关于建筑工程中转换层的施工质量控制

摘要:本文是作者结合多年工作经验,主要阐述了现阶段高层建筑物的结构转换层施工技术,并且对质量控制方面的问题作出了相关的分析。以供参考。

关键词:高层建筑 转换层 质量控制 施工技术

前言

结构转换层是一个高层建筑物中不同结构形式相连接的关节点,它既是下部结构的封顶,更是上部结构的“空中基础”,起着上承下传的重要作用。其结构形式复杂,施工难度较大,因此,如何从施工技术上和管理措施上周密而合理地组织好施工,对确保结构转换层的质量以及整个高层建筑结构主体质量至关重要。

1. 转换层的形式、作用和特点

1.1 结构转换层的形式

若按使用材料分,一般分为混凝土结构、钢结构两类,其中以混凝土结构最多;若按承受荷载的方式分类,一般有梁式转换、墙式转换、桁架式转换、箱型式转换、斜柱式转换、拱式转换等。目前,我国的高层建筑中,以使用梁式转换结构最为普遍。

1.2 结构转换层的作用

通过结构转换层,将下部楼层的大跨度、大空间框架结构,转换为上部楼层的小跨度、小空间框架结构或其他结构形式,并改变(转换)上下部楼层的柱网和轴线尺寸。

1.3 结构转换层的特点

归纳而言,可用“大、重、密”概括之。“大”主要是指混凝土框架梁的截面尺寸大、跨度大。目前,高层建筑转换层混凝土框架梁的常用截面截面宽度一般为500mm ～ 2500mm,高度为900mm ～ 4000mm,梁的跨度在6000mm及以上。“重”转换层主、次梁要直接承受上部结构的巨大竖向荷载,并传递到框架柱上,由于转换结构构件的截面尺寸原因,其体形庞大,混凝土浇筑量多,形成转换层结构厚重无比,仅单体构件自身重量至少在6.75吨以上。

2.施工质量要点

由于转换层的“大、重、密”特点,使施工难度增大,稍有不慎,就可能造成模板变形、钢筋错位、混凝土漏浆等质量问题,甚至发生支撑系统失稳,酿成坍塌事故。因此,在进行转换层施工时,必须严格从施工技术角度上,加强施工质量控制的管理。

在进行施工前,必须专门编制转换层施工方案,经过企业技术负责人审查批准,并严格按此方案组织施工。该方案主要应包括的内容有:转换层结构概况;转换层自重、施工荷载及传递方式;支撑系统的设计、验算及施工方案(包括重要部位大样图);模板系统的设计、验算及施工方案(包括重要部位大样图);钢筋工程的施工方案(包括密集处节点大样图);混凝土(含大体积混凝土)的施工配合比设计及浇筑方案(包括混凝土的浇筑份量、浇筑速度、供应方式);施工质量控制措施和安全保障措施等。施工项目部必须建立健全有关技术和质量管理制度,责任到人,认真实施。这些管理制度包括:转换层施工方案的审批制度;分项工程施工前的技术交底制度;分项工程施工后的检查验收制度;混凝土的浇筑许可制度;进场材料的检查验收和加工试(焊)件的见证取样送检制度等。

混凝土浇筑前,必须由项目技术负责人组织相关工程技术人员,对模板系统、支撑系统、钢筋安装以及水泥、砂、石、外加剂、焊接件等,进行全面细致的检查,认定符合要求并签发必要的许可手续后,再经建设、设计、监理、施工、质监等部门共同验收合格,方能进行混凝土浇筑。必须加强施工质量的过程控制,特别是支撑系统的巡视检查和加固处理,应作为转换层施工的一个关键部位,对其进行严格的监控,确保支撑系统的承载能力和安全稳定性,同时,确保模板系统的可靠性(不变形)和严密性(不漏浆)。结合梁内钢筋密集的特点,针对钢筋的连接和安装等工序,应尽量采用新技术、新工艺,(如闪光对焊箍筋、塑料混凝土保护层垫块)确保钢筋规格、数量、位置的准确性。

3.支撑系统搭设质量保证

3.1 转换层施工中,荷载要合理分摊。由于转换层施工中荷载很大,单凭转换层下一层的框架梁板来承受此荷载显然是不够的。因此,一般采取多层框架梁板来承担转换梁板荷载的方式,即:将转换层荷载分摊到下部几层楼的框架梁板上共同承担,形成由下至上的层层连续支撑系统,确保转换层荷载(含施工荷载)的合理分摊。

3.1.1 转换层以下第二层支撑系统,在进行该层钢筋混凝土结构施工时,按计算要求搭设支撑。当梁、板混凝土浇筑完成,混凝土强度达到75%设计强度后,拆模时,只将梁、板底模的部分支撑松掉,边拆除梁、板底模,边将原支撑归位顶紧固定。若有缝隙未顶紧,可用木楔顶紧,使该层支撑系统保持原有工作状态不变,以便上层荷载能通过支撑系统传递到下面楼层的框架梁、板上。

3.1.2 转换层以下第一层支撑系统搭设要求与前述相同,但当钢筋混凝土结构施工完成后,支撑系统及梁、板底模均不得松动,保持原有状态。

3.2 转换层支撑系统的搭设

3.2.1 框架主梁及特殊部位次梁的支撑搭设要求:

(1)立杆搭设:双排立杆(沿梁两侧各一排)沿梁长方向搭设,立杆纵向(沿梁长方向)间距以计算决定,立杆横向间距为梁宽度再加500mm(即:梁截面宽度+2×250mm)。

(2)水平杆搭设:水平小横杆垂直于梁长方向塔设,最上层水平小横杆置于梁底模板下、直接承担梁的荷载,下层各水平杆步距≤l100mm,水平扫地杆距楼面≤150mm;水平大横杆沿梁长方向搭设,其水平步距与水平小横杆相同。

必要时,除按上述方案搭设支撑架外,还应在梁底的中间部位,沿梁长方向增设一排或二排立杆,其间距与梁两侧立杆纵向间距相同。该排立杆上端顶住或二排梁底模板,并用木对口楔楔紧,下端置于楼面上;该排立杆上部须用纵向水平杆沿梁长向连通,该排立杆中部和下部同样采用纵向水平杆连通,并与其相交的横向水平杆牢固连接。当梁的截面高度达到1500mm或宽度达到700mm时,应在梁底部沿梁长方向增设二排立杆,其搭设方法同上。在梁底部沿梁长方向增设一(或二)排立杆的目的是,将主梁的部分荷截通过立杆直接传递到下层框架上,可大大减轻梁底模板下水平小横杆所承受的荷截;同时,由于这些立杆上端直接顶住梁底模板,从而有效控制了主梁的下挠。

3.2.2 当梁的跨度≥6000mm时,转换层主梁及特殊部位次梁除按上述方案搭设钢管支撑外,还可采取在梁的跨中部位同时增设砖墩支撑的方案,以减少梁在施工时的跨度。

3.2.3框架次梁及板的支撑搭设。立杆纵、横向间距≤800mm,在塔设时,应注意与主梁的立杆间距相协调,以方便搭设,形成一个整体性支撑系统:水平杆步距≤l100mm,第一道水平扫地杆距楼面≤150mm,纵横向搭设,最上一道水平杆置于次梁底模或板底模下,直接承受次梁或板的荷载。

当框架次梁的截面高度达到900mm或宽度达到400mm时,除按上述方案搭设支撑架外,应在梁底的中间部位,沿梁长方向增设一排立杆,其搭设方法与主梁相同。整个转换层主、次梁和板的支撑架要形成一个整体(系统),为保证支撑系统的稳定性,应在每根主梁(及部分次粱)两侧的两排立杆上各设置一道剪刀撑;剪刀撑的斜杆与支撑架杆件之间至少应有3道连接。在转换层支撑系统基本完成,梁、板的底模安装后,钢筋未安装前,应先进行转换层框架的混凝土施工。框架柱的混凝土浇筑高度应低于邻近主、次梁的梁底200mm左右;待框架柱的混凝土浇筑后,再安装梁的侧模和梁板的钢筋。这时,框架柱的混凝土已达到一定强度,这样可使整个支撑系统借助于框架柱作为支撑得以加强,更加稳定。

4.混凝土浇筑质量保证

由于转换层混凝土浇筑量大,且需连续浇筑,加之梁内钢筋密集,振捣困难,稍不注意容易造成混凝土不密实,甚至造成蜂窝、孔洞、露筋等质量问题。要尽量采用粗骨料粒径较小、坍落度较大、流动性较好的具有自密实特性的泵送预拌混凝土。混凝土配合比设计,必须由具有相应设计资格的试验室在对施工现场使用的水泥、砂、石、外加剂等进行试(检)验的基础上,设计出混凝土配合比。为防止在浇筑中出现施工冷缝,要求在混凝土配合比中添加缓凝减水剂,如:木质磺酸钙或糖钙等混凝土外加剂,使混凝土终凝时间延缓至少3小时以上(具体延缓时间视具体工程而定)。对于泵送预拌混凝土,为有利于混凝土的泵送,还应添加诸如FDN―OR等高效减水剂。混凝土浇筑速度设计应在浇筑混凝土前完成,主要根据工程所在地实际情况,混凝土浇筑量、供应方式(预伴混凝土或现场拌制混凝土),现场搅拌机数量,混凝土拌制生产量,现场水平运输,垂直运输量或泵送量等。同时,还需根据气温及施工规范的有关要求等多种因素(工序环节),确定混凝土浇筑的总时间(小时),从而计算出混凝土的浇筑速度(m3/小时)。

5.结束语

近几年来,我们在施工过程中,按照以上行之有效的质量控制措施,确保了各在建工程特别是高层建筑结构转换层的支撑系统牢固稳定,模板系统规整严密,钢筋位置准确,混凝土密实,构件几何尺寸准确,表面平整,横平竖直,线角顺直方正,不仅符合设计强度要求,满足施工质量验收规范、标准和强制性条文规定,而且,提高了工作效率,施工质量合格率达百分之百,经济效益和社会效益都得到了充分体现。