谈梁式转换层建筑施工技术

2015-10-21 17:19何伟志
建筑工程技术与设计 2015年6期
关键词:梁式转换层施工技术建筑工程

何伟志

【摘要】转换层是通过设置特定的结构来实现楼层上部与下部不同结构类型的转换,从而使楼层上部和下部都能具备不同的功能。传统的建筑是低矮、作用单一的,因此转换层的使用较少,而随着人口增多,居住面积紧缺和当前建筑行业的发展,转换层的作用越来越重要,而转换层有着它自身的难点和优势,本文通过阐述梁式转换层施工过程中的一些问题,谈谈对梁式转换层施工技术的粗浅看法。

【关键词】建筑工程;梁式转换层;施工技术

现代建筑有占地面积小,功能多,入住率大,商住通用等要求,而这些要求的提出,使现代建筑不得不向高、繁、施工难度大的方向发展。转换结构构件变得必不可少,转换层作为建筑物中不同结构形式相连的关节点,既是下部结构的封顶,又是上部结构的基础,是现代建筑中实现垂直转换的主要形式。转换层结构形式有:梁式、桁架式、搭接柱转换层、空腹桁架式、箱形、板式、墙式、合柱式、拱式或以上两种及以上相结合的形式等等。而梁式转换层应用范围广,施工设计简单,受力明确,是层间转换中使用最多的转换结构层。

1、梁式转换层优势和劣势分析

1.1 梁式转换层优势

相对于箱形和板式转换,梁式转换层耗费的混凝土量要小,同时可适当减小对下层构件承载力;相对于空腹桁架式、拱式或多种转换层结构复合的形式来讲,梁式转换层的设计和施工要相对简单和便捷;就抗震性能而言,由于转换层所处的层数影响较大,因此假定处于同一高度的转换层,梁式转换层因剪力墙一般不是落地的,容易造成强梁柱弱而影响竖向刚度,容易形成柱子受压受震先断裂的情况,除了这一点,梁式转换层其他方面的抗震性能还是较好的。

1.2 梁式转换层的劣势

和其他众多类型的转换层结构类似,梁式转换层也使该层竖向刚度和水平刚度与其他层次造成不同,这也是现代楼层结构布置的必须性导致的,它会引起这一层异于其他楼层而造成刚度的差异,影响整栋建筑的稳定性。如一栋下层为餐饮、娱乐、超市,中层办公、上层商住的高层建筑,它要求使建筑下部墙少柱网大,上部墙多,这就使下部受力很大,上部受力相对较小,对应到传统(常规)建筑施工中的柱网和墙应当是下部墙多,柱网密而上部逐渐减少,这样就使施工过程中产生了一些与常规结构布置的差异和矛盾。同时在梁式转换层结构中,部分剪力墙不能落地,只能通过它下面的转换梁来支撑,所以在设计时为了达到整栋建筑各楼层刚度差异最小化,就势必将转换梁设计得较为粗大,而下部的框支柱的刚度和强度会比梁本身小得多,造成其竖向刚度的弱势。这就需要使用组合构件来解决这类问题,这些不是本文探讨的内容,因此不再赘述。

2、梁式转换层施工的特点

2.1 抗震性要求高

对于梁式转换层施工,要求者极高的抗震性。一般在施工过程中要使用钢骨架来增加建筑物的整体抗震性能。若要高效提升建筑物的抗震性能,在施工过程中工程人员一定要尽量减少转换层的自身重量,主要由预应力技术实现。

2.2 重视分层浇筑

梁式转换层施工中的重要内容是进行混凝土浇筑,其混凝土浇筑质量决定着转换层的施工质量。因此在转换层施工时,通常采用一次叠浇法进行浇筑,在使用此方式浇筑之前,一定要对叠合构建认真分析,充分的把握水平剪力对分层处造成的影响,最好一次性完成设计,保证施工过程的承载力。

3、梁式转换层施工难点和重点

因梁式转换层具有传力直接、受力明确、造价低廉等优点,使其在施工过程中得到广泛应用,这就要求建筑工程师及施工人员必须熟练的掌握梁式转换层施工的难点和重点:梁式转换层的转换梁截面尺寸因需要承担较大的荷载而不得不采用粗大的设计,这就意味着需要填充更多的混凝土以及更粗大和繁多的钢筋,这些材料都在很大程度上增加了施工荷载。这是,可采用通天支撑一次支模浇筑法、埋设型钢桁架加强模板法、分层浇筑迭合成型法等等来进行大梁施工。第一个方法是利用模板及支撑来设置支撑层,借助其将大梁重量传导至下层;第二个方法是在转换大梁中预埋与模板相连的型钢桁架,利用型钢的高强度支撑大梁重量;第三个方法是将大梁方向分几层浇筑,在先浇层能够承担一部分重量后再浇筑第二层。

3.1 模板支撑系统:

大的施工载荷对转换层梁板模板的支撑系统提出了更高的要求,虽然它与普通的模板工程施工在模板材质和价格上差别不大,但在支撑方式和固定方法上仍具有它自身的特点和要求。

模板的斜撑可参照以下方式进行设计和施工:梁式转换层要求所有的斜撑应按小于或等于45度角设置,排距沿柱面竖向为1米,梁底斜撑杆应与梁底模板的外钢楞相协调,间距应根据实际情况进行控制(最大应不低于半米),其上端伸至模板底并与梁模外钢楞相扣接,可增加扣件数量来减少相对滑动,斜撑杆的下支点主柱面要预留内设定位短筋的凹槽,利用所在楼层的柱根部作为斜撑杆的下支点。梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设,以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件),同时与楼层满堂架连体,以增强斜撑支架的整体性和稳定性。

钢管的支撑体系施工过程中,要注意检查木楔是否顶紧,通过增加固定铁来防止相对滑动,总的来讲就是要通过以上措施来避免钢管直接作用于楼板形成荷载集中,减少模板支撑倒塌事故发生的可能性。同时,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,使剪力墙卸失一部分荷载,中间部分用钢管与柱子锁紧。

对模板材质的选取,模板质量,老化情况;对各种构配件、扣件、地拖等的质量、老化情况都要进行严格把关,不符合要求的绝对不能使用;应选择有大型建筑尤其是悬空大梁有施工经验的脚手架施工团队完成施工。

3.2 钢筋的连接与绑扎:

前文已述,梁式转换层因其自身的特点,必须采用粗大的转换梁,这就要求转换大梁的钢筋粗大而繁密,同时主筋应是一根根整钢筋,尽量不通过搭接或焊接等方式连接,选用高强度的钢筋且需要布置密集的钢筋笼。尤其是在两梁相交的柱节点位置,主筋、腰筋、柱筋密集交错,非常容易造成错位,所以应招聘经验丰富的钢筋工来进行施工。同时,主筋的处理更加重要,在拐角位置应适当弯曲锚固,而不能使钢筋反复形变影响强度。

3.3 混凝土浇筑过程中的缺陷控制:

混凝土浇筑过程中的主要缺陷有很多,如蜂窝、麻面、裂缝、错台、渗漏、缺边掉角等。造成这些缺陷的原因有混凝土本身的質量缺陷和浇筑过程中施工措施采取不当造成的缺陷。因此要严格控制混凝土的质量,现代建筑施工常采用商品砼,而在泵送过程中也应润湿输送管和泵体,降低混凝土的温度,控制泵送的冲击力,避免挠动深梁的锚固筋,严格控制混凝土的入模温度,减少混凝土的中心温升。梁式转换层中的转换大梁要求是非常高的,因此绝对不允许蜂窝、裂缝等缺陷存在的,因此在大梁浇筑过程中,除使用插入式振动器外,还应使用平板振动器沿着垂直浇筑方向来回振夯。在使用该类设备过程中,排与排之间应注意留有一定搭接距离,做到不漏振,确保无蜂窝、裂缝等缺陷。

4、结语

梁式转换层应用非常广泛,本文对其施工方面进行了一些肤浅的探讨,希望能够促进该类型转换层结构的推广和应用。

参考文献:

[1]王锦洪,高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术研究[J],广东科技,2011, (02)。

[2]刘玉芹,浅谈高层建筑转换层混凝土施工技术[J],科技信息,2013,(26)。

[3]陈代平,浅析高层建筑工程施工技术[J],科协论坛(下半月),2014,(07)。

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