基于当前转换层结构施工工艺的改进探究

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　　【摘要】文章笔者根据自己多年从事住宅施工的经验，把结构转换层的施工作为自己的研究对象，探究了转换层结构的改进技术。
　　【关键词】转换层；施工工艺；改进；混凝土强度
　　
　　引言
　　在城市人口集中、用地紧张和商业竞争激烈的情况下，要求高层建筑向多功能发展。转换层是高层建筑适应城市建设发展需要的产物。然而箱式转换层结构又是高层建筑工程中常用的转换层结构型式。本文结合浙江某广场工程实践，对高层建筑箱式封闭转换层结构的施工技术方案进行优化设计和方案比选，并进行计算分析，力图建立科学合理的施工方案，为同类工程的设计与施工提供参考。
　　1 传统的施工工艺
　　箱形封闭式转换层是建筑结构中的重要部位，由于跨度大且承受的竖向荷载很大，致使此种类型结构具有钢筋密集，混凝土一次灌入量大，施工缝留置难度大，模板、满堂架支撑体系要求高等特点，是建筑施工中的重点难点。其施工技术牵涉到力学、材料学、结构设计及管理学等多学科交叉应用，是一项复杂的系统工程。其模板支撑体系是一关键因素，直接关系到整个工程质量品质，并且占有相当可观的成本造价。只有对转换层模板支撑体系进行准确的设计和验算，才能使其有效的承担施工荷载，减少经济成本；同时只有合理的模板支撑方案才能切实有效的提高施工效率，减少时间成本。因此对转换层模板支撑体系的研究是项迫切的重要的工作。目前，转换层模板支撑体系的设计主要是以常规顺序为主，偏于安全，但是造成一定的浪费，因此结合各楼体结构实际分析具有重要的工程实践意义。
　　浙江某广场工程塔楼部分1～4层商场层，6～30层为住宅层，其中五层为设备转换层，结构为箱型封闭式结构，上下双层楼板，板厚180mm，板夹层净距离1570mm，夹层空间均由1.8～2.1m大梁（所有大梁顶标高为22.2m）分隔开。
　　1.1 传统施工流程
　　施工准备→竖向钢筋绑扎→支架位置放线→支架搭设→支架校验调整→铺设纵横方木→ 安装可调节支托→安装底模板→底模板调平→支架预压→支架及底模调整→绑扎20.45m大梁钢筋→绑扎20.45m板钢筋→自检、报检→浇筑柱墙至梁底→封梁侧模加固→自检、报检→浇筑2m以上大梁及20.45m板→绑扎22.2m梁板→自检、报检→浇筑22.2m梁板→混凝土养护→拆除预留洞口内模板及1.57m空间支撑架体。
　　1.2 施工流程缺点
　　一是由于该转换层为箱形封闭式，梁板混凝土无法一次浇筑，双层板需二次浇筑完成，增加施工时间。
　　二是需要在22.2m层楼板预留施工洞以便周转材拆除，封闭空间夹层模板及支撑体系安拆均比较麻烦，给作业人员带来不便。
　　三是在不影响结构的情况下，施工缝留置位置困难，上下层楼板分开浇筑，必须在梁上留置施工缝，容易出现结构裂缝。
　　四是钢筋密集，混凝土浇筑量大，施工周期长。
　　2 改进后的施工工艺
　　直接搭设满堂架至22.2m板底，所有20.45m板钢筋预埋后封模，大梁及22.2m楼板一次性浇筑完成后，楼体继续上部结构施工，待转换层大梁达到设计强度后，拆除支撑架体至20.45m层支设下层肋板模板，在不耽误上部结构施工的情况下，抽调部分工人进行该层楼板的钢筋及混凝土施工。
　　2.1 改进的可行性
　　箱形转换层是通过一整层来达到具有较大刚度和承载力的一种转换结构，实际也是由梁式结构转换层变化而来。箱形转换层是利用原有的上、下肋楼层和剪力墙经过加强后组成的，它的平面内刚度较单层的梁板结构要大很多，但较厚板转换层平面内刚度要小，这将改善带转换层高层建筑结构的受力性能。
　　本工程正是由上层肋板层和下层肋板层通过大梁连接而成，从结构受力性能分析，该箱形结构的整体弯矩转化为上、下楼板的压、拉轴向力，使得结构具有更大的刚度。而整个转换层的荷载还是由20.45m以下的框架柱承担，20.45m层楼板主要作用是连接各大梁加强整体刚度，上、下层板是以轴力为主的拉弯构件并不承担竖向荷载，所以二次浇筑下层楼板并不影响结构的稳定性。
　　2.2 改进后的施工工艺流程
　　2.2.1 施工准备
　　材料准备：根据图纸及工程情况，编制详细的材料订货供应计划单。
　　施工机具：对所用机具进行检测，确保其性能良好。
　　人员准备：对技术工人进行技术交底。
　　技术准备：熟悉图纸，准备有关图集、质量验收标准和内业资料所用的表格。
　　2.2.2 测量放线
　　根据设计图纸，进行标高测量，确定梁底标高，同时根据图纸的定位轴线，测量确定模板的平面位置。
　　2.2.3 上层楼板支撑架搭设
　　搭设满堂架至22.2m层板底及梁底，调整支托标高，铺设垫木拼装地模，调整地模至指定标高。
　　2.2.4 绑扎上层梁板钢筋
　　调整模板的标高和平面尺寸后，绑扎竖向墙、柱钢筋、横向大梁及上层板的钢筋。
　　2.2.5 浇筑竖向结构
　　柱、墙钢筋封模加固，验收后浇筑混凝土至梁底。
　　2.2.6 上层横向混凝土浇筑
　　预埋下层板钢筋，然后大梁及上层楼板封模加固，楼板预留施工洞口，浇筑混凝土至22.2m。
　　2.2.7 绑扎下层板钢筋
　　混凝土强度达到设计强度后，拆除22.2m支撑体系至20.45m铺设下层模板，然后绑扎下层板钢筋，加固后通过预留洞口浇筑20.45m楼板。待下层上强度后拆除所有加固支撑体系。
　　2.3 改进后的优势
　　流水作业施工速度提高，在一次浇筑完转换层大梁及上层楼板马上能进行上部结构施工，下层板可以后续穿插施工，不影响整体施工进度。根据本工程实际进度节省7天。剩去1.57m空间的二次支撑体系搭设及拆除，满堂架体直接从22.2m拆除至20.45m。减小整个框架结构的施工缝留置难度，分别留置于梁底及下层楼板处，不用再梁中留置施工缝，不影响结构设计有效施工措施。
　　2.4 注意事项
　　2.4.1 支撑体系
　　荷载：模板和支架自重；梁体重量；施工人员和施工材料机具等行走运输或堆放的荷载；风力、水流冲击荷载等。满堂架搭设需计算后按步矩搭设。
　　2.4.2 预留洞口
　　由于转换层为箱型封闭式，在上层板上需要预留400×1400预留孔，以便人员进行下层板浇筑，预留洞口二次浇筑封堵。
　　3 质量要求及检验方法
　　3.1 表观检查
　　在模板的接缝处不应漏浆；在浇筑混凝土前，木模板应浇水湿润，但模板内不应有积水。
　　模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂，但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂。
　　浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净。对清水混凝土工程及装饰混凝土工程，应使用能达到设计效果的模板。
　　检查数量：全数检查。
　　检验方法：观察。
　　3.2 预埋件和预留孔
　　固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏，且应安装牢固，其偏差符合表1规定。
　　检查数量：在同一检验批内，对梁、柱和独立基础，应抽查构件数量的10％，且不少于3件；对墙和板，应按有代表性的自然间抽查10％，且不少于3间；对大空间结构，墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面，板可按纵横轴线分检查面，抽查10％，且均不少于3面。
　　检验方法：钢尺检查。
　　3.3 现浇结构模板安装的允许偏差及检验
　　现浇结构模板安装的允许偏差（如表2）及检验方法如下：
　　注：检查轴线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。
　　检查数量：在同一检验批内，对梁、柱和独立基础，应抽查构件数量的10％，且不少于3件；对墙和板，应按有代表性的自然间抽查10％，且不少于3间；对大空间结构，墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面，板可按纵、横轴线分检查面，抽查10％，且均不少于3面。
　　4 安全措施
　　建立完整的安全保障组织体系，项目部由项目经理、现场专职安全员、技术负责人负责具体落实，健全各级安全管理制度，做好各级安全技术交底，并将责任层层分解、落实到人。建立健全安全责任制，坚持每天安全主管现场巡察，专职安全员重点把关，制定严格的奖证制度。高支模搭设的所有架子工、木工等必须持证上岗，必须佩带安全帽、安全带、穿防滑鞋。高空作业人员必须配备工作包，将小工具及零配件放于其内，以免高空坠落。
　　钢管满堂架搭必须张挂安全平网，外侧张挂安全立网。搭设专用工作走道，以便作业人员进出并作为发生紧急情况下的人员疏散通道。
　　混凝土浇筑时，派安全员专职观察模板及其支撑系统的变形情况，发现异常现象时应立即暂停施工，迅速疏散人员，待排除险情并经施工现场安全责任人检查同意后方可复工。混凝土采用梁、板、柱混凝土一次性浇筑方式，梁板砼浇筑顺序宜从中间向两边进行，防止施工荷载过分集中，而造成支撑架失稳。浇筑时需分块分层进行，速度不宜过快。浇筑砼的泵管需另行搭设支撑架，不得与模板支撑架相连，防止因泵管的冲击力，对支撑架造成冲击而失稳。拆模前应检查所使用的工具有效和可靠，扳手等工具必须装入工具袋或系挂在身上，并应检查拆模场所范围内的安全措施。
　　参考文献：
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　　[2]刘杰.高层建筑板式转换层的设计施工[J].现代商贸工业，2007(5).
　　[3]胡晓宁.带转换层高层建筑的设计及工程实例[J].科技创新导报，2008(24).
　　[4]王永德.高层建筑结构转换层施工技术的应用[J].山西建筑，2010(2).
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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