摘要:文章以貴港中銀大廈工程為例,從結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的模板支撐、鋼筋綁扎、混凝土澆筑措施等方面進行論述,成功地完成了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;梁截面;模板支撐;混凝土
中圖分類號:TU765 文獻標識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)12-0168-02
中銀大廈是貴港市貴建房地產(chǎn)開發(fā)公司投資興建的高品質(zhì)商住樓,屬于超高建筑。為滿足商、住之間的功能轉(zhuǎn)換,該建筑采用了框支轉(zhuǎn)換梁以滿足其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換需要。轉(zhuǎn)換層雖然目前已為民用建筑大量使用,技術(shù)成熟,但其模板支撐體系、大體積砼溫度裂縫的控制仍然是施工的重難點,不僅要滿足施工質(zhì)量、安全目標,還要達到工期快、經(jīng)濟省的目標。本文主要介紹中銀大廈轉(zhuǎn)換層施工。
一、工程概述
中銀大廈工程占地2900平方米,為地上34層,地下2層, 該工程地下室負二層結(jié)構(gòu)高度為4.1米,局部為3.6米,負一層高4.2m,一層層高為4.8m,二、三層層高為3.90m,三層以上層高均為3米,建筑總高度為105.6m,建筑面積為60150.25m2,建設(shè)地點位于貴港市金港大道與中山路交匯處。
本工程抗震設(shè)防烈度為7度,框支剪力墻結(jié)構(gòu),4層設(shè)轉(zhuǎn)換框支梁,最大梁跨度為9.5米,最大梁截面尺寸為1300mm×2500mm,其余框支梁截面為800mm×2000mm,1000mm×2500mm,900mm×2000mm,1000mm×2200mm,強度等級C40,該層層高3.00 m。
二、施工方案選擇
在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁的施工中,目前國內(nèi)一般采用分次疊合澆筑和一次整澆2種施工方法。前者利用疊合梁的原理,即將1根大梁分為2次澆筑,先澆筑的下半部梁按上部梁施工荷載計算配置箍筋、負筋,當混凝土強度達到100%時,再澆筑上部梁。即利用第1次澆筑形成的混凝土梁和原來的支撐體系共同支承第2次澆筑的混凝土和施工荷載。首次澆筑高度一般為全斷面高度的1/4,形成疊合梁,以解決轉(zhuǎn)換梁較大荷載的安全傳遞問題。疊合梁施工方法簡單,不需要增加支撐,但工期相應延長,由于該工程梁規(guī)格尺寸較多,無法統(tǒng)一澆筑,故澆筑方案復雜。一次整澆方法,轉(zhuǎn)換梁的自重和施工荷載要通過支撐系統(tǒng)由若干層樓板共同承擔,支撐相應復雜,但工期較短。根據(jù)工程特點及工期要求,采用一次整澆法。
三、模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計與施工
(一)梁底模板支撐系統(tǒng)的選擇
解決轉(zhuǎn)換梁自身及施工荷載的安全傳遞問題,是保證轉(zhuǎn)換梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),梁底模板支撐系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換大梁施工的關(guān)鍵,它直接影響到結(jié)構(gòu)安全、工程質(zhì)量和施工成本。該轉(zhuǎn)換大梁下層樓板使用荷載為3.5kN/m2,不具備承受梁底荷載的能力。為此,采取如下措施: 本層砼澆筑時,不拆除一、二、三層的模板支撐,并對后澆帶及框支梁下對應部位的梁和板進行重新加固,加固辦法為:后澆帶及框支梁下對應部位的梁和板兩側(cè)各加兩排支撐立桿,間距為500㎜,立桿與原有掃地桿、水平桿用扣接可靠連接。
(二)模板工程
1.模板支撐系統(tǒng)采用Φ48×3.0標準鋼管。
2.支撐體系立桿間距為1000mm,大橫桿步距≤500mm,梁下小橫桿間距為350mm,立桿根部須設(shè)掃地桿,在立桿的兩端、跨中縱橫2個方向設(shè)置剪刀撐,兩端剪刀撐須撐在柱角,立桿下沿垂直方向墊通長50mm×200mm的木枋,梁底小橫桿均用雙扣件加固,整個支撐架按滿堂腳手架的要求搭設(shè)。
3.梁板模板采用16mm厚木膠合板,梁背枋采用50mm×100mm木枋配對拉螺栓用標準鋼管固定,木枋間距200mm,內(nèi)背桿為Φ48mm鋼管,間距500mm,外背桿為2Φ48mm鋼管, Φ12mm對拉螺栓,雙向間距500mm,均用雙螺帽加固,當梁跨度>4m時,按跨長的3‰起拱。
(三)轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)梁計算
以轉(zhuǎn)換層框支梁最大梁截面1300mm×2500mm,最大凈跨9.5m計算。
1.梁側(cè)模計算
(1)砼側(cè)壓力(取砼澆筑速度V=10m/小時):
FG1=0.22rc·to·β1·β2 V=2.4kN/m2
FG2=rcH=25×2.5=62.5 kN/m2,則側(cè)壓力:FG=2.4 kN/m2。
(2)傾倒砼產(chǎn)生的水平荷載標準值:GQ=2 kN/m2。
(3)荷載組合:F=1.2 FG+1.4GQ=5.68 KN/m2。
(4)計算側(cè)板的抗彎強度(取背楞間距為200mm)
Mmax=0.125×5.68×0.22=0.0284kN·m;
a=Mmax/w=28400÷8533 N/mm2=3.32<23 N/mm2。
(5)撓度計算:ω=0.521ql4/100EIX=0.3mm<[ω]=1mm,滿足要求。
通過計算,只有扣件強度計算R=8.65kN7[R]>8km,不滿足要求,需采用雙扣件進行加強。
2.梁荷載計算
梁自重:86.32÷1.3=66.4 km/m2
模板自重:1kN/㎡
振搗砼時產(chǎn)生的荷載:2.4kN/m2
荷載組合:G=1.2×67.4+1.4×2.4=83.76kN/m2
3.梁底模板強度計算
q=1.25×83.76×1=104.7kN/m
M=0.125×104.74×0.2×0.2=0.523kN·m
V=0.625ql=13.09kN
a=M/W=0.523×106/42666=12.26N/mm<23 N/mm2
滿足要求。
撓度計算:ω=0.521ql4/100EIX=0.72mm<[ω]=1mm滿足要求。
四、鋼筋工程
轉(zhuǎn)換層鋼筋施工重點是框支梁施工,由于框支梁跨度大,梁主筋粗且密集,施工難度大。
(一)鋼筋的連接
1.框支梁鋼筋φ20以下的采用閃光對焊接頭, φ28主筋在現(xiàn)場就位后,采用套筒擠壓機械連接接頭,同一連接區(qū)域內(nèi)的同一截面受拉區(qū)接頭數(shù)量≤50%。
2.框支梁面筋接頭設(shè)在跨中1/3范圍內(nèi),底筋接頭在跨邊1/3范圍內(nèi),接頭末端至鋼筋彎起點10d以避開框支梁端部箍筋加密區(qū)。
(二)鋼筋綁扎施工順序
搭鋼管擱架→綁扎上部鋼筋→澆筑梁板混凝土→鋪設(shè)轉(zhuǎn)換梁底?!坠拷睢謱愉佋O(shè)下部縱筋→分層吊掛上部附加鋼筋及第2排筋→穿腰筋→綁扎箍筋及水平拉結(jié)鋼筋→上部剪力墻插筋臨時固定→校正鋼筋位置。
(三)鋼筋綁扎施工技術(shù)措施
1.因轉(zhuǎn)換梁上部鋼筋需下返錨入下層框支柱內(nèi),所以在澆筑第3層頂?shù)牧喊寤炷燎?,需搭設(shè)臨時鋼管擱架,綁扎轉(zhuǎn)換層的上部第1排鋼筋,然后澆筑第3層頂?shù)牧喊寤炷?,為控制上部鋼筋位移,在澆筑梁板混凝土前,用箍筋與上部鋼筋連成整體,避免歪斜。
2.大梁鋼筋的安放應在梁底模鋪設(shè)結(jié)束后進行,在梁的兩側(cè)每隔110m腳手架立桿上高于梁底模200mm處,搭設(shè)短鋼管作為第1排托桿,鋪放梁下層下排縱筋,然后從下向上安裝第2、3、4層托桿,同樣搭設(shè)梁上部鋼筋各層托桿及鋪放梁上部的各排鋼筋。
3.轉(zhuǎn)換梁鋼筋保護層厚度為35mm,底部采用50mm長的φ20鋼筋,置于箍筋下方,按間距500mm呈梅花狀放置,以保證鋼筋就位正確,φ20鋼筋刷防銹漆,梁側(cè)面采用混凝土墊塊。
五、混凝土工程
(一)材料要求
中粗砂,1~2cm碎石,42.5級普通硅酸鹽水泥,Ⅰ級粉煤灰,JKR22高效緩凝減水劑,混凝土初凝時間≥8h。
(二)設(shè)備配備情況
混凝土由商品混凝土公司提供,實際供給的混凝土量約30m3/h。混凝土水平及垂直運輸采用二臺HBT260型混凝土泵輸送。
(三)澆筑工藝
設(shè)計要求結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層混凝土的柱、梁、墻、板混凝土一次澆筑完成,不留施工縫??偟臐仓樞?從西至東,由遠到近,分層分段澆筑。每一澆筑帶寬約3m,泵管布置在中部,倒退著澆筑,每一澆筑帶混凝土量約50m3,澆筑時間約30h左右,先澆筑柱、墻混凝土,然后澆筑框支梁至梁頂位置,最后澆筑框架梁板混凝土,每層澆筑厚度250mm,上層混凝土必須在下層混凝土初凝前覆蓋,截面尺寸比較大的框支梁單獨作為1個澆筑帶,每一澆筑帶用2個振動棒振搗,一個設(shè)置在出料口處,另一個設(shè)置在框支梁坡角處,首先振搗出料口處混凝土,然后全面振搗。
六、質(zhì)量保證措施
(一)原材料
主材鋼筋、水泥必須有出廠合格證,并復試合格,地材也必須符合施工規(guī)范要求。
(二)商品混凝土
應在運輸車出料處隨時抽檢坍落度,控制在16~18cm。
(三)振搗
邊澆筑邊振搗,振動棒要快插慢拔,不過振,不漏振,不接觸模板,插入點要均勻。
(四)養(yǎng)護
在混凝土振搗密實、抹平面層后,用塑料薄膜覆蓋,3~5d后揭去,派專人澆水養(yǎng)護1周,對梁側(cè)面、梁底刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
七、結(jié)語
該大廈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層按施工方案施工,降低了施工難度,節(jié)省了施工成本,加快了工程進度,保證了工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的安全。目前為止,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁未發(fā)現(xiàn)有變形及裂縫等現(xiàn)象,質(zhì)量優(yōu)良。
參考文獻
[1]朱惠偉,林根有.佳田國際大廈結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2005,34(6).
[2]周海軍.高層轉(zhuǎn)換層框架梁施工[J].山西建筑,2006,32(10).
作者簡介:蔡棟乾(1975- ),廣西壯族自治區(qū)貴港市建筑工程公司技術(shù)質(zhì)安部副部長,工程師,國家注冊一級建造師。