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浅析建筑结构转换层过程中的施工技术

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  摘    要:谓的高层建筑结构中的转换层,其实就是高层建筑受力的主要部位,其不仅对下部结构进行了密封,还稳定了上部结构的基础,总之,其在整个高层建筑结构体系中起着重要的连结作用。所以在进行转换层施工时,要保证其施工措施的周密性与合理性。只有这样才能保证整个建筑工程的质量。
  关键词:转换层;结构转换;施工技术
  1  前言
  随着我国城市化进程速度的加快,城市建设用地日益紧张,为满足人们对建筑使用功能的需要,高层建筑逐渐向现代化、大型化和多功能的综合性方向发展。目前许多建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能及结构布置不同,往往需要在结构形式不同的上下部采用一定的结构形式进行转换处理,这种起到转换处理作用的楼层就被称作转换层。转换层结构是高层建筑施工过程中的关键工序,具有为高层建筑中部、室内提供大空间和提高大的入口等作用,很好地满足了当前人们对建筑物使用功能的需要,同时在一定程度上也缓解了我国城市用地紧张的情况。
  2  转换层结构的施工特点
  部分竖向构件在转换层处被打断,使竖向力的传递被迫发生转折,而转换层就是实现转折功能的大型水平构件。带转换层的高层建筑是一受力复杂、不利抗震的结构体系,该结构及其支撑系统有自身的特点。
  2.1  结构尺寸大,楼面支撑荷载重
  带转换层体系内力的改向是通过引发截面内力来实现的,结构内力分布比较复杂,同时为保证上部结构水平剪力顺利传往下部,对转换层楼面水平刚度有严格要求规范一般要求楼板厚度不小于,故一般转换层的结构构件尺寸较大、楼面荷载较重。
  2.2  分层浇筑,利用先浇部分构件承载
  转换层水平构件高跨比大,截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略,平截面假定不再适用,一般呈现短深梁或厚板的受力特性。采用二次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析,考虑分层处水平剪力对构件的影响,必要时应与设计单位配合,进行一次设计,确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。
  2.3  结合下部结构,灵活布置支撑系统
  为减少对结构抗震的不利影响,避免转换结构上下层发生刚度突变和剪力突变,设计不落地支撑系统时可以结合下部結构进行灵活合理的布置。
  2.4  通过下部竖向构件卸荷
  根据转换层设计时“强化下部、弱化上部”的原则,结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度,转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下,下部竖向构件轴压比限值有严格的控制,以保证结构具有足够的延性这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备,可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。
  3  施工技术控制要点
  基于混凝土转换结构的上述特点,在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:
  (1)转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。
  (2)设置模板支撑系统以后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同,应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。转换板本身受下部支撑体系的作用或混凝土施工方法的影响,在板中易产生设计时未考虑到的附加内力,故需对转换板在施工阶段的受力状态做具体的分析和计算,必要时可采取一定的构造措施来抵抗这些附加内力。
  (3)对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。
  4  混凝土工程的施工分析
  高层建筑的转换板,一般厚度较大,而且体积较大,大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比,具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。除了必须满足普通混凝土的强度、刚度、整体性和耐久性要求外,主要就是如何控制温度变形裂缝的发生和开展。因此,在大体积混凝土施工中,必须考虑温度应力的影响,并设法降低混凝土内部的最高温度,减小其内外温差。而温度应力的大小,又涉及结构物的平面尺寸、结构厚度、约束条件、含钢量、混凝土的各种组成材料的特性等多种因素。所以,必须采取温度差和温度应力双控制的方法以确保混凝土的质量。
  4.1  施工准备以及要点
  大体积混凝土施工前的准备工作,除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外,应根据其施工的特殊性,做好附属材料和辅助设备的准备工作,如冰、冰水箱、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。施工方案编制的重点,应该是:①根据减少约束的要求,确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施。②通过热工计算,确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施。③确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案。④制定混凝土的保温方案。
  4.2  混凝土浇筑要点
  大体积混凝土的浇筑,应根据整体连续浇筑的要求,结合结构尺寸的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况,选用以下三种方法:全面分层。即将整个结构浇筑层分为数层浇筑,当已浇筑的下层混凝土尚未初凝时,即升始浇筑第二层,如此逐层进行,直至浇筑完成。这种方案适用于结构物的平面尺寸不太大的工程,施工时宜从短边开始,沿长边推进;也可分为两段,从中间向两端,从两端向中间同时进行。分段(块)分层。适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。施工时从底层一端开始浇筑混凝土,进行到一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。斜面分层。适用于结构的长度超过厚度三倍的工程,振捣工作应从浇筑层底层开始,逐渐上移,此时向前推荐的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1:3,以保证分层混凝土之间的施工质量。
  5  结束语
  而言之,伴随着我国经济的不断发展,高层建筑是不可避免的产物之一,虽然我国的建筑业起步较晚,但随着近几年的建筑业的高速发展,工程中的施工技术也在不断改进,但有时总会出现因为底蕴不足导致的技术问题,所以,作为建筑业的一员,只有不断的通过总结与实践才能使得我国建筑施工技术的不断进步,而且我们还要积极吸收国外的先进技术,只有这样我们才能为我国的高层房屋建筑技术尽一份绵薄之力。
  参考文献:
  [1] 张陶,莫志荣.高层建筑结构转换层施工初探[J].广西工学院学报,2005.
  [2] 何沛.高层建筑厚板转换层结构的研究和应用[D].西安建筑科技大学,2007.
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