摘要:高層建筑的結構形式多樣,在眾多結構形式當中,轉換層結構最為常見。本文主要對于高層建筑轉換層結構類型,并根據工程實例對轉換層的施工技術進行分析,供同行借鑒參考。
關鍵詞:高層建筑;轉換層;施工技術
一、高層建筑轉換層結構
(一)高層建筑轉換層結構形式
由于篇幅限制,本文主要就柱網結構形式的轉換層進行分析,柱網結構形式的轉換層主要分為兩種:一是轉換層底部空間較大的結構形式。在高層建筑中將底部幾層設置為大空間的情況十分常見,對于這種情況設置的轉換層宜采取橋式結構,即將轉換層結構跨越建筑底層平面的兩端,從而使荷載均衡傳遞到底層結構的受力支點上;還有就是在轉換層中部,設置一個牢固的支撐體,例如圓形或方形鋼筋混凝土柱,以此為中心點向四周進行懸挑,從而創造使建筑底部形成較大的空間層,可以作為商場、停車場等。二是外部形成大柱網的轉換層。若是建筑為筒中筒結構,則其內筒結構很少需要變化,外筒結構必須進行轉換。在轉換建筑外筒時,主要采用轉換梁、轉換拱、合柱、轉換析架等轉換結構形式[1]。
(二)高層建筑轉換層結構分類
按照高層建筑結構形式和使用功能,轉換層能夠分為三類:第一類,上、下層結構類型轉換。主要應用于建筑中的剪力墻結構和框架結構,能夠將上層剪力墻轉換為下層框架,這樣能夠建筑內部空間更大。第二類,改變上、下層柱網和軸線。主要應用于建筑外框筒下層存在大入口處,不會對轉換層的上部和下部結構形式作出改變,但是通過利用轉換層擴大下層柱網中的柱距,從而形成一個大型的柱網。第三類,同時對建筑樓層結構形式和結構軸線進行轉換。利用轉換層將建筑上部樓層的剪力墻結構轉換為框架,同時錯開上部樓層軸線與柱網軸線,從而形成不對齊的建筑樓層上下結構布置形式。
(三)高層建筑轉換層設計應力分析
隨著社會的發展,人們對于高層建筑使用功能的需求也在不斷發生變化,促使著高層建筑結構形式越來越多樣化、復雜化。高層建筑結構形式通常是下部樓層空間大于上部樓層空間,為了避免在進行轉換層施工時出現突發情況,在進行高層建筑轉換層設計時,應充分考慮高層建筑上下樓層結構的應力情況,以此合理設計轉換層,充分發揮轉換層的傳力作用,從而滿足高層建筑使用功能需求,進一步確保高層建筑質量。在高層建筑轉換層設計中轉換層應力設計是非常重要的環節,在具體進行轉換層應力設計時,必須對高層建筑的豎向受力荷載、地震作用等情況進行充分全面的考慮,并采取科學的方法進行計算,以此為高層建筑轉換層的應力設計提供保障[2]。
二、工程概況
某高層建筑的地表一、二層采用框剪結構形式,柱網尺寸為6.5×8.4米,以便形成較大的自由空間,主要使用強度等級為C40的混凝土,可作為商場、娛樂場所使用。上面的23層作為標準住宅層使用,每層層高3.5米,采用剪力墻結構,前面8層(3至10層)主要采用強度等級為C35的混凝土,后面15層(11至25層)主要采用強度等級為C30的混凝土,住宅層的房間沒有梁、柱,空間更大、使用更方便。由于該工程結構形式復雜,所以采用的轉換層也不同,從第三層開始采用預應力厚板轉換層,厚板轉換層厚度為1.7米,采用強度等級為C45的混凝土,該轉換層具有能夠靈活布置上下層柱網、軸線的優點。針對該工程所采用的預應力厚板轉換層,宜采用混凝土施工技術[3]。
三、高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術
(一)配合比設計
在進行厚板轉換層澆筑施工時,應采取分層澆筑的方式,第一層澆筑的厚度為0.6米,第二層澆筑的厚度為1.1米。由于采用強度等級為C45的混凝土,水化熱較高,所以,在進行配合比設計時,應摻加適量的粉煤灰和高效減水劑,從而達到降低水化熱的目的。根據研究表明,1立方米的混凝土應摻加73千克的粉煤灰,這樣能夠降低大約5度的水化熱,同時在水泥中摻加適量的高效減水劑。應盡量選用水化熱低的水泥,一般采用普通硅酸鹽水泥,選用含泥量不超過1%,且粒徑在5到25毫米之間的碎石,選用含泥量不超過2%,細度模數大于2.5的砂子。
(二)混凝土澆筑
高層建筑厚板轉換層混凝土施工中采用的混凝土澆筑方法是分層澆筑,先澆筑薄層,再澆筑厚層,分層厚度分別為薄層0.6米,厚層1.1米,嚴格按照施工設計要求控制自然流淌坡度,而后根據建筑澆筑面積測算出混凝土澆筑量,再次根據混凝土初凝時間來掌握混凝土的澆筑時機,且混凝土澆筑應是連續不間斷進行。混凝土澆筑的具體操作應是先澆筑轉換板中心處,再澆筑轉換板兩側且轉換板兩側混凝土澆筑應是同時對稱進行澆筑。轉換板兩側同時澆筑一側應采取現場攪拌配合泵送設備完成,而另一側能夠采用商品混凝澆筑完成,考慮到兩側澆筑的對稱性,現場攪拌施工應與商品混凝土澆筑速度一致。混凝土澆筑結束后必須及時進行振搗密實,根據工程實際情況選擇合適的插入式振搗器進行振搗,應特別注意并做好鋼筋密集區的振搗作業。振搗方法為快插、慢拔,每次插入振搗時間不得低于30秒,振搗間距不得大于50厘米,且振搗棒插入深度不得小于50厘米,振搗應以混凝土表面不再產生氣泡,且泛出灰漿為止。
(三)混凝土澆筑面處理
混凝土澆筑結束后應靜停一小時,等到混凝土表面有水滲出后,應在模板上進行鉆孔,以便這些多余水分及時排出,而后混凝土表面鋪放一層經過篩選水洗且大小為3到6厘米的碎石,確保碎石的鋪放狀況是一半埋入混凝土表面的水泥漿中,另一半裸露在外。在澆筑薄層混凝土前,應按照施工設計要求綁扎好錨筋,且每間隔70厘米布置一個鋼筋支架,這樣能夠增強混凝土抗剪能力。在混凝土初凝前,應使用長刮尺將混凝土表面刮平,確保其與標高一致。在混凝土終凝前,使用鐵滾筒碾壓數遍,以此防止收縮裂縫出現[4]。
四、結束語
總之,本文對高層建筑的厚板轉換層混凝土施工技術進行了分析與探討,具有非常重要的意義。轉換層對于高層建筑的重要性不言而喻,根據工程實際情況選擇合適的轉換層施工技術非常重要,不僅能夠提高轉換層施工質量,還能夠進一步增加企業經濟效益,從而促進企業的升級與轉型。
參考文獻
[1]楊闖,王懷西,王胤.高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術[J].河北工程技術高等專科學校學報,2010,01:23-24+37.
[2]王榮軍.高層建筑厚板轉換層的施工技術研究[D].武漢理工大學,2007.
[3]鄧瓊秋,李劍.高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術研究[J].大眾科技,2006,05:4+3.
[4]田金紅.高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術研究[J].中國房地產業,2011,03:171.