曾啟文
(英德市建宇工程監理咨詢有限公司,廣東 英德 513000)
試述建筑工程結構轉換層的施工監理
曾啟文
(英德市建宇工程監理咨詢有限公司,廣東 英德 513000)
隨著城市建設的發展,建筑工程結構轉換層因構件尺寸高而大,鋼筋密集,連續施工強度大,使得施工變得更加復雜和困難。本文通過工程實例,簡要介紹了監理工程師在建筑工程結構轉換層施工中的方案審核,對施工過程中施工質量監理控制要點進行了闡述,以確保施工質量。
高層綜合樓;結構轉換層;模板工程;施工監理
現以某高層商住綜合樓為例,對建筑轉換層結構大量的施工質量監理控制制作進行分析探討。該工程為一高層商住綜合樓,地下2層,地上26層。1層~4層為框架結構商業用房,層高4.8m;5層為結構轉換層,層高4.8m;6層以上為剪力墻結構的住宅,標準層高2.8m。轉換層為梁式結構,施工荷載大梁橫截面尺寸為1200mm×2500mm,板厚250mm,裙房屋面板厚為150mm。
基于本工程轉換層大梁截面尺寸達1200mm×2500mm,自重達7.5t/m,施工時加上模板自重以及施工活荷載,必須采取必要的措施解決荷載的安全傳遞問題。另外,轉換層大梁屬于超長的大體積混凝土梁,極易產生收縮裂縫和溫度裂縫,因此,必須采取措施予以控制。按照以往的工程施工經驗,轉換層大梁一般有通天支撐一次支模澆筑法、分層澆筑迭合成型法和埋設型桁架加強模板法等三種支模方案可供選擇。
2.1 通天支撐法
通天支撐一次支模澆筑法是將施工過程中轉換層大梁自重等一系列荷載通過支撐層向下傳遞,直到地下室底板傳遞給地基。此工程從轉換層梁底(相對高度24.000m)到負二層地下室底板面(相對高度-9.600m),支撐高度達到33.6m,這就需要大量的模板以及支撐材料,不僅費工費力,而且受力不明確。
2.2 埋設鋼桁架加強模板法
此方法是在轉換層大梁中埋設型鋼桁架,將型鋼桁架與模板連為一體,以承受全部大梁自重及施工荷載,將大梁一次澆筑成型。相對于通天支撐法來說,此方法可以節省大量的支撐材料,但型鋼桁架需埋于混凝土中,一次消耗的鋼量大,此方法不經濟。
2.3 分層澆筑迭合成型法
分層澆筑迭合成型法主要是將大梁分成2層~3層澆筑迭合成型。此方法采用迭合梁的原理,將大梁沿水平方向分成2層~3層澆筑,等到下層的混凝土強度達到70%的設計強度后,在澆筑其上一層混凝土。
即利用澆筑第一層混凝土形成的梁支撐第二層混凝土的自重以及施工荷載;同理,利用下兩層澆筑的混凝土形成的迭合梁支撐第三層混凝土的自重以及施工荷載。梁下模板的支撐僅需考慮第一層混凝土自重及施工荷載,因此可以節省大量的模板以及支撐材料。
與此同時,采用混凝土分層澆筑,使得每層混凝土的體積大大減少,這樣有利于控制轉換層大梁因大體積混凝土導致的收縮裂縫和溫度裂縫等問題。施工時應注意疊合面的處理,同時應對疊層澆筑的轉換進行多次驗算,以確保澆筑的正確性。
對比以上三個方案,分層澆筑迭合成型法是最經濟的,并且施工方便,在與設計人員進行溝通后確定按第三種方案進行轉換層的施工,即分兩層進行施工。同時,應對4層和5層樓蓋進行頂撐加強,以確保下部樓蓋能夠承受轉換層施工時的荷載。
3.1 模板工程
3.1.1 支模體系復核
監理工程師必須遵守職業準則,嚴格按照已通過施工單位技術負責人及總監理工程師審批過的施工方案進行質量控制,將模板支撐作為轉換層施工的一個關鍵程序進行嚴格控制,對施工單位按分層澆筑迭合成型法設計的支撐體系的計算過程進行嚴格的復核,以確保支撐系統的承載能力和穩定性。
為確保模板體系的正常使用和施工安全,下面的計算過程必須全部符合要求,不能有任何差錯:梁底模、側模的強度以及變形,梁底支撐桿件的強度、剛度以及穩定性的驗算,豎檔以及擱柵的強度和變形。搭設模板支撐時,為確保荷載能夠正常傳遞,必須要求上、下層支撐處在同一位置,同時,應確定拆除支撐的合理次序,使得施工階段的結構受力達到最小。
3.1.2 模板施工質量監控
總的來說,就是為確保支撐系統的承受能力和穩定性,應加強對支撐系統的檢查,將其作為轉換層施工的一個關鍵工序進行嚴格的質量控制;為確保支撐系統的可靠性(不變形)和嚴密性(不漏漿),應對模板的安裝質量加強監督和控制。轉換層大梁最大跨度為9.9m,由于跨度較大,按照規范的要求,當跨度超過4m時應起拱1/1000~3/1000。
在此工程的實施過程中,考慮到大梁采用分層迭合法進行施工,梁底模按照2/1000進行起拱。在轉換層混凝土強度達到100%之前,均不得拆除4層和5層樓蓋下的加強支撐,以確保轉換層在施工的過程中的安全性和穩定性。待同條件養護的混凝土試塊強度達到100%設計強度后,才可進行轉換層大梁底模的拆除。
3.2 鋼筋工程
由于轉換層的跨度和承受的荷載很大,其配備的鋼筋較多,而且鋼筋骨架的高度相對較高,因此監理工程師在鋼筋制作時就要加強檢查,施工時應采取措施保證鋼筋骨架的穩定以便于鋼筋的布置,受力鋼筋的接頭位置符合規范要求,并掛牌標示,以免用錯。
3.2.1 鋼筋綁扎安裝順序
鋼筋綁扎安裝順序十分重要。鋼筋應從底部開始分層綁扎安裝,以配合轉換層大梁混凝土分兩層進行澆筑。在底模鋪好后,先將轉換梁底部的鋼筋進行綁扎。同時,底部鋼筋與箍筋分批穿插協調安裝綁扎,以避免互相干擾,在底部箍筋穿插到位后,在將箍筋立起。
另外,從第二層底筋起,在每跨梁內用兩根短鋼管找好標高,扣接在兩側支撐架上,作為鋼筋的臨時支托,待完成鋼筋的位置校正、焊好支架后,再將短鋼管拆去。按照此順序自上而下的逐層放置和綁扎水平鋼筋以及S型拉筋。
當鋼筋綁扎到疊合面的位置時,用鋼筋支架將疊合面的附加筋牢牢固定,同時按照1.3m梁高加設與轉換層大梁同規格同間距的箍筋,以此來封閉疊合面處的箍筋。待疊合面下層混凝土澆筑后,再將疊合面以上的鋼筋穿入箍筋內定位并固定。
3.2.2 迭合面及保護層處理
為減少沖剪力,保證分層澆筑混凝土的質量,在迭合面選用長1.5m、直徑12mm、間距200mm的插筋呈梅花形進行布置(有箍筋處此筋取消),以保證結構的整體性能不受混凝土分層澆筑的影響。
為確保鋼筋豎向間距的準確性,所有主筋、分層之間以及保護層每隔1m用長1200mm、直徑25mm的鋼筋作墊鐵。
3.2.3 轉換層上剪力墻預留插筋的定位控制標準住宅層位于轉換層的上部,其結構的截面尺寸都比轉換層的構件截面尺寸小,所以,控制上層軸線的關鍵是預留插筋位置的準確性。施工單位防線人員通過各個構件的控制線確定預留插筋位置,此時,現場監理應對此預留位置進行復核,并用紅油漆進行標識,確認無誤后,由班組按照設計要求對預留插筋位置進行布置。
為了增強梁鋼筋的整體性,插筋應用點焊固定在梁鋼筋上,而且預留插筋上部必須綁扎三道水平筋。待插筋預留完畢后再進行通線檢查,然后根據設計圖紙,現場監理人員對各開間、門、窗洞口的相對位置確保正確無誤。
3.3 混凝土工程
3.3.1 混凝土強度等級及配合比
本工程結構轉換層的柱、梁、板混凝土強度等級均為C45。因支撐大梁的柱以及轉換層大梁具有非常密集的鋼筋結構,致使振搗出現一定的困難,一點點疏忽就會造成混凝土的不密實,嚴重的可能會造成蜂窩、孔洞、露筋等質量問題的出現。
轉換層鋼筋密集會導致混凝土澆筑時振搗十分困難,混凝土通常選用粒徑為5mm~20mm的粗集料,具有自密實特性的細石混凝土。在混凝土振搗時注意分層搗實,避免過振、漏振。
當鋼筋較密致使振動棒不能插入振動時,為確保混凝土的密實性,應由人工用鋼釬仔細插搗。在沒有內外溫差的情況下,混凝土可能由于在凝結的過程中產生收縮而出現開裂的現象,分兩層澆筑混凝土可減小混凝土的內外溫差。因此,為防止大體積的混凝土的開裂,減小綜合溫差,在混凝土中摻入適量膨化劑和緩凝劑,以此來補償混凝土的收縮。
3.3.2 混凝土澆筑
由于轉換層大梁具有密集的鋼筋,尤其是在梁柱節點處,鋼筋密度更大,為此,在混凝土振搗時要采取分層搗實的方法,避免過振、漏振,保證混凝土澆筑的成功。必要時應采取人工插搗。在進行泵送混凝土開始之前,為確保泵送混凝土輸送正常,應用與混凝土相同成分和比例的水泥砂漿潤滑甭管。
在澆筑混凝土時,應注意澆筑是速度的變化,采取先慢后快的方式,同時采用兩臺泵機對大梁進行澆筑,為使大梁受力均衡,應采取從兩端同時向中間澆搗的方式。另外,必須確保第一次混凝土強度達到75%時,再對上層混凝土以及樓板進行第二次澆筑,在澆筑前必須對迭合面按施工縫進行處理。
3.3.3 混凝土測溫與養護
作為大體積混凝土施工,在對轉換層大梁進行混凝土澆筑的過程中應加強溫度的監控,在完成后也應如此。同時應采取相應的降溫、升溫措施,以確保混凝土內部溫度與底部或表面溫度差不超過25攝氏度。
混凝土澆筑完畢,進行二次收面后,立即對混凝土用塑料薄膜進行覆蓋,同時應指派專人定期澆水,保證混凝土表面濕潤,養護時間不少于14d。
作為建筑物內不同結構形式受力的連結與傳接的關鍵節點,建筑工程的結構轉換層的質量是非常重要的。盡管其施工過程中質量控制存在較大的難度,但只要在施工過程中采取科學規范的方法,監理工程師高度重視,認真審核,仔細檢查,嚴格把關,整體工程就能夠達到轉換層支撐系統穩定可靠,混凝土溫差控制嚴密、無裂紋產生的良好效果,建筑工程結構轉換層的施工質量就可以得到有效的控制,節省了建筑工程的時間。
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