摘要:本文通過對某工程實例進行分析,簡單介紹了高層建筑鋼筋混凝土桁架式轉換層施工的重點和難點,詳細分析了鋼筋混凝土桁架式轉換層鋼筋、混凝土工程,模板及支撐系統施工技術。
關鍵詞:鋼筋混凝土;桁架式轉換層;施工技術
該工程總建筑面積132838.7m2,總高99.8m,地下2層,地上31層,其中地下2層為停車場,地上1、2層為商場,3層為轉換層,4至31層為住宅。主體結構屬底部大空間部分框支剪力墻構,4至31層采用剪力墻結構,3層以下為框架核心筒體結構。3層為轉換層,采用鋼筋混凝土桁架式轉換結構,桁架總高4.8m,跨度12m,共12榀,上弦主梁截面1.2m×2.6m。下弦主梁截面1.2m×lm,桁架混凝土強度等級為C40;樓板為現澆混凝土板,除轉換層樓板300mm厚外,其余現澆混凝土板根據設計位置不同采用80~120mm不等的厚度,混凝土強度等級為C40。
1 施工重點和難點
1.1 鋼筋混凝土桁架由上弦主梁、下弦主梁、立桿及斜桿組成,同時在水平方向通過次粱及現澆板與其他桁架聯結,節點多且節點處鋼筋密集,鋼筋不易綁架與安裝,混凝土澆筑難度大。以鋼筋混凝土桁架腳HJ-5為例,該桁架高4.75m,混凝土澆筑量67m3,重16.75t,豎向荷載大,桁架模板及支撐系統施工難度大。
1.2 施工正處在炎熱的夏季,外界氣溫高,轉換層桁架結構構件體積大,如桁架主梁最大尺寸達1600mm×2300mm,混凝土強度等級為C40,混凝土本身水化熱大,因此如何防止施工時結構產生收縮裂縫是一個關鍵問題。
2 鋼筋工程施工
2.1 鋼筋連接桁架梁、斜桿、立桿縱向鋼筋采用套筒擠壓機械連接接頭,每根鋼筋接頭不超過2個且接頭位置錯開,接頭位置除控制在跨中l/3范圍內之外,距柱內側不宜少于2m。
2.2 鋼筋綁扎順序扎柱子鋼筋(箍筋先扎梁下部分,與斜桿相交區域的柱箍待插入柱內的斜桿縱向鋼筋調整后再綁扎)及立桿鋼筋→搭支撐架(控制梁筋側移)→穿主梁底筋、面筋和斜桿上端縱向鋼筋,套主梁及斜桿箍筋→扎柱、斜桿和柱、梁節點處柱箍→穿主梁腹筋→安吊筋→穿次梁底筋及面筋→扎主梁及斜桿鋼筋→套次梁箍筋一穿次梁腹筋→扎次梁筋→放鋼筋骨架并拆除支撐架→扎箍筋外的抗裂筋→扎板筋。
2.3 鋼筋保護層控制
2.3.1 梁底用30mm厚小塊花崗巖按間距l500mm墊設。
2.3.2 梁中多排鋼筋用直徑25~28mm的短鋼筋按@1500mm隔開。
2.3.3 底板用15mm厚的細石混凝土塊按間距1500mmxl500mm墊設。
2.3.4 梁及柱側用細鐵絲捆綁30mm厚細石混凝土塊。
2.3.5 板雙層配筋按要求設撐筋。
3 混凝土施工
3.1 施工縫留設為給桁架立桿及上弦主梁模板支撐系統提供操作平臺,在10.200m標高處設置一條水平施工縫,即下弦主梁與三層樓板混凝土整體澆筑。上弦主梁根據設計單位要求不留水平施工縫。一次澆筑成型.即10.200-14.950m標高段混凝土一次連續澆筑。
3.2 混凝土施工配合比根據設計強度及泵送混凝土坍落度的要求,經試配優選。確定混凝土配合比為水:水泥:砂:卵石:復合液=O.25:l:1.82:2.51:O.04:采用42.5R水泥,水泥用量控制在450kg/m3。根據設計要求,混凝土中摻加水泥用量4%的復合液,它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能,溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝時間延長到5h左右。選用10-30mm連續級配卵石,細度模數2.80~3.00的中砂(通過0.315mm凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在l%以內,并不得混有有機質等雜物,不得使用海砂。
3.3 混凝土澆筑
3.3.1 澆筑混凝土時,組織2臺混凝土輸送泵和l臺塔吊,混凝土一次澆筑,不留水平施工縫。一次澆筑混凝土至14.950m標高處。安排三班運轉,連續作業。
3.3.2 澆筑混凝土前1d對模板進行清理。將模板內雜物吹掃干凈,并對模板進行濕潤。
3.2.3 每一流水段內混凝土連續澆筑,若必須間歇,間歇時間盡量縮短,并在下層混凝土初凝前將上層混凝土澆筑完畢(一般控制在2h內)。
3.2.4 新老混凝土接頭處,先填30-50mm厚的同配比去石子砂漿。
3.4 混凝土養護
3.4.1 混凝土澆搗完畢后保留梁柱側模不拆。保留時間7~10d。
3.4.2 澆搗樓板混凝土過程中,應及時在澆完的板面滿鋪一層麻袋,澆完一塊鋪一塊,在混凝土板面能上人行走時開始鋪設,鋪設的麻袋需澆水,在養護期內麻袋始終保持濕潤狀態。
3.4.3 養護時間不少于14d。
4 模板及支撐系統施工
4.1 模板支撐施工
4.1.1 轉換層下部支撐體系保留及加固(1)保留轉換層下面兩層(第一、二層)支模架不拆,增加部分剪刀撐和斜撐,同時在梁下適當加設樹撐或筏撐(可調節支撐)。滿堂支模架加設剪刀撐和斜撐,支撐的縱橫向間距不超過4.5m。(2)負一層頂撐設置:因轉換層大梁混凝土一次澆筑,施工荷載較大,需要通過荷載傳遞,由其下面的多層梁板來分擔。為確保安全,在已拆模的負一層還要適當加設部分頂撐,即對±0.00樓板加撐。
4.1.2 模板材料選用根據采用的施工方法,結合市場材料供應情況,同時考慮施工質量要求及方便施工,該工程模板工程采用支撐體系、模板板材、木方材料、其他輔助材料(覫14mm對拉螺栓、50mm×50mm×5m墊片、覫14mm(尾徑)杉樹或可調節鋼管支撐)等。
4.2 模板施工
4.2.1 木方間距:柱、立桿、斜桿和梁側模內空間距為120~150mm;梁、斜桿底模內空間距為100~120mm,板底模內空間距為150~200mm。
4.2.2 柱及立桿采用定型模板,外箍采用8號或6號槽鋼和覫14mm對拉螺栓,槽鋼和對拉螺栓沿高度方向的間距不超過400mm。利用滿堂支模架作為水平支撐,水平支撐不得少于上、中、下3道,水平支撐高度方向間距不大于1400mm。梁及斜桿寬度控制采用14姍對拉螺桿,縱橫向間距均不超過覫500mm。螺桿兩端均加2個螺母緊固。墊片采用50mm×50mm×5mm規格。另外,由于轉換層不宜留孔洞,對拉螺桿一次使用(不設穿螺桿用的套管)后留置在混凝土中。
4.2.3 梁底模鋪裝時,按2‰起拱。
4.3 支撐體系施工
4.3.1 柱子及立桿的水平支撐
利用滿堂支模架作為水平支撐。水平支撐不得少于上、中、下3道。水平支撐高度方向間距不大于l400mm。
4.3.2 滿堂支模架立桿設置
橫向立桿為緊靠梁(斜桿)的兩側每側設1根、梁(斜桿)下再設置l-3根(即每排3~5根),其中寬度1000mm以上(含l000mm)的設3根,寬度800mm以上(含800mm)至100Omm以內的設2根,寬度800mm以內的設l根。梁(斜桿)下每排立桿縱向間距不超過500mm。板下立桿縱橫向間距均不超過800mm。
4.3.3 附加支撐
每跨(相鄰兩柱之間)跨中并排設置2根樹撐或沿梁縱向按間距不超過l500mm設置筏撐。同時用鋼管將筏撐縱橫拉結成一個整體。
5 總結
鋼筋混凝土桁架式轉換層目前在工程實際中應用較少,尚缺少經驗。該工程項目組通過技術攻關和精心施工,保證了質量,取得了經驗及良好的社會經濟效益,該工程從竣工交付使用至今未出現質量問題。
參考文獻
[1]凌志彬,張敏,吳東岳.拱式轉換層與梁式及桁架式轉換層力學性能比較[J].水利與建筑工程學報,2010,(3)
[2]萬小華,玉小冰,張文祥,李天成.鋼筋混凝土桁架式轉換層施工技術[J].建筑技術,2009,(12)
[3]張堅,王振雄.上實南洋廣場桁架式轉換層結構設計[J].結構工程師,1997,(3)