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摘 要 :作为高层建筑中的一个重要部分,转换层在整个建筑结构中起着重要的作用.其施工质量的好坏直接决定着整个建筑物的受力以及质量、进度等方面,文章通过对高层建筑结构转换层一些基本知识以及施工、结构特点的分析,结合商业中心这一实体工程,讨论模板工程、混凝土施工和钢筋工程等这些施工中的重难点,希望通过这些论述能够对高层建筑结构转换层的施工带来一些帮助.

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关 键 词 :高层建筑;结构转换层;施工;技术特点

一、高层建筑的结构转换层概述

高层建筑目前在城市中较为常见,但是高层建筑的楼层数量的增多,其结构的布置就会出现不一致,一般下部楼层的采用大开间而上部楼层则是小开间的形式,这种不同形式的结构形式就要通过中部的转换层来解决,我们将这种转换结构层称为高层建筑的结构转换层.

梁式、桁架式以及板式结构这几种用的比较多的转换层形式,在施工中根据施工工艺的不同去选择对应的形式.作为一种最常见也是设计最为简单的一种结构形式,梁式转换层在施工过程中较容易控制,它适用于下部是大空间且受力较为明确的剪力墙这种结构中;桁架转换层在居民住房或酒店设置在上部,下部是购物商场或者娱乐场所这种高层建筑中较为常用,这种结构形式的采用不仅考虑的结构的受力,而且也能给管道设备的搭建提供一定的空间,将结构受力以及功能融为一体;当上下层的轴线的差别比较明显的时候,一般选用板式的结构转换层,相对于其他几种形式的转换层,其能够更好的满足受力要求.板式结构对上下部的结构要求没有明确的要求,可以任意的布置结构形式,正因为如此,其受力也较大,就要求其厚度必须较大,其经济性也是设计过程中要重点考虑的问题.

二、结构转换层的施工技术特点

高层建筑如果设置了结构转换层,在施工过程中的重点工作是确定转换层的施工方案,这对整个转换层施工中的结构安全性以及工程质量、成本等方面都有重要的影响.明确施工中的重要环节是施工方案制定中要重点考虑的问题,这样能够制定科学、合理的施工方案.

这种建筑物因为设置转换层的缘故造成其不同部位的结构不一致,造成一些竖向的构件在转换层处必然要发生改变,整个受力也就发生了改变,造成整体的受力比普通的建筑物要复杂的多,这也导致其结构特点有着与普通建筑物有所不同.体现在以下几个方面:转换层的结构尺寸一般都较大,这主要是因为结构层上部的楼层数量较多,所以要承受大量的上部荷载;结构转换层一般是大尺寸,整个混凝土施工中应该考虑到大体积混凝土的施工的特点,避免混凝土因施工不当出现温度或干缩裂缝等;对下部楼层的结构设计要求比较高,只有下部结构设计合理,才能避免上下部间不发生明显的刚度突变;可以通过预应力钢筋或骨架钢筋来对结构转换层卸荷,这样也能够使转换层相应的减小体积,自然其自重也就降低下来了.

三、结构转换层施工中的重难点技术

位于城市繁华地段的某商业中心,规划设计地下部分为3层,层高为4m,建筑面积为7,267.1m2.地上设计为20层,整个楼层的总高度为81m,该商业中心落成以后是一个将住宅、购物、休闲娱乐融为一体的大型的商业中心.主楼施工中选择钻孔灌注桩基础,在地上4层上设置板式的结构转换层,整个转换层采用35.7m×39.5m的平面尺寸,其厚度为2.3m,整个转换层属于大体积混凝土.施工过程中采用C40的混凝土强度等级,在其施工中模板的支护工程、混凝土的浇筑方式和钢筋工程是重难点项目,所以,在制定施工方案时要在这几个环节特别注意.

1.模板工程

模板的主要作用是使整个转换层的混凝土结构能够成型,模板以及支撑这两项内容组成了模板系统.模板一方面要求和结构物的尺寸以及形状一样,另一方面其自身要有一

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定的刚度和承载能力,能够在混凝土以及施工荷载作用下不发生破坏.而支撑主要是为了使模板达到其预定功能采用的支护体系.


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转换层的厚度相对来说较大,所以在其底模和侧模用厚18mm的普通的九层板.其中将100mm×150mm的方木作为底模的板背枋,相互间的距离为300mm,而将尺寸为50mm×100mm的薄方木作为侧模使用,他们之间设置250mm的间距,而两侧的支撑系统采用Φ48mm×3.5m形式的普通钢管,这样可以将荷载分层卸载.横杆将转换板处的支撑和脚手架连接起来.采用该种支撑体系,一方面其结构相对简单,拆卸省时省力,另一方面,整个系统的受力比较稳定,不采用螺旋作业的形式,总体来说较为安全、经济并且可靠,在施工过程中取得了良好的效果.


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要保证转换层对支撑系统的安全、可靠性要求较高,这就要求在施工中必须选择一些支撑措施来保证整个体系的稳定.该工程的支撑体系多为横向和纵向的水平杆,同时立杆的设计也是多层次的,这样施工、环境的荷载以及其自重都可以通过构造物的可靠连接来承受.如果工程实际需要,也要对整个模板支撑系统采取一定的受力分析,通过力学计算来验算其是否能够满足受力要求.一般的验算项目有底模的扰度、抗弯强度和方木、侧模以及立杆的稳定性等,这些项目如果不能满足要求,就要适当的调整系统的结构形式,并进行重新的计算,调整的合格为止.

2.混凝土工程

工程所选择的矿渣硅酸盐水泥类型为525R型,这样可以尽可能减少混凝土的温度裂缝产生.要求集料中的含泥量不大于1%,砂子则选择杂质含量少的中砂.为了提升混凝土的施工性能以及强度等,混凝土拌合物中加入的减水剂为FDN-500型,并且适当的掺加一些粉煤灰.混凝土的配合比设计过程中,要求其坍落度满足110~150mm范围内即可,同时也要考虑混凝土的各方面性能要求,初凝时间控制在8小时左右.

该转换层的施工安排在12月份低温下进行,但是在施工中应该注意对混凝土的温度控制,避免温度控制不到位而出现温度裂缝.混凝土的浇筑从整个结构物的中间相两边开展,浇筑方法选择水平分层浇筑,每层的厚度大约为50cm,间隔时间要控制在2h左右,而且要求一次性完成一层的浇筑工作,振捣要在浇筑后及时进行.

所采用的养护方式是薄膜覆盖并配合浇水养护,要求有专门的施工人员负责养护工作,而且整个养护工作要在浇筑后14小时内完成.养护后在转换层混凝土表面有一层水膜形成,可以避免因为混凝土表面水分的蒸发而出现裂缝的现象.

3.钢筋工程

因为在改转换层中设置了大量的钢筋,主要是选择HR400形式的钢筋,其中主筋的长度较长,布置的密度也比较大.为了满足转换层结构受力的需要,要在其纵横方向上安排一些1.600~2.400mm宽度的暗梁,梁的上下部分别布置直径为28mm的钢筋.同时,为了避免转换层混凝土的收缩产生裂缝等其他破坏,需要在板的中下部设置一些钢筋网来抵抗混凝土的收缩应力.在钢筋的施工过程中,主要是注意翻样以及下料这些关键环节,同时也应注意钢筋的连接形式和就位次序是否合理.该项目选择对焊、螺纹连接或冷挤压下的套筒连接方式来处理钢筋主筋的接头.要注重钢筋固定以及绑扎的质量,使整个钢筋的骨架较为稳定,也为混凝土浇筑等施工操作提供方便.

四、结语

论文对高层建筑的结构转换层基本概念论述的条件下,分析了其施工中的技术特点,结合商业中心这一高层建筑的转换层的工程实例探讨了施工中的重难点,以期对高层建筑的结构转换层的施工提供一些帮助.

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