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摘要:进入二十一世纪以来,随着经济和社会的不断进步,城镇化水平也在不断的提高。一方面体现了人们生活水平的提高,另外一个重要的方面就是城市人口的急剧增长导致了城市居民用地也越来越紧张。为了给新世纪的生活提供充足的空间,为了使先进科学技术与建筑业更紧密的结合,很多建筑企业都对房屋建筑设计了转换层,丰富了新形式建筑的功能,也使得空间得到了充分的利用。本文就房屋建筑工程结构转换层施工技术发表一下自己的见解。
关键词:建筑工程结构;转换层;施工技术;结构设计
中图分类号:TU198文献标识码: A
新的科技和建筑行业急速发展的形势下,科技创新和探索房屋建筑的施工技术实践措施,正确解决房屋建筑转换层结构(主要体现在高层建筑中)的相关技术问题,对整个房屋建筑工程结构的质量安全保障有着极为关键的作用。本文针对现代房屋建筑转换层结构的概念、特点以及施工技术等若干方面,进行了简明的阐述和分析。
一、房屋建筑工程结构转换层的相关定义
文章中提到的转换层结构,其基本定义主要是指在楼层与地面之间设置的一种转换功能建筑结构。它要解決的问题主要是楼层纵向构件无法与地面相贯通的问题。目前,很多高层建筑的内部构造都较为特殊,特别容易出现地面以上构件无法与地面连通的情况。这时就需要设置转换层来增强建筑工程整体的稳定性,这样就能方便以后的使用。转换结构构件一般为梁空腹格架,对于一些有抗震功能要求的建筑来说,则需要另外使用加厚板,不同建筑种类需要采取不同类型的转换构件的设计方案。合理的设计好转换层构件,才能够保障建筑结构的稳定性和建筑工程的整体质量,以及保证建筑工程的功能得到有效地发挥。
图1 转换层示意
而房屋建筑工程的结构转换层,侧重的主要是功能复杂的综合性房屋建筑结构体系以及其广泛性功能特点。在整个房屋建筑结构体系开发施工过程中,为解决横向或竖向结构的急性变化等问题,采取了设计一种单元型转换结构的方法。房屋建筑结构转换层,一方面满足结构基本安全功能要求的同时,另一方面还满足了诸如在结构转换层空间内布置管道设备等许多特殊技术性建筑的功能要求,这种转换层广泛应用于现代房屋建筑工程的施工过程中。
除此之外,有关房屋建筑工程结构转换层施工技术的相关概念也是琳琅满目,涉及转换层模板支撑的施工技术(一次性支模施工技术、荷载传递支模施工方式、叠合浇筑法支模施工方式、埋设型钢法支模施工方式等)、转换层混凝土施工技术(控制混凝土配比、做好混凝土的浇筑工作、养护好混凝土等)、钢筋施工技术(控制好钢筋安装顺序、控制好做钢筋的连接、做好钢筋的绑扎工作等),总之房屋建筑工程结构转换层涉及的技术比较广泛而且复杂,需要建筑施工各个方面的施工技术相结合,精益求精,总和创新才能完成。
二、房屋建筑工程结构转换层的用途简介
在对房屋建筑工程结构进行设计时,通过转换层的设置可以将建筑体的上半部分与下部分直接连通在一起,从而能够利用到更广泛的中间空间,满足人们在日常生活中对空间的需求,。在对房屋建筑工程结构转换层进行设计的过程中,设计人员要对建筑上下的刚度进行最为严密的控制和限制,使上下之间的刚度比例保持一致,这样的设计特点,既能够增强建筑的抗震能力,又能够保障建筑本身,尤其是高层建筑的稳定性。当然,除了以上用途,对转换层的设计,还大大节省了混凝土何钢筋的使用量,使得工程造价大幅度降低,既节约了成本,又保证了质量和功能。
三、房屋建筑工程结构装换层的施工要点—重、难点
房屋建筑工程转换层施工过程中的重、难点主要体现在以下三个方面:模板支撑系统和钢筋的连接,配筋量的大小、裂缝控制,混凝土浇筑。以最为严密的要求正确对待转换层的水平方向的刚度,合理有效的支撑,保证充分的安全,是建筑施工过程中亟待解决的关键问题,合理的下料和准确合适的钢筋位置与数量是建筑顺利施工的关键基础。做好充分的准备来防止裂缝的发生,足够顺利浇筑的钢筋混凝土能够保证钢筋混凝土的高质量,这也是最为关键的材料基础。
图2 转换层等效侧向刚度计算模型
四、房屋建筑工程结构转换层的施工技术
4.1在模板支撑体系方面的施工技术
在施过程中主要有三种模板支撑体系。第一种:一次性模板支撑体系。这种模板支撑体系主要运用于转换层低的时候,或者是施工现场需要采用多种支撑材料的情况。使用这种支撑系统能够有效的将转换层的梁和楼板的自重以及施工荷载传递给其他楼层的楼板或梁,从而减缓转换层的承重,降低压力负荷,在进行结构设计这一环节时要准确的确定支撑楼板的数量,做到心中有数,以量的控制来掌握整体的设计过程。当然,另外一种途径也可以行得通,那就是通过转换层承重柱的传力作用把那些压力传递给其他楼层的承重柱,同样可以起到上述的效果。两种途径相结合,权衡利弊,综合使用,可以更好地分担承重,同时又不会影响建筑转换层的功能。第二种:叠合浇筑法模板支撑体系。转化梁或楼板通常需要通过两次或三次浇筑才能够形成,这种方法巧妙地运用了叠合梁的经典原理。这种方法只能承受的住第一次施工荷载和混凝土自重,施工时不仅要准确的处理好叠合面的相关方面,更要精确地验算出叠层浇筑转换的相关数据。第三种:埋设型钢法模板支撑体系。在转换层施工过程中将钢以及钢桁架埋设,然后将两者和模板连为一个整体,这样可以承受住全部的施工负荷与大梁、楼板的自重,一次性浇筑成大梁,不仅节约了模板支撑材料,而且简化了操作程序,钢骨混凝土结构还可以直接用在转换梁上。
4.2在转换层钢筋混凝土方面的施工技术
(1)钢筋混凝土的配比。钢筋混凝土是现如今最广泛应用的建筑材料,因此混凝土的质量和配比比例在施工技术中非常关键。由于转换层楼板的厚度较厚,通常需要对其进行分层浇筑。到了二、三层时混凝土结构的体积会变大,随着楼层的增高,水化热也逐渐的增高,因此需要对钢筋混凝土的原材料和配比重新做出分析和研究。在浇筑钢筋混凝土时掺入矿渣"高效减水剂和粉煤灰等方法,可以降低水化热。(2)浇筑混凝土。混凝土浇筑的标准务必要满足每层楼整体性连续性的要求,通过以转换楼板为中心,然后逐渐向两边扩散的浇筑,这种方法应用最为广泛。但是必须需要保证两边的浇筑进度与速度始终保持一致,下部脚手架的受力要几乎完全对称,这样用来防止发生歪斜现象产生不必要的安全隐患。对于大体积的钢筋混凝土,因其表面的水泥浆较厚,浇筑后则需要对其进行进一步的处理,浇筑 1~2 小时之后,要先用长尺去进行标高和刮平,最终凝固之前再用铁滚筒进行多次的碾压,直到裂缝闭合和收缩结束。(3)养护混凝土。可以用蓄热保温法来保养钢筋混凝土,用这种方法来保养钢筋混凝土需要把握好两个关键,就是在升温阶段主要做到保湿,在降温阶段主要做到保温。在大体积的钢筋混凝土内部埋循环的通水管,这样可以使大体积的钢筋混凝土由于水化热而产生的温度降低,缩小大体积钢筋混凝土内部与表面的温差,这种方法是内降外保法。还有一种方法也是最简单的方法,即在初凝时先洒水养护,再蓄水养护。
4.3 钢筋的施工技术
在转换层施工过程中,用量特别大的就是钢筋,因此钢筋的施工技术必须严格而且科学,这决定着房屋建筑工程结构转换层的整体质量和功能。精确地进行下料和合理的翻样,连接的科学规范性程度的高低以及钢筋安装顺序的正确与否都影响着转换层施工的质量和功能的保障。正确的钢筋安装顺序需要首先确定绑扎的顺序和制作的精密尺寸,其次要正确处理好钢筋之间穿插避让的相互关系。在转换层施工过程中有四种方法进行钢筋连接,分别是,钢筋闪光对焊法、套筒冷挤压法、电渣压力焊法以及锥螺纹连接法。可以运用绑扎接头来连接构造钢筋,钢筋的型号决定着钢筋的连接方法,半径为 8-12 的墙柱板筋,可采用闪电对焊法、电弧焊法和电渣压力焊法连接,半径为 14-16 的板筋比较适合运用锥螺纹连接和套筒冷压力的方法连接。几乎所有的钢筋都需要采用锥螺纹法来连接钢筋的中间部分,运用套筒冷压法来连接梁端有弯头的钢筋,这是施工技术最普遍的常识。然而由于有的时候钢筋太长,所以在钢筋绑扎和成型的总体过程中,就只能够应用闪光对焊法成型,因为只有借助于钢筋支撑架,才能对钢筋进行科学合理的绑扎,由此可见钢筋支撑架是顺利绑扎钢筋的关键所在。这其中最为具体的绑扎过程就是需要先绑扎位于下部的钢筋,然后再抽走下一排的钢筋支撑架,于此同时把下一排钢筋支撑架安放在梁底部的位置,再继续进行下一步的绑扎,这样不断进行,依次类推下去,直到绑扎完全部的钢筋为止,至此,钢筋施工技术就算是基本完成了。
4.4 预应力方面的施工技术
在转换层施工过程中,预应力的施工虽然不是核心,但依然是很重要的一部分。其中,预应力的施工需要注意以下几个方面:(1)敷设波纹管。波纹管的规格务必要精确地符合相关的要求,凹痕裂缝绝对不能够出现,要采用套管来进行连接接头,用防水袋严密的进行裹缠。(2)穿预应力筋。在波纹管内穿预应力筋,能够防止因波纹管内漏而造成的堵塞事故。在混凝土浇筑前,波纹管安装后把预应力筋穿入到波纹管内,并且在浇筑混凝土的同时不断的轻轻拉动钢筋,保持孔道的畅通。为了在张拉时清楚的辨别每束预应力筋,需要在每孔内的预应力筋的两端标上标记。
结语:建筑的结构转换层能够将同一个建筑中的不同的形式的结构合理的连接起来,在下部结构中它属于“封顶”,在上部结构中它又同时属于“空中基础”,对整个建筑来说,转换层起着连接纽带的作用,合理而科学的施工技术与方法,直接影响到整个建筑物的结构质量,因此准确的理解转换层的涵义并进行精确的施工对于建筑本身就是一项重要的基础工程。
参考文献
[1]戴志勇.高层建筑转换层施工技术初探[J].城市建设理论研究(电子版),2012(22).
[2]陈景盛.建筑工程结构转换层施工技术研究[J]城市建设理论研究(电子版),2012(11).
[3]吴志刚.高层建筑梁板式结构转换层的质量监督要点[J]城市建设理论研究(电子版)2012
[4]黄建辉.高层建筑混凝土结构转换层施工中的问题及对策[J]中国高新技术企业
[5]李锦权.高层商住楼厚板式结构转换层施工技术[J]中小企业管理与科技(下旬刊)
关键词:建筑工程结构;转换层;施工技术;结构设计
中图分类号:TU198文献标识码: A
新的科技和建筑行业急速发展的形势下,科技创新和探索房屋建筑的施工技术实践措施,正确解决房屋建筑转换层结构(主要体现在高层建筑中)的相关技术问题,对整个房屋建筑工程结构的质量安全保障有着极为关键的作用。本文针对现代房屋建筑转换层结构的概念、特点以及施工技术等若干方面,进行了简明的阐述和分析。
一、房屋建筑工程结构转换层的相关定义
文章中提到的转换层结构,其基本定义主要是指在楼层与地面之间设置的一种转换功能建筑结构。它要解決的问题主要是楼层纵向构件无法与地面相贯通的问题。目前,很多高层建筑的内部构造都较为特殊,特别容易出现地面以上构件无法与地面连通的情况。这时就需要设置转换层来增强建筑工程整体的稳定性,这样就能方便以后的使用。转换结构构件一般为梁空腹格架,对于一些有抗震功能要求的建筑来说,则需要另外使用加厚板,不同建筑种类需要采取不同类型的转换构件的设计方案。合理的设计好转换层构件,才能够保障建筑结构的稳定性和建筑工程的整体质量,以及保证建筑工程的功能得到有效地发挥。
图1 转换层示意
而房屋建筑工程的结构转换层,侧重的主要是功能复杂的综合性房屋建筑结构体系以及其广泛性功能特点。在整个房屋建筑结构体系开发施工过程中,为解决横向或竖向结构的急性变化等问题,采取了设计一种单元型转换结构的方法。房屋建筑结构转换层,一方面满足结构基本安全功能要求的同时,另一方面还满足了诸如在结构转换层空间内布置管道设备等许多特殊技术性建筑的功能要求,这种转换层广泛应用于现代房屋建筑工程的施工过程中。
除此之外,有关房屋建筑工程结构转换层施工技术的相关概念也是琳琅满目,涉及转换层模板支撑的施工技术(一次性支模施工技术、荷载传递支模施工方式、叠合浇筑法支模施工方式、埋设型钢法支模施工方式等)、转换层混凝土施工技术(控制混凝土配比、做好混凝土的浇筑工作、养护好混凝土等)、钢筋施工技术(控制好钢筋安装顺序、控制好做钢筋的连接、做好钢筋的绑扎工作等),总之房屋建筑工程结构转换层涉及的技术比较广泛而且复杂,需要建筑施工各个方面的施工技术相结合,精益求精,总和创新才能完成。
二、房屋建筑工程结构转换层的用途简介
在对房屋建筑工程结构进行设计时,通过转换层的设置可以将建筑体的上半部分与下部分直接连通在一起,从而能够利用到更广泛的中间空间,满足人们在日常生活中对空间的需求,。在对房屋建筑工程结构转换层进行设计的过程中,设计人员要对建筑上下的刚度进行最为严密的控制和限制,使上下之间的刚度比例保持一致,这样的设计特点,既能够增强建筑的抗震能力,又能够保障建筑本身,尤其是高层建筑的稳定性。当然,除了以上用途,对转换层的设计,还大大节省了混凝土何钢筋的使用量,使得工程造价大幅度降低,既节约了成本,又保证了质量和功能。
三、房屋建筑工程结构装换层的施工要点—重、难点
房屋建筑工程转换层施工过程中的重、难点主要体现在以下三个方面:模板支撑系统和钢筋的连接,配筋量的大小、裂缝控制,混凝土浇筑。以最为严密的要求正确对待转换层的水平方向的刚度,合理有效的支撑,保证充分的安全,是建筑施工过程中亟待解决的关键问题,合理的下料和准确合适的钢筋位置与数量是建筑顺利施工的关键基础。做好充分的准备来防止裂缝的发生,足够顺利浇筑的钢筋混凝土能够保证钢筋混凝土的高质量,这也是最为关键的材料基础。
图2 转换层等效侧向刚度计算模型
四、房屋建筑工程结构转换层的施工技术
4.1在模板支撑体系方面的施工技术
在施过程中主要有三种模板支撑体系。第一种:一次性模板支撑体系。这种模板支撑体系主要运用于转换层低的时候,或者是施工现场需要采用多种支撑材料的情况。使用这种支撑系统能够有效的将转换层的梁和楼板的自重以及施工荷载传递给其他楼层的楼板或梁,从而减缓转换层的承重,降低压力负荷,在进行结构设计这一环节时要准确的确定支撑楼板的数量,做到心中有数,以量的控制来掌握整体的设计过程。当然,另外一种途径也可以行得通,那就是通过转换层承重柱的传力作用把那些压力传递给其他楼层的承重柱,同样可以起到上述的效果。两种途径相结合,权衡利弊,综合使用,可以更好地分担承重,同时又不会影响建筑转换层的功能。第二种:叠合浇筑法模板支撑体系。转化梁或楼板通常需要通过两次或三次浇筑才能够形成,这种方法巧妙地运用了叠合梁的经典原理。这种方法只能承受的住第一次施工荷载和混凝土自重,施工时不仅要准确的处理好叠合面的相关方面,更要精确地验算出叠层浇筑转换的相关数据。第三种:埋设型钢法模板支撑体系。在转换层施工过程中将钢以及钢桁架埋设,然后将两者和模板连为一个整体,这样可以承受住全部的施工负荷与大梁、楼板的自重,一次性浇筑成大梁,不仅节约了模板支撑材料,而且简化了操作程序,钢骨混凝土结构还可以直接用在转换梁上。
4.2在转换层钢筋混凝土方面的施工技术
(1)钢筋混凝土的配比。钢筋混凝土是现如今最广泛应用的建筑材料,因此混凝土的质量和配比比例在施工技术中非常关键。由于转换层楼板的厚度较厚,通常需要对其进行分层浇筑。到了二、三层时混凝土结构的体积会变大,随着楼层的增高,水化热也逐渐的增高,因此需要对钢筋混凝土的原材料和配比重新做出分析和研究。在浇筑钢筋混凝土时掺入矿渣"高效减水剂和粉煤灰等方法,可以降低水化热。(2)浇筑混凝土。混凝土浇筑的标准务必要满足每层楼整体性连续性的要求,通过以转换楼板为中心,然后逐渐向两边扩散的浇筑,这种方法应用最为广泛。但是必须需要保证两边的浇筑进度与速度始终保持一致,下部脚手架的受力要几乎完全对称,这样用来防止发生歪斜现象产生不必要的安全隐患。对于大体积的钢筋混凝土,因其表面的水泥浆较厚,浇筑后则需要对其进行进一步的处理,浇筑 1~2 小时之后,要先用长尺去进行标高和刮平,最终凝固之前再用铁滚筒进行多次的碾压,直到裂缝闭合和收缩结束。(3)养护混凝土。可以用蓄热保温法来保养钢筋混凝土,用这种方法来保养钢筋混凝土需要把握好两个关键,就是在升温阶段主要做到保湿,在降温阶段主要做到保温。在大体积的钢筋混凝土内部埋循环的通水管,这样可以使大体积的钢筋混凝土由于水化热而产生的温度降低,缩小大体积钢筋混凝土内部与表面的温差,这种方法是内降外保法。还有一种方法也是最简单的方法,即在初凝时先洒水养护,再蓄水养护。
4.3 钢筋的施工技术
在转换层施工过程中,用量特别大的就是钢筋,因此钢筋的施工技术必须严格而且科学,这决定着房屋建筑工程结构转换层的整体质量和功能。精确地进行下料和合理的翻样,连接的科学规范性程度的高低以及钢筋安装顺序的正确与否都影响着转换层施工的质量和功能的保障。正确的钢筋安装顺序需要首先确定绑扎的顺序和制作的精密尺寸,其次要正确处理好钢筋之间穿插避让的相互关系。在转换层施工过程中有四种方法进行钢筋连接,分别是,钢筋闪光对焊法、套筒冷挤压法、电渣压力焊法以及锥螺纹连接法。可以运用绑扎接头来连接构造钢筋,钢筋的型号决定着钢筋的连接方法,半径为 8-12 的墙柱板筋,可采用闪电对焊法、电弧焊法和电渣压力焊法连接,半径为 14-16 的板筋比较适合运用锥螺纹连接和套筒冷压力的方法连接。几乎所有的钢筋都需要采用锥螺纹法来连接钢筋的中间部分,运用套筒冷压法来连接梁端有弯头的钢筋,这是施工技术最普遍的常识。然而由于有的时候钢筋太长,所以在钢筋绑扎和成型的总体过程中,就只能够应用闪光对焊法成型,因为只有借助于钢筋支撑架,才能对钢筋进行科学合理的绑扎,由此可见钢筋支撑架是顺利绑扎钢筋的关键所在。这其中最为具体的绑扎过程就是需要先绑扎位于下部的钢筋,然后再抽走下一排的钢筋支撑架,于此同时把下一排钢筋支撑架安放在梁底部的位置,再继续进行下一步的绑扎,这样不断进行,依次类推下去,直到绑扎完全部的钢筋为止,至此,钢筋施工技术就算是基本完成了。
4.4 预应力方面的施工技术
在转换层施工过程中,预应力的施工虽然不是核心,但依然是很重要的一部分。其中,预应力的施工需要注意以下几个方面:(1)敷设波纹管。波纹管的规格务必要精确地符合相关的要求,凹痕裂缝绝对不能够出现,要采用套管来进行连接接头,用防水袋严密的进行裹缠。(2)穿预应力筋。在波纹管内穿预应力筋,能够防止因波纹管内漏而造成的堵塞事故。在混凝土浇筑前,波纹管安装后把预应力筋穿入到波纹管内,并且在浇筑混凝土的同时不断的轻轻拉动钢筋,保持孔道的畅通。为了在张拉时清楚的辨别每束预应力筋,需要在每孔内的预应力筋的两端标上标记。
结语:建筑的结构转换层能够将同一个建筑中的不同的形式的结构合理的连接起来,在下部结构中它属于“封顶”,在上部结构中它又同时属于“空中基础”,对整个建筑来说,转换层起着连接纽带的作用,合理而科学的施工技术与方法,直接影响到整个建筑物的结构质量,因此准确的理解转换层的涵义并进行精确的施工对于建筑本身就是一项重要的基础工程。
参考文献
[1]戴志勇.高层建筑转换层施工技术初探[J].城市建设理论研究(电子版),2012(22).
[2]陈景盛.建筑工程结构转换层施工技术研究[J]城市建设理论研究(电子版),2012(11).
[3]吴志刚.高层建筑梁板式结构转换层的质量监督要点[J]城市建设理论研究(电子版)2012
[4]黄建辉.高层建筑混凝土结构转换层施工中的问题及对策[J]中国高新技术企业
[5]李锦权.高层商住楼厚板式结构转换层施工技术[J]中小企业管理与科技(下旬刊)