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【摘 要】变形缝技术是高层施工中的一项重要技术,施工时若设置不当、处理不当,就会影响建筑的质量,因此应提高变形缝的施工技术,本文重点探讨了变形缝的设置与施工技术要点。
【关键词】高层建筑;变形缝;沉降缝;
一、高层建筑变形缝设置
随着近年来高层建筑的发展,超高、超长、体型复杂、结构各部分之间高度、荷载差异巨大的现象越来越普遍,如何正确设置变形缝显得尤为重要,现将高层建筑设缝方面的要求归纳如下:
(一)伸缩缝
为防止建筑构件由于气候温度变化(热涨冷缩)使结构产生裂缝或破坏,而沿房屋长度方向设置的构造缝,可使建筑构件沿长度方向可做水平伸缩。
伸缩缝通常设置在柱边,其平面位置一般结合建筑物的长度、平面形状、柱网等,原则上讲须满足建筑物在水平方向自由变形的需要,规范上没有明确伸缩缝宽度的具体要求与计算方法,实际工程中伸缩缝宽度一般取20~40mm,习惯上常常取50mm。
(二)沉降缝
为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏,自基础到屋顶设置的的垂直通缝。
当建筑物体型复杂,各部分之间高度、荷载、刚度和地基差异较大,采取结构和施工措施难以解决各部分之间的沉降差异时,需考虑在下列部位设置沉降缝或沉降后浇带:(1)建筑平面的转折处;(2)高度差异或荷载差异处,最常见的为主楼与裙楼之间;(3)建筑结构体系或地基类型不同处;(4)地基土的压缩性有显著差异处;(5)分期建造房屋的交界处。
(三)防震缝
当建筑物立面高差较大,或承重结构类型、材质、荷载不同时,为防止在地震力的作用下发生碰撞破坏而事先设置的垂直缝。
防震缝要沿着房屋的整个高度来设置,在达到地基的几层,可以忽略不去设置,但是有必要在防震的基础上加强构造和连接。抵制使用牛腿托梁的方式来设置防震缝,这是因为牛腿和顶梁的结合处是地震断裂的最敏感的地带,对防震起不到丝毫的作用。不设置抗震缝的时候,采用最合理最优化的平面布置。在建筑物的体型比较复杂的时候,要采取的措施是加强主体结构,保证主体结构的强度,就可以很好的做到整体建筑的坚固程度。不设置防震缝的时候,要对建筑进行精确的抗震分析,判定建筑中最易受损的部位,采取合理的措施,来加强抗震能力,例如增加肢体建筑的部位的配筋的数量。
二、高层建筑变形缝施工技术
变形缝施工中,其施工的难点主要在模板环节及变形缝内的混凝土处理环节。
(一)模板工程
在变形缝两侧剪力墙模板施工中,由于变形缝宽度小、长度大,若采用常规木模板施工方法,施工时工人无法进入变形缝间进行模板拆除作业,两侧剪力墙施工后模板只能废弃在变形缝内,该施工方法不仅施工成本高,而且废弃在变形缝内的模板将约束结构自身的变形性能,进而将影响整个结构的安全性能。为此,常规木模板施工方法无法适应变形缝间剪力墙施工。
解决变形缝间模板施工的关键是必须保证施工结束结构自身变形不被约束。为此,可采取填充体或可整体提升式模板作为变形缝间剪力墙施工模板。目前,市场上可作为填充体模板的材料有聚苯乙烯泡沫板和阻燃性挤塑板,但是其难以达到规范规定的墙体垂直度和平整度要求而且成本过于昂贵。为此,我们对可整体提升式模板进行分析和设计。整体提升式模板具有整体性能好且不易产生弯曲变形的性能。根据这一特性要求,可采用钢模板施工工艺。在这里介绍一种钢模板施工技术。该实用新型整体式变形缝钢模板,该钢模板是有3mm厚钢板、及钢板四周设臵的∠75*75角钢和中间设臵的5#横向、竖向槽钢组合而成。横向槽钢与竖向槽钢及沿钢板周圈75*75角钢相互焊接形成钢框,钢框的顶部设有一对相互对称的吊环;横向槽钢与竖向槽钢相互焊接形成钢骨架,横向槽钢与竖向槽钢交接处开ф14螺栓孔,在每个螺栓孔位臵焊接5cm*5cm*5mm的钢缀板,每个缀板上焊接有螺母,螺母穿过钢板上的螺杆孔与钢板焊接为一体。
(二)撑条的施工
如果变形缝两侧的结构不相同撑条的的施工方法也有所不同:当梁侧模支模时,在支设好模板之后进行梁撑条的放置,用小钉将撑条和梁侧模之间固定好,然后用楔形小木楔子将撑条和梁侧模固定好。在撑条中部加设一到两根木楔子来加强撑条中部的支撑能力。在拆模的时候,首先取钉,然后拆掉木楔,最后取出撑条;当柱和墙侧模支模时,在采取上述的方法的同时,要将木楔子楔在撑条的前后部以及中部。
(三)钢筋的施工
钢筋是高层建筑中重要的建材之一,其质量的好坏决定了高层建筑的质量,因此施工中应该选择质量达标的钢筋材料。在进行钢筋环节的施工时,只需采用常规的方法将钢筋绑扎固定好并假设垫块即可。
(四)混凝土施工
在进行柱和墙的混凝土施工的时候,对于同一为位置的两柱以及墙的混凝土要交替进行浇筑,每侧每侧浇筑的高度不能大于50厘米;同样采用交替的方式来浇筑梁的混凝土,要先浇筑变形缝一侧的梁,然后进行另一侧的浇筑,两侧浇筑的高度均不能大于20厘米。采用这样的浇筑方式可以确保模板两侧受力均匀以免变形缝处的模板出现位移或者是变形。如果柱的高度比较高或者是截面积比较大的话,可以在混凝土浇筑到一定高度的时候停歇一到两个小时然后继续进行混凝土的浇筑。
(五)变形缝防水施工
变形缝是屋面变形比较集中的部位,在随着建筑物的施工,变形缝会逐渐的变化,因此对于变形缝,需要进行多道设防,防止雨水渗入影响到使用,当变形缝的宽度变化不大时,不会造成防水层的破坏。
变形缝缝隙较宽时,选择变形缝防水材料时,除了选用橡胶止水带止水外,还考虑到橡胶止水带有限的压缩变形能力和弹性变形能力以及与混凝土之间的密封还存在一定的缺陷,不能完全填充和密封其变形范围以外的孔隙,为此,可选用了一种具有“双重止水功能”的遇水膨胀止水条作补充,它可以通过自身的弹性和遇水时体积膨胀来进一步填充和密封橡胶弹性变形以外的橡胶和混凝土之间的界面缝隙,以此来达到可靠的止水效果。
三、高层建筑变形缝施工应用
(一)工程概况
某工程总占地面积为5250.53m2,总建筑面积39817.15m2。本工程的变形缝位于一区、二区及二区、三区之间,宽度为190mm。变形缝下部架空,层高高达10.8m,变形缝两侧均为混凝土剪力墙结构。该工程复合定型钢框大模板采用型钢骨架结合夹板模板的形式。模板采取现场加工、现场拼装。由于变形缝位于下部架空处,层高高达10.8m,上部标准层层高3.3m,因此初步制定模板幅面设计为5375mm×3350mm,以便上下楼层通用。同时,通过计算,设计模板内外龙骨及对拉螺栓规格。
(二)施工操作要点
木模板应避免长时间曝晒。浇捣前应浇水润湿,凡经周转后损坏的木模板应及时进行维修或更换,以保证结构的施工质量。按配模标准配模板、连接件和支撑件,做好脱模剂、清洗剂、封边剂,以及操作工具的准备工作。须确保方钢管壁厚不小于3mm,以保障模板体系的刚度要求。固定在模板上的预留件和预留孔洞均不得遗漏,安装必须牢固,位置准确,其允许偏差应符合要求。模板及其支架在安装过程中,必须设置防倾覆的临时固定设施。混凝土初凝后,应适当放松对拉螺栓,以便于今后模板拆除。拆模时混凝土强度应符合设计要求。当设计无具体要求时,在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而损坏后,方可拆除。拆模时应注意保护好模板,模板的传递均采用塔吊传递,严禁随意抛掷,拆下来的模板要及时运走。
参考文献:
[1]姚健.高层建筑结构变形缝施工技术要点及常见问题处理
[J].新材料新装饰,2013年4期.
[2]袁盼.高层建筑变形缝施工的技术创新分析[J].江西建材,2014年24期.
【关键词】高层建筑;变形缝;沉降缝;
一、高层建筑变形缝设置
随着近年来高层建筑的发展,超高、超长、体型复杂、结构各部分之间高度、荷载差异巨大的现象越来越普遍,如何正确设置变形缝显得尤为重要,现将高层建筑设缝方面的要求归纳如下:
(一)伸缩缝
为防止建筑构件由于气候温度变化(热涨冷缩)使结构产生裂缝或破坏,而沿房屋长度方向设置的构造缝,可使建筑构件沿长度方向可做水平伸缩。
伸缩缝通常设置在柱边,其平面位置一般结合建筑物的长度、平面形状、柱网等,原则上讲须满足建筑物在水平方向自由变形的需要,规范上没有明确伸缩缝宽度的具体要求与计算方法,实际工程中伸缩缝宽度一般取20~40mm,习惯上常常取50mm。
(二)沉降缝
为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏,自基础到屋顶设置的的垂直通缝。
当建筑物体型复杂,各部分之间高度、荷载、刚度和地基差异较大,采取结构和施工措施难以解决各部分之间的沉降差异时,需考虑在下列部位设置沉降缝或沉降后浇带:(1)建筑平面的转折处;(2)高度差异或荷载差异处,最常见的为主楼与裙楼之间;(3)建筑结构体系或地基类型不同处;(4)地基土的压缩性有显著差异处;(5)分期建造房屋的交界处。
(三)防震缝
当建筑物立面高差较大,或承重结构类型、材质、荷载不同时,为防止在地震力的作用下发生碰撞破坏而事先设置的垂直缝。
防震缝要沿着房屋的整个高度来设置,在达到地基的几层,可以忽略不去设置,但是有必要在防震的基础上加强构造和连接。抵制使用牛腿托梁的方式来设置防震缝,这是因为牛腿和顶梁的结合处是地震断裂的最敏感的地带,对防震起不到丝毫的作用。不设置抗震缝的时候,采用最合理最优化的平面布置。在建筑物的体型比较复杂的时候,要采取的措施是加强主体结构,保证主体结构的强度,就可以很好的做到整体建筑的坚固程度。不设置防震缝的时候,要对建筑进行精确的抗震分析,判定建筑中最易受损的部位,采取合理的措施,来加强抗震能力,例如增加肢体建筑的部位的配筋的数量。
二、高层建筑变形缝施工技术
变形缝施工中,其施工的难点主要在模板环节及变形缝内的混凝土处理环节。
(一)模板工程
在变形缝两侧剪力墙模板施工中,由于变形缝宽度小、长度大,若采用常规木模板施工方法,施工时工人无法进入变形缝间进行模板拆除作业,两侧剪力墙施工后模板只能废弃在变形缝内,该施工方法不仅施工成本高,而且废弃在变形缝内的模板将约束结构自身的变形性能,进而将影响整个结构的安全性能。为此,常规木模板施工方法无法适应变形缝间剪力墙施工。
解决变形缝间模板施工的关键是必须保证施工结束结构自身变形不被约束。为此,可采取填充体或可整体提升式模板作为变形缝间剪力墙施工模板。目前,市场上可作为填充体模板的材料有聚苯乙烯泡沫板和阻燃性挤塑板,但是其难以达到规范规定的墙体垂直度和平整度要求而且成本过于昂贵。为此,我们对可整体提升式模板进行分析和设计。整体提升式模板具有整体性能好且不易产生弯曲变形的性能。根据这一特性要求,可采用钢模板施工工艺。在这里介绍一种钢模板施工技术。该实用新型整体式变形缝钢模板,该钢模板是有3mm厚钢板、及钢板四周设臵的∠75*75角钢和中间设臵的5#横向、竖向槽钢组合而成。横向槽钢与竖向槽钢及沿钢板周圈75*75角钢相互焊接形成钢框,钢框的顶部设有一对相互对称的吊环;横向槽钢与竖向槽钢相互焊接形成钢骨架,横向槽钢与竖向槽钢交接处开ф14螺栓孔,在每个螺栓孔位臵焊接5cm*5cm*5mm的钢缀板,每个缀板上焊接有螺母,螺母穿过钢板上的螺杆孔与钢板焊接为一体。
(二)撑条的施工
如果变形缝两侧的结构不相同撑条的的施工方法也有所不同:当梁侧模支模时,在支设好模板之后进行梁撑条的放置,用小钉将撑条和梁侧模之间固定好,然后用楔形小木楔子将撑条和梁侧模固定好。在撑条中部加设一到两根木楔子来加强撑条中部的支撑能力。在拆模的时候,首先取钉,然后拆掉木楔,最后取出撑条;当柱和墙侧模支模时,在采取上述的方法的同时,要将木楔子楔在撑条的前后部以及中部。
(三)钢筋的施工
钢筋是高层建筑中重要的建材之一,其质量的好坏决定了高层建筑的质量,因此施工中应该选择质量达标的钢筋材料。在进行钢筋环节的施工时,只需采用常规的方法将钢筋绑扎固定好并假设垫块即可。
(四)混凝土施工
在进行柱和墙的混凝土施工的时候,对于同一为位置的两柱以及墙的混凝土要交替进行浇筑,每侧每侧浇筑的高度不能大于50厘米;同样采用交替的方式来浇筑梁的混凝土,要先浇筑变形缝一侧的梁,然后进行另一侧的浇筑,两侧浇筑的高度均不能大于20厘米。采用这样的浇筑方式可以确保模板两侧受力均匀以免变形缝处的模板出现位移或者是变形。如果柱的高度比较高或者是截面积比较大的话,可以在混凝土浇筑到一定高度的时候停歇一到两个小时然后继续进行混凝土的浇筑。
(五)变形缝防水施工
变形缝是屋面变形比较集中的部位,在随着建筑物的施工,变形缝会逐渐的变化,因此对于变形缝,需要进行多道设防,防止雨水渗入影响到使用,当变形缝的宽度变化不大时,不会造成防水层的破坏。
变形缝缝隙较宽时,选择变形缝防水材料时,除了选用橡胶止水带止水外,还考虑到橡胶止水带有限的压缩变形能力和弹性变形能力以及与混凝土之间的密封还存在一定的缺陷,不能完全填充和密封其变形范围以外的孔隙,为此,可选用了一种具有“双重止水功能”的遇水膨胀止水条作补充,它可以通过自身的弹性和遇水时体积膨胀来进一步填充和密封橡胶弹性变形以外的橡胶和混凝土之间的界面缝隙,以此来达到可靠的止水效果。
三、高层建筑变形缝施工应用
(一)工程概况
某工程总占地面积为5250.53m2,总建筑面积39817.15m2。本工程的变形缝位于一区、二区及二区、三区之间,宽度为190mm。变形缝下部架空,层高高达10.8m,变形缝两侧均为混凝土剪力墙结构。该工程复合定型钢框大模板采用型钢骨架结合夹板模板的形式。模板采取现场加工、现场拼装。由于变形缝位于下部架空处,层高高达10.8m,上部标准层层高3.3m,因此初步制定模板幅面设计为5375mm×3350mm,以便上下楼层通用。同时,通过计算,设计模板内外龙骨及对拉螺栓规格。
(二)施工操作要点
木模板应避免长时间曝晒。浇捣前应浇水润湿,凡经周转后损坏的木模板应及时进行维修或更换,以保证结构的施工质量。按配模标准配模板、连接件和支撑件,做好脱模剂、清洗剂、封边剂,以及操作工具的准备工作。须确保方钢管壁厚不小于3mm,以保障模板体系的刚度要求。固定在模板上的预留件和预留孔洞均不得遗漏,安装必须牢固,位置准确,其允许偏差应符合要求。模板及其支架在安装过程中,必须设置防倾覆的临时固定设施。混凝土初凝后,应适当放松对拉螺栓,以便于今后模板拆除。拆模时混凝土强度应符合设计要求。当设计无具体要求时,在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而损坏后,方可拆除。拆模时应注意保护好模板,模板的传递均采用塔吊传递,严禁随意抛掷,拆下来的模板要及时运走。
参考文献:
[1]姚健.高层建筑结构变形缝施工技术要点及常见问题处理
[J].新材料新装饰,2013年4期.
[2]袁盼.高层建筑变形缝施工的技术创新分析[J].江西建材,2014年24期.