词：建筑,梁式转换,施工