摘 要:近些年高樓大廈的功能變得越來越復(fù)雜,不同樓層需要擁有對應(yīng)功能,故需要根據(jù)需求設(shè)置對應(yīng)的戶型與開間。站在建筑物角度來說上部往往需要小開間,將其作為住宅公寓。中層則需要中等開間當(dāng)做辦公場所。下層則需要大開間用于活動中心與商業(yè)區(qū)。為滿足現(xiàn)代建筑物要求,本文將以阿爾及利亞某房建項目為例,從支撐工程、模板工程、混凝土工程角度切入,分析轉(zhuǎn)換層作業(yè)中的技術(shù)性要點。旨在通過本文敘述房建項目作業(yè)中的思路,讓更多人了解到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的有效施工辦法。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;支撐體系;施工技術(shù);要點
1 前言
為緩解人地矛盾,同時也是為了給城市增添一抹特殊的魅力、色彩,如今大中型城市出現(xiàn)了越來越多的高層建筑。這些高層建筑不同樓層功能不一樣,故需要設(shè)置不一樣的戶型與開間。從結(jié)構(gòu)角度分析可以得知,上部荷載小、下部荷載大,但大多數(shù)情況下上部柱網(wǎng)的密度要比下部柱網(wǎng)要高,此時就需要用到轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),讓上部結(jié)構(gòu)的力能夠傳導(dǎo)到下方,此時就體現(xiàn)出了轉(zhuǎn)換層作用。在高層建筑物中轉(zhuǎn)換層作用非常突出。轉(zhuǎn)換層負(fù)責(zé)承上啟下,讓整個建筑物結(jié)構(gòu)有均勻的剛度變化,以免小柱網(wǎng)到大柱網(wǎng)過渡中出現(xiàn)剛度突變,確保了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,尤其是可以在地震環(huán)境下,避免結(jié)構(gòu)坍塌,提高了結(jié)構(gòu)安全。
2 支撐工程
2.1 難點
現(xiàn)代社會的發(fā)展,讓土木行業(yè)快速進(jìn)步。各種各樣的建筑物在這樣的環(huán)境中拔地而起,但也遇到了各種各樣的坍塌問題。在實踐中人們總結(jié)經(jīng)驗得知了鋼筋混凝土模板作業(yè)的關(guān)鍵性、重要性,于是展開了混凝土澆筑模板受力性能研究。最初我國對于模板支撐受力的計算用的是鋼管腳手架絞接計算法[1]。隨后又出現(xiàn)腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定和計算方法,明確了地基承載力、連墻件、水平桿件、腳手架穩(wěn)定性的驗算與注意事項。再然后是扣件式鋼管腳手架臨界力下限計算法、扣件鋼管架支模安全性等手段,分析施工中的工程安全重要性和管理要求。
2.2 設(shè)計要點
對架力模板來說,支撐是前提條件。能夠合理架設(shè)支撐,決定著后續(xù)的混凝土工程、模板工程安全。所以一定要保障支撐設(shè)計滿足規(guī)定、滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,提高工程安全性。本次工程設(shè)計支撐的過程中,非常看重支撐桿件搭接形式。因為其負(fù)責(zé)桿件傳遞力[2]。為保障桿件連接安全,本次工程立桿用的是扣減搭接方法?奂罱油瓿闪瞬煌瑮U件力的安全傳遞,能夠讓上部荷載安全傳遞。另外,相鄰立桿有控制間距,確保相鄰立桿在傳力過程中足夠安全。為保障混凝土變形和支撐符合要求,分層澆筑作業(yè)中,下層混凝土強(qiáng)度被牢牢控制在75%,從而在下層混凝土的上層立支撐,準(zhǔn)備后續(xù)用模板,保障了下層混凝土強(qiáng)度,讓下層混凝土能夠承擔(dān)足夠的支撐力,減少支撐受力和架設(shè)高度,提高了工程安全。對于工程固結(jié)來說,支撐最底部立桿非常重要。下部牢固了才能夠保障上部安全,所以下部立桿的時候有設(shè)置掃地桿,用于提高立桿穩(wěn)定性,分擔(dān)立桿受力。支托下面有木板一起承受支拖受力。除此之外還有許多其他方法提高支撐安全性。
3 模板工程
3.1 系統(tǒng)概述
由于混凝土是流動性而不是固態(tài)的,所以需要用到模板支撐混凝土。為了保障模板能夠支撐柱,就需要讓模板具有足夠的剛度和強(qiáng)度,承受混凝土振搗力與重力。在混凝土澆筑作業(yè)中,模板工程是非常重要的環(huán)節(jié)[3]。工程選擇支模方法的時候,支撐布置差異非常大。選擇合適的支模方法可以讓工程非常順利,節(jié)省成本,控制開支。本次工程使用的是荷載傳遞法配合疊合澆筑法。荷載傳遞法就是靠支撐系統(tǒng)把轉(zhuǎn)換層荷載,如振搗荷載、模板荷載、自重傳遞給下面的樓板。疊合澆筑就是靠著疊合梁把轉(zhuǎn)換梁分成多次進(jìn)行澆筑。該方法靠著最先澆筑混凝土層承擔(dān)后續(xù)的混凝土澆筑自重以及振搗荷載、模板荷載、施工荷載。
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計
首先是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)需要充分考慮經(jīng)濟(jì)性,也就是多重比較各種方案,選擇其中最合適的技術(shù)思路,提高模板周轉(zhuǎn)性,保障模板使用效果;實用性,也就是保障混凝土的澆筑質(zhì)量,能夠重復(fù)利用、循環(huán)使用;安全性即可以承擔(dān)足夠的混凝土重力,讓工程安全有序進(jìn)行。其次材料選擇標(biāo)準(zhǔn)。材料需要質(zhì)量足夠輕從而多次使用;材料模板要平整光滑保障混凝土澆筑效果;材料剛度要達(dá)標(biāo),可以將變形問題控制在可控范圍;材料要有足夠強(qiáng)度能夠嚴(yán)格應(yīng)對混凝土強(qiáng)度要求。之后是模板荷載設(shè)計。按照工程情況確定構(gòu)件自重。如表1所示。
混凝土自重方面,普通混凝土用的是24kN/m3。鋼筋自重結(jié)合的是梁板結(jié)構(gòu)情況。
最后如果建筑物中有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上下無法統(tǒng)一剛度,這顯然是不利于結(jié)構(gòu)抗震的。所以抗震設(shè)防高區(qū)域不適合使用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,這是使用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層必須要考慮的點。
4 混凝土工程
因為相較于其他種類的樓層,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層會用掉更多的混凝土,所以必須將目光放在施工質(zhì)量控制和管理。由于存在厚板結(jié)構(gòu),所以施工中通常會用到分層澆筑。施工中按照凝固條件、分層特點調(diào)整混凝土原料比例,以免有諸如裂縫這類情況發(fā)生。
4.1 施工要點
對混凝土質(zhì)量來說,最重要的就是控制好溫度。施工中嚴(yán)格按照溫度要求操作,不可超過30[℃]。如果有低溫條件則最好,如果溫度過高就會加劇水熱化問題,引起溫度裂縫,所以低溫條件最合適;炷梁鸵仔员仨殱M足要求,此時對攪拌提出了很高的要求。如果攪拌時間不夠,就會導(dǎo)致泥沙不均勻,無法保障混凝土強(qiáng)度。如果攪拌過久就會引起灰漿流失以及混凝土離析。施工要點如圖1所示。
4.2 澆筑
混凝土的作業(yè)流程非常復(fù)雜,有著許多工序,比如綁扎鋼筋、安裝底模與側(cè)模、澆筑混凝土、振搗混凝土。施工中嚴(yán)格按照規(guī)定流程與順序作業(yè)是保障澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵,具體流程如圖2所示。 本次工程中,澆筑期間選擇的是先澆筑中心,之后澆筑周圍的原則,保持澆筑一致性,避免了澆筑中因為重力偏移引起的支撐系統(tǒng)偏移。振搗過程中嚴(yán)格控制振搗頻率、振搗時間。完成初凝時,使用滾筒壓實整平表面,以免有裂縫問題。完成澆筑后,及時養(yǎng)護(hù),兼顧混凝土蓄水養(yǎng)護(hù),提高工程整體水平。
4.3 澆筑方式的選擇
目前可用的澆筑思路有這樣幾種:首先是全部分層澆筑,提前把結(jié)構(gòu)分為多個層,隨后按照特定順序施工,一層一層澆筑。在下層即將初凝的時候澆筑第二層,重復(fù)該過程,直到完成所有澆筑。其次是分段分層澆筑,作業(yè)中不用一起完成整體混凝土澆筑,只需要先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求將工程分為多個塊,隨后按照順序澆筑,直到完成所有的澆筑作業(yè)。最后是斜面分層。在振搗的時候從低處開始振搗,以特定坡度攤鋪混凝土,坡度控制在1:3。
5 轉(zhuǎn)換層施工的解決思路
5.1 支撐施工
支撐需要有掃地桿和斜撐,所有斜撐都和主體連接,并保持和豎向、橫向扣件連接到一起。斜撐桿角度需要≤45[°][4]。此外控制好桿距離為1m范圍。斜撐的下方需要固定在之前準(zhǔn)備的槽。斜撐的上部與外鋼連接到一起保障穩(wěn)定性。要保障桿桿搭接負(fù)荷規(guī)定,立桿與水平桿要扣接到一起保持封閉效果。
5.2 鋼筋作業(yè)
在轉(zhuǎn)換層建筑中,鋼筋就如同人體骨骼,有著連接、支撐作用。缺少了鋼筋的支撐和連接,就無法保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。即便是有著很強(qiáng)硬度的混凝土結(jié)構(gòu)建筑,如果沒有鋼筋的支持,同樣會失去韌性,變得非常脆,無法承擔(dān)穩(wěn)定和承重作用。墻柱縱向受力鋼筋連接方面,所有的框支柱受力鋼筋直徑都要≥20mm,使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行連接。對于≤20mm的鋼筋應(yīng)用搭接方法。連梁、框支梁、框架梁縱向受力鋼筋方面,使用機(jī)械設(shè)備連接框支架的受力鋼筋。連梁、框架梁的受力鋼筋在直徑大于等于20mm的用機(jī)械連接,直徑小于等于20mm的使用搭接方法。
5.3 混凝土澆筑
轉(zhuǎn)換層混凝土作業(yè)為大體積混凝土作業(yè)有著復(fù)雜工序。施工中要不間斷輸送混凝土,白天施工分層澆筑,控制好厚度。澆筑為2小時左右,使用機(jī)械振搗,配合人工振搗輔助。人工振搗作業(yè)要慢慢插入機(jī)械,并慢慢抽出機(jī)械。有著密集鋼筋的區(qū)域,使用敲擊模板的方法振搗混凝土。
6 結(jié)語
現(xiàn)如今高層建筑已經(jīng)成為了常態(tài),有著很多的使用,不過對高層轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的研究目前比較少且不夠透徹,有很多需要注意的事項和要求。本文以阿爾及利亞某房建項目為例,分析了作業(yè)中的支撐、模板、混凝土作業(yè)要求,討論了轉(zhuǎn)換層的細(xì)節(jié)思路,望可以為我國建筑行業(yè)發(fā)展提供參考。
參考文獻(xiàn):
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[4] 樊松.關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的研究[J].智能城市,2019(24):24~25.