高层建筑转换梁施工技术
摘要:本文针对综合性高层建筑转换梁施工,利用新型支模体系、新施工工艺和合理按排施工程序等措施,顺利完成转换层结构施工,可为类似转换梁结构施工提供借鉴。
关键词:转换层;门式支模架;钢筋制作、安装;砼浇捣 一、工程概况
某工程共29层,建筑面积为34055m2,结构形式塔楼为框支-剪力墙结构、裙楼为框架结构,混凝土强度等级c30—c50。结构转换层设置在裙楼屋面和五层结构层,跨越了两个结构楼层。转换梁分别为400×3000、500×3000、600×3050、800×3050四种形式,梁内上下预埋150×760、150×540i字型钢骨架,混凝土强度c50,钢骨架用q345钢材,梁内拉结钢筋不能穿过钢骨架上时,将钢筋t字型焊于钢骨上。
二、工程特点及难点
1.由于转换梁尺寸大、自重大(线荷载达到6.56t/m)、结构复杂(转换梁内置钢梁,且中间有1200×1200设备通道),在施工过程中其支撑体系复杂、施工难度大,如果按照常规的混凝土浇筑方法,支撑体系通常要从转换层一直支到地下室的底板。因此,支持材料的占用量非常大,这会导致材料周转费用过大,增加施工成本。 2.在转换层施工过程中,其庞大的自重以及复杂性,都要由转换层下部的结构承担,对下部结构产生较大的不利影响,如何减少转
换层施工过程中,对下部结构的不利影响是一个重要的问题。 3.转换层结构在施工中具备一定的大体积砼施工的特性(梁厚达0.8米),并且混凝土强度等级c50,因此在施工过程中应采取措施以防止生成温度裂缝。转换梁内钢筋量大、层数多、间距小,给混凝土震捣带来相当大的难度,必须采取合理的混凝土施工工艺才能保证转换梁的砼震捣质量。 三、支模糸统的选择
根据该地区综合性高层建筑转换梁施工方法,结合本工程结构特点,分别对普通扣件式钢管脚手架支模体系,钢结构桁架式支模体系,门式钢管支模架体系三种转换梁的支模系统进行可行性分析和方案优选。
方案一:根据常规施工方法采用扣件式钢管支模架施工法。 在该地区高层建筑施工中有较多采用,且施工方便快捷,为以前常规施工方法,但安全系数不高。根据建设部文件及规范规定:高度超过82米,或跨度超过18米,或施工总荷载大于10kn/m,或集中线荷载大于15kn/m的承重支模架不得采用扣件式钢管支模架搭设。 方案二:钢构珩架式支模架施工法。
受力结构合理,减少下构件(梁、板)的受力,钢桁架虽结合工程新设计,但新加工、制作、
安装工期较长,造价昂贵,须专业队伍制作安装。 方案三:门式钢管支模架。
此支模体系受力状况好,安全,搭拆方便简单,经济快捷。一般熟练木工操作工经过培训均
会安装、搭拆。同时在市场上可采用租赁的方式获得门架、配件等搭设材料。并符合建设部提倡十项新技术中的“新型模板及脚手架应用技术”要求。
综合以上各支模体系优缺点分析,确定采用钢管门式支模架。 四、门式支模架方案编制
转换梁尺寸为800×3050,跨越裙房屋面结构及技术层结构两个结构楼层,分两次施工,中间设施工缝。以屋面结构层(+17.00以下)为第一施工阶段,技术层结构层为第二施工阶段。转换梁内上下主筋ф32、箍筋ф16-100(6)、拉筋ф8。钢骨a自重为1.88t、钢骨b自重为1.49t、混凝土(加钢筋)自重为6.1t/m,混凝土自重+钢骨自重=6.1+0.46=6.56t/m。
支模架方案:转换梁采用门式钢管脚手架支撑;楼面板厚度为180mm,采用ф48×3.5扣式钢管脚手架支撑。 1.选材
计算的脚手架搭设高度为3.15米,根据《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》(jg128—2000),门架型号采用mf1219,钢材q235。
搭设尺寸:门架的宽度b=1.22m,门架的高度h0=1.93m,步距1.58m,跨距l=8.7m。
门架主立杆采用ф48×3.5㎜钢管,立杆加强杆采用ф48×3.5㎜钢管。
每榀门架之间的距离0.36m,梁底用槽钢梁顶托采用[18a号槽钢凹口水平放置。 2.构造
转换梁下支模构造图:
3.受力计算
(1)第一施工阶段梁高为900mm,平板厚度180mm,第二施工阶段梁高为2100mm,平板厚度为150mm,受力最不利点在第二阶段施工时出现,所以验算第二施工阶段门式支模架承载力是否满足要求。 (2)+4.95m结构层支承架等转换梁砼强度达到100%后再开始拆模。
采用pkpm软件计算:
①下构件支承结构承载力满足受力要求; ②门式支模架承载力、稳定性均满足要求; ③钢管支模架承载力、稳定性均满足要求; ④模板、方木抗剪、抗弯等力学性均满足要求。 五、钢筋工程施工 1.钢筋工程施工难点及措施
转换梁的高度达3m以上,混凝土分两个阶段浇筑,钢筋构造上控
制好新旧混凝土结合的牢固性和混凝土裂缝采取两种措施。(1)在900mm高梁处设置4ф16构造纵向受压钢筋,并设置水平箍筋。(2)在900mm高梁面上加插ф6@200短钢筋。
转换梁主筋ф32,箍筋ф16、六肢箍,梁底、面筋都有三至四皮筋,按照抗震要求,箍筋弯钩做成1350,箍筋弯钩平直段会将上部形成一个个小于ф32钢筋的小缝隙,导致主筋无法穿过,与设计协商后将1350抗扭箍筋改为900直角箍筋,用焊接封闭。 2.钢筋工程安装工艺流程
铺设梁底板→铺设梁箍筋及梁底筋→拆除铺助小横杆、连接大横杆、箍筋拉开(梁中洞口处四肢或六肢箍做成开口箍)→吊装钢梁→固定钢梁→箍筋绑扎→第一阶段混凝土浇筑→吊装上部钢梁→穿梁上筋、绑扎主筋及水平腰筋→固定钢梁→转换梁侧模封闭→混凝土浇筑。
六、混凝土工程施工
1.本工程转换层结构在施工中具备一定的大体积砼施工的特性(梁厚达0.8米,高度3.05米),并且砼标号为c50,因此在施工过程中应采取一定的施工措施以防止生成温度裂缝。
(1)项目部组织砼公司技术人员对转换层砼配合比进行专门论证,材料上改高水化热的海螺牌水泥,另选用低水化热的舜江矿渣水泥。
(2)砼浇筑完成后,采用毛毯覆盖、洒水等有效的养护措施降低
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