高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

1、<p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)</p><p>　　摘要：隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建筑正在朝著更綜合、更高、更全面的方向發(fā)展，高層建筑已經(jīng)不再是過去那種單一建筑，而是向著功能更加齊全、更加現(xiàn)代化的趨勢發(fā)展，這就對高層建筑的施工和設(shè)計(jì)技術(shù)都帶來了新的挑戰(zhàn)，尤其是對高層建筑兩種功能轉(zhuǎn)換之間的轉(zhuǎn)換層施工提出了新的要求。高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層既是上部結(jié)構(gòu)的“基礎(chǔ)”，又是下部結(jié)構(gòu)的“頂板”，在整個(gè)高

2、層建筑結(jié)構(gòu)體系中，起到極為重要的連接作用。而高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)因?yàn)槌惺艿呢Q向荷載很大，同時(shí)跨度較大，導(dǎo)致其截面尺寸高而大。而且連續(xù)施工強(qiáng)度大，施工過程非常復(fù)雜，因此，高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)一直以來都是高層建筑的一個(gè)難點(diǎn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑, 轉(zhuǎn)換層, 模板, 混凝土 </p><p>　　中圖分類號： [TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p&g

3、t;<p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能及其分類 </p><p>　　1.轉(zhuǎn)換層的建筑功能，在高層建筑中設(shè)置轉(zhuǎn)換層可以實(shí)現(xiàn)以下建筑功能： </p><p>　　1.1 提供大的室內(nèi)空間 </p><p>　　在傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻間距小，適合布置旅館和住宅的客房層。當(dāng)需要在底部布置商店、會(huì)議室、餐館、文化娛樂及其他需要較大空間的公用房間時(shí)，可以

4、將部分剪力墻通過轉(zhuǎn)換層變?yōu)榭蛑Ъ袅Γ每蚣苤婕袅?，形成大空間剪力墻結(jié)構(gòu)以滿足建筑功能的要求。大空間剪力墻結(jié)構(gòu)可以在建筑物下部一層或多層形成大空間。 </p><p>　　1.2 提供大的出入口 </p><p>　　轉(zhuǎn)換構(gòu)件沿著建筑平面周邊柱列或者角筒市進(jìn)行布置。外框筒的轉(zhuǎn)換層可以采用衍架、大梁、拱等多種形式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換層按結(jié)構(gòu)功

5、能的分類 </p><p>　　從結(jié)構(gòu)角度看，轉(zhuǎn)換層主要實(shí)現(xiàn)以下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換： </p><p>　　1. 上層和下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換 </p><p>　　為了創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間，轉(zhuǎn)換層將原來的上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部框架。這種轉(zhuǎn)換層可以廣泛應(yīng)用于框架――剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻的結(jié)構(gòu)中，這種類型的轉(zhuǎn)換層被稱為第Ⅰ類轉(zhuǎn)換層。 </p><p>　　

6、2. 同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置 </p><p>　　通過轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)可以改變?yōu)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)，同時(shí)將上部樓層和柱網(wǎng)軸線的軸線錯(cuò)開，實(shí)現(xiàn)上、下結(jié)構(gòu)錯(cuò)位布置的形成，這種類型的轉(zhuǎn)換層稱為第Ⅲ類轉(zhuǎn)換層。 </p><p>　　3. 上層和下層住網(wǎng)、軸線的改變 </p><p>　　這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)沒有改變上、下層的結(jié)構(gòu)形式，而是通過擴(kuò)大轉(zhuǎn)換層位下部柱的柱距

7、，以此來形成大柱網(wǎng)。這種轉(zhuǎn)換層常用于外框簡的底部形成大入口的情況，這種類型的轉(zhuǎn)換層被稱為第Ⅱ類轉(zhuǎn)換層。例如：某中心，51層，建筑物總高計(jì)＝178.5m，筒中筒結(jié)構(gòu)5層以上辦公樓，1―4層為商業(yè)用房。外框簡柱距2.4m，無法設(shè)置底層入口。采用2.0m×5.5m的預(yù)應(yīng)力混凝土大梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)軸線轉(zhuǎn)換，將底層框筒柱距擴(kuò)大為16.8m和12m。 </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn) </p&g

8、t;<p>　　1. 鋼筋工程施工 </p><p>　　1.1合理安排好鋼筋就位次序 </p><p>　　由于梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集，主筋長，含鋼量高，甚至在部分高層建筑大跨度的大梁中使用了大直徑的鋼筋和工字鋼。所以，合理安排好鋼筋的就位次序，正確地進(jìn)行下料和翻樣，這是鋼筋施工的最為關(guān)鍵之處。在鋼筋工程開始施工之前，必須掌握現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，審核熟悉設(shè)計(jì)文件，弄清設(shè)計(jì)意圖。

9、鋼筋翻樣時(shí)應(yīng)該確定綁扎次序、安裝順序和制作尺寸，考慮好鋼筋之間的穿插避讓關(guān)系。 </p><p>　　1.2鋼筋接頭焊接 </p><p>　　高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的工字鋼一般采用焊接的方式，在焊接完成之后，必須對這些焊接點(diǎn)全部進(jìn)行無損檢測，只有在達(dá)到檢測標(biāo)準(zhǔn)要求、得到許可證后，才能進(jìn)行下一步鋼筋的安裝與綁扎。直徑大于32mm的鋼筋應(yīng)采用機(jī)械連接，直徑小于32mm的鋼筋采用閃光對焊，可采用冷

10、擠壓套筒連接和錐螺紋接頭連續(xù)。當(dāng)轉(zhuǎn)換板的厚度較大或轉(zhuǎn)換梁的高度較大時(shí)，應(yīng)采取必要的措施來保障鋼筋骨架的穩(wěn)定操作。 </p><p>　　2. 轉(zhuǎn)換層底模板的支撐系統(tǒng) </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的混凝土自重以及施工荷載是非常大的，因此確定轉(zhuǎn)換層底模板的支撐系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換層施工的關(guān)鍵之一。轉(zhuǎn)換層底模板的支撐系統(tǒng)一般有以下三種： </p><p>　　2.1 滿

11、堂紅鋼管支撐架 </p><p>　　這種支撐系統(tǒng)適用于板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、施工荷載和結(jié)構(gòu)自重相對不太大、轉(zhuǎn)換梁布置較密的施工。這類支撐系統(tǒng)通常立桿下墊200mm×50mm木墊板，立桿間距在600mm×600mm之間，采用鋼管腳手架。華西美廬和曼哈頓國際公寓（首座）就采用了這種支撐系統(tǒng)。 </p><p>　　2.2 沿轉(zhuǎn)換大梁方向設(shè)置鋼管支撐架 </p>&

12、lt;p>　　這種支撐系統(tǒng)適用于轉(zhuǎn)換梁位置不太高、施工荷載較大、轉(zhuǎn)換梁自重較大的結(jié)構(gòu)。在施工之前必須合理設(shè)置豎向剪刀撐和水平剪刀撐，確定立桿的間距、步距。 </p><p>　　2.3 型鋼構(gòu)架支撐 </p><p>　　這種支撐系統(tǒng)適用于轉(zhuǎn)換層位置較高、施工荷載較大、轉(zhuǎn)換梁自重也較大的結(jié)構(gòu)。方法如下：將型鋼構(gòu)架作為轉(zhuǎn)換梁模板支撐系統(tǒng)，在下層柱中埋置鋼牛腿，擱置在鋼牛腿上利用柱子傳遞

13、豎向荷載。 </p><p>　　3. 預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù) </p><p>　　由于高層建筑的轉(zhuǎn)換梁（板）上承受著數(shù)層甚至數(shù)十層結(jié)構(gòu)的荷載，荷載壓力較大，預(yù)應(yīng)力筋用量也相應(yīng)較多，因此在施工時(shí)應(yīng)盡量注意避免出現(xiàn)張拉階段反拱過大或者預(yù)拉區(qū)開裂的現(xiàn)象。 </p><p>　　3.1 可以采用擇期張拉技術(shù)，即在高層建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上部施工了七八層之后，再張拉預(yù)應(yīng)力

14、，值得注意的是，必須加強(qiáng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下的支撐。 </p><p>　　3.2 采用分階段張拉技術(shù)，即通過逐漸施加預(yù)應(yīng)力的方法來不斷平衡各階段荷載，但會(huì)出現(xiàn)一個(gè)施工費(fèi)用略高的問題，這是由于張拉次數(shù)較多，相應(yīng)費(fèi)用較大。 </p><p>　　3.3 配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)拉區(qū)，用以實(shí)現(xiàn)反拱。 </p><p>　　4. 混凝土工程施工 </p><p

15、>　　在大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的混凝土施工時(shí)，應(yīng)采取措施防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。目前實(shí)際工程中采取的措施有： </p><p>　　4.1 根據(jù)混凝土的配合比和預(yù)計(jì)的施工氣候及現(xiàn)場條件、采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)三維有限元溫度分析程序，對大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板整個(gè)過程中的溫度狀況進(jìn)行模擬計(jì)算，掌握混凝土在澆筑后一個(gè)月內(nèi)的各部位溫度的變化規(guī)律，為大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的施工提供科學(xué)的預(yù)測分析和

16、依據(jù)。 </p><p>　　4.2 大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)采取措施控制混凝土內(nèi)部與混凝土表面溫度差小于250C。 </p><p><b>　　4.3 工藝流程 </b></p><p>　　優(yōu)選方案→支撐體系設(shè)計(jì)→模板設(shè)計(jì)→支?！摌?gòu)件制作→鋼構(gòu)件安裝→鋼筋綁扎→混凝土原材料選擇→配合比設(shè)計(jì)→混凝土攪拌→混凝土運(yùn)輸→混凝土泵送→測溫

17、探頭布設(shè)→混凝土布料→混凝土振搗→泌水及表面處理→混凝土測溫養(yǎng)護(hù)。 </p><p>　　4.4 混凝土的泵送 </p><p>　?、佻F(xiàn)場按施工方案要求布管，布管前檢查管內(nèi)是否有混凝土殘留物，如有要及時(shí)清理掉，管道固定牢靠，尤其是斜管和垂直管，以減少泵送的壓力損失。 </p><p>　?、诒盟颓耙们逅疂櫇窆艿?，再用水泥砂漿潤滑管道及泵機(jī)。 </p>

18、<p>　　③泵機(jī)料斗前專人值班，檢查拌和物中的大塊石頭和雜物，在泵送過程中，料斗的混凝土量保持不低于上口20cm，以免泵機(jī)吸入率低或吸入空氣堵塞。 </p><p>　?、軙簳r(shí)中斷泵送時(shí)，應(yīng)采取倒泵措施，使管中混凝土形成前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保持良好的可泵性。 </p><p>　　4.5 混凝土的拌制①加料順序。采用同摻法，外加劑加拌合水稀釋后同其他材料同時(shí)摻入，粉煤灰和水泥應(yīng)同

19、時(shí)加入攪拌機(jī)。②攪拌要均勻。外加劑在混凝土中應(yīng)分布均勻，避免局部過量引起不良后果，因此攪拌時(shí)間宜延長1min。③投料后，保證2.5min以上的攪拌時(shí)間。 </p><p><b>　　結(jié)束語： </b></p><p>　　總之，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨向之一，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高展建筑中的應(yīng)用使高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，具有較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社