高层建筑转换层大体积混凝土大梁施工[全面]
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高层建筑转换层混凝土结构梁施工摘要:本文主要阐述分析了转换层大体积混凝土梁施工技术及相应的模板支撑系统的施工要点,并提出了具体的施工质量控制方案以供参考。
关键词:转换层;截面;温升;验算;控制措施Abstract: this paper mainly analyzes the transformation of large volume concrete beam construction technology and relevant template construction points of the support system, and put forward the concrete construction quality control plan for your reference.Keywords: conversion layers; Section; Temperature rise; Checking; Control measures1前言某工程项目为21层框剪结构,建筑面积16000㎡,其中转换层位于6层,为箱式结构转换层,底板厚180mm,顶板厚220mm,框支梁截面BH为0.9×3m、1.4×3m等几种,混凝土设计强度等级为C50。
在本工程转换层主体施工中,因该层框支梁截面大,大体积混凝土的温度控制及模板支撑系统设计、施工是关键点,参照《建筑施工计算手册》,下面将针对这两个问题进行施工方案设计。
2 混凝土的温度控制本工程转换层框支梁截面大,宽度最大的为1.4 m,下面以该梁为例进行设计验算。
2.1混凝土的绝热温升水泥水化热引起的混凝土内部实际最高温度与混凝土的绝热温升有关。
计算绝热温升的数据按经优化后的混凝土配合比、水泥用量及粉煤灰用量取值。
3d时的水化热温度最大,故计算龄期3d的绝热温升。
混凝土绝热温升为:式中:Tr-混凝土的绝热温升(℃);W-每m3混凝土的水泥用量(kg/ m3),取480 kg/ m3;Q0-普通水泥每公斤水泥发热量为461kJ/kg;C-混凝土比热0.97kJ/kg.K;R—混凝土容重2400 kg/ m3;t-混凝土龄期(天),取3天;m-常数,与水泥品种、浇筑时温度有关,取0.384。
高层建筑转换层钢筋砼大梁施工技术摘要:在广州车辆段综合住宅5、6栋工程结构转换层施工中采取一次整浇工艺,对钢筋绑扎、模板支撑及大体积砼浇筑采取相应技术措施,成功完成转换层大梁的施工。
关键词:结构转换层;模板支撑体系;大体积砼广州车辆段综合住宅5、6栋工程总建筑面积35100㎡。
地下三层,层高分别为4.65m、3.5m和3.75m;地上分南、北塔楼,南塔楼26层,总高82.4m,北塔楼19层,总高62.4m,均为框架—剪力墙结构。
本工程转换层设置在负一层与首层之间,3根最大转换层大梁截面(b×h)为1500mm×1800mm,跨度9.2m,相应楼板厚度为200mm,转换层梁板采用一次整浇法完成。
1. 模板支撑体系由于转换层大梁施工活荷载和结构恒荷载合计达95kn/m,下层楼板结构不具备支撑该荷载的能力,解决转换层大梁荷载的安全传递是保证施工质量的重点所在。
除了转换层下方的负一层,在地下负二层、负三层相应区域均要设置钢管支撑将上部荷载垂直传递到基础底板上。
1.1转换层大梁荷载计算以转换层最大梁截面尺寸:1500mm×1800mm计算:(1)荷载标准值:①恒载:砼自重64.8kn/m;模板自重1.93 kn/m;钢筋自重4.55 kn/m;合计71.28②活荷载:振捣荷载、施工人员及设备荷载合计6.75 kn/m(2)荷载设计值:kn/m1.2模板支撑体系设计根据转换梁的荷载,梁支架顶部分别用20槽钢及50mm×100mm 木枋做主、次龙骨,梁模板采用18mm厚多层胶合板,梁侧采用a48×3.5mm钢管,间距500mm,a14对拉螺杆@500mm×500mm。
支撑立杆为a48×3.5mm钢管@500mm×500mm,如图1所示。
立杆的强度和稳定性必须满足规范要求。
图1模板支撑体系(1)立杆承载力验算立杆自重: 0.158×10.1=1.60kn梁传递荷载: 94.98/3/2= 15.83kn立杆承受压力:n=15.83+1.60=17.43kn立杆承载力:故立杆强度符合要求。
高层建筑大体积混凝土施工技术高层建筑的大体积混凝土施工技术涉及到混凝土的材料选择和配比、施工方式和工艺、安全保护等方面。
以下是一个基本的施工流程,与详细说明,以便建筑师和施工人员能够更好地理解和实践。
1. 材料选择混凝土作为高层建筑的主要结构材料,其选择和配比非常重要。
通常情况下,建议使用高强度混凝土,特别是在施工地点的地质条件较差或者风险较高的情况下。
此外,还应选择坚固的铁筋和钢筋,以确保建筑的稳定性。
2. 施工方式和工艺高层建筑的大体积混凝土施工通常需要使用折叠脚手架,这是一个用于悬挂工作区和运送混凝土的平台系统。
对于高层建筑而言,折叠脚手架是确保施工安全的重要部分。
在施工时,还需要使用混凝土输送泵和混凝土搅拌车。
混凝土一般由地面混凝土搅拌站不断地泵送至高处建筑物的搅拌车中。
在混凝土输送过程中,还要注意管道的清洁和维护,以免输送管道中止。
在混凝土施工过程中,应注意施工现场的布局,尤其是冷风区域的控制,以确保混凝土的质量和安全性。
3. 安全保护混凝土施工过程中需要特别注意施工安全。
建议使用高空作业平台,以确保工作人员的安全和交通流畅。
高空作业平台应固定在地面上,并装备有可用的防护器材,如安全阳台,定位设备和安全绳等。
此外,在高层建筑的建造过程中,还要注意天气变化和自然条件的影响。
在建筑物的底部,需要设置一个保护区域来限制访问,并在施工现场增设障碍物以限制进入施工区域的人员。
在施工结束后,应根据建筑规范进行混凝土的硬度测量,并对建筑物的安全性进行检查,以确保建筑物整体的质量和安全性。
总之,高层建筑的大体积混凝土施工需要合理的材料选择、正确的施工方式和工艺和完善的安全保护措施。
将这三个方面结合,可以有效地保证建筑物的质量和安全性,确保人员和基础设施的安全。
实例分析高层建筑转换层大梁混凝土施工技术摘要:本文作者结合工程实例,对高层建筑转换层大梁混凝土施工相关问题进行分析探讨。
关键词:实例分析;高层建筑;转换层;混凝土;施工技术当前我国钢筋混凝土高层建筑一般为2O~5O层,以2O~35层之间居多,且占我国全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,这个高度范围与我国当前城市经济发展与社会进步相匹配,得到较为广泛的应用。
在有关高层建筑的功能要求方面,高层建筑很少仅为住宅或写字楼等单一功能,一般多分为地下停车场、商场、娱乐场所、住宅、办公室、宾馆等多个功能开间。
可以说,80%的高层建筑中应用到转换层结构,由于带有转换层的高层建筑,其梁、柱或板的尺寸比较大,因此需要从模版的支撑系统、钢筋的安装、大体积混凝土浇筑等几个方面注意施工技术要求。
1 工程概况某高层商住楼工程,总体的面积大约为13.3万m2,其中地下有2层地上有31层,首层和2层都属于商业区,而以上的层次都是居民范围,商业区主要是采用人为的挖孔灌注桩基础,采用底部大空间部分框支剪力墙结构的模式而居民层则是剪力墙结构,在2012年8月楼层转换层开始实施动工,本工程转换层采取的是桁架结构,转换层顶板厚度为280 mm,地板厚度为200 mm,整个转换层高4.75m(+10.2m~+14.95m),其中分为下弦主梁截面、上弦主梁截面、次梁截面、立杆截面、斜杆截面,通过合理的利用分布转换层的各个面的面积,使转换层的动工更具有科学性。
桁架主梁、斜杆的配筋量较大,每个主梁一般都配有底筋、面筋,两侧还有腹筋以及中间附件的腹筋、箍筋、拉钩。
而且桁架主梁、斜杆之间相应的节点部分钢筋都密集的分布,不同的走向分布了不同的钢筋,并且主筋端部还存在着弯钩。
2 转换层特点及施工方法高层建筑转换层在整个工程建设结构中,起着十分重要的作用,所以在设计方面以及构建方面都必须采取合理的、科学的措施。
如:防裂方面,混凝土强度方面、材料质量、浇筑和养护以及桁架主梁、斜杆的配筋量等。
论高层建筑钢筋混转换层大梁的施工技术摘要:高层建筑转换层结构的跨度和承受的竖向荷载大,致使构件截面尺寸高且大,施工荷载大,施工期间安全隐患多,混凝土的连续浇捣施工强度大等,施工过程中质量安全技术方面面临情况复杂,是高层建筑中的施工难点。
本文从模板到钢筋混凝土施工浇筑养护等来谈谈钢筋混转换层大梁的施工技术。
关键词:转换层大梁;模板;钢筋混凝土;施工技术一、工程概况某市的**广场工程,是该市的地标建筑,总建筑面积106688㎡,±0.000以上40层、地下2层。
建筑物总高138m,钢筋混凝土框架剪力墙结构,是建筑工程等级为一级的办公及商住综合建筑。
本工程的转换层设在结构5层,板厚180mm,设计混凝土强度为C55,选用梁截面达600×2900;800×2500;800×2900;1000×2900;200×2900;1400×2900等。
转换层平面布置图二、模板工程本工程支模搭设基础为4层结构层,板厚100mm、120mm,C35混凝土层,地面标高14.40m,梁面标高20.90,核心筒支模高6.8m;转换层梁底模和支架自重及施工荷载计算值最大达130.62kN/m。
本模板设计主要考虑整层转换层的模板支撑安装:1、模板设计以整梁截面进行计算,主要考虑整层转换层的模板支撑安装一次完成,在第一次浇筑并达到混凝土强度达70%后,第二次浇筑的梁和楼板荷载由第一次浇筑的部分承担。
2、在转换层投影下方的结构首层、2-4层的模板支撑体系在结构5层(转换层)捣砼施工完成后14d,才从首层开始逐层拆除。
在结构4层混凝土强度达100%后,结构5层(转换层)才允许捣砼施工。
3、设置分割线:混凝土的浇筑则以梁高1500mm的梁底为分割线,对梁高大于1500mm的梁截面分二次进行浇筑完成,第一次浇筑梁下部分,待混凝土强度达70%进行第二次梁与楼面其它梁板一起完成。
高层建筑转换层大梁施工技术分析
某公寓主楼地上24层,地下2层,建筑面积约40000㎡,总高79.5m,六层以下为框架结构,六层以上为框筒结构,因七层以上使用功能改变,导致柱位、柱距改变,故在六层、七层之间设置转换层大梁支撑标准层柱的转换措施。
该建筑结构转换层大梁是整个建筑结构的关键部位,设计上要求一次浇筑,不留施工缝,所以施工难度很大。
转换层共有四组大梁,KL1、5梁高2.7m,宽1.1m,跨度8m,为多跨连续梁,总长32.6m,梁下与六层顶板距离100㎜。
一、施工方案
由于该工程分一、二两期施工,二期工程七层以上标准层施工时一期工程已竣工投入使用,要求转换层施工时不能影响六层以下正常使用,而大梁施工荷载大,荷载传递困难,受温度和收缩应力影响易产生裂缝,给施工带来很大困难。
转换层大梁KL1、5自重大,若采用一次支模、浇筑混凝土方案,施工时模板的垂直支撑负荷太大,梁下楼板无法直接承受其荷载,且六层以下楼板因客观原因也无法设置支撑,为减轻楼板的负荷,在不影响转换层大梁质量的前提下,经与设计单位协商后决定利用叠合梁原理将转换层大梁的分混凝土两次浇筑,即利用第一次形成的钢筋混凝土梁和原有支撑体系共同支撑第二次浇筑的混凝土和施工荷载,形成叠合梁以解决该梁施工荷载的安全传递问题。
二、施工方法。
高层建筑转换层大体积混凝土大梁施工
北京华润饭店主楼地上25层,地下3层,总建筑面积56300米2,高76.15米,四层一下部分为钢筋混凝土框架剪力结构;5层以上部分为钢筋混凝土剪力墙结构;在四、五层设置转换层大梁支承标准层(剪力墙)隔墙的转换措施.
该建筑结构转换层大梁DBl1与四层、五层楼板连在一起,是整个建筑结构的关键部位,设计上要求一次浇捣,不留施工缝,所以施工很困难.
四层有几组梁DB1~DB11承受上部20层楼的重量,其中梁DB11高4.50米,宽5.08~3.36米,最大跨度 17.30米,为三跨连续梁,总长32.60米,混凝土总体积为1100米3,重达2750t.该梁底标高为L0 .675米,梁的下面为大厅空间,大厅空间下为3层地下室,梁底至箱形基础底板面23.50米.
第1章施工方案
第1节施工特点
由于转换层大梁DB11是整个结构的关键部位,为大体积混凝土,位于大厅内、地下室上部,施工荷载大 ,荷载传递困难,受混凝土温度和收缩应力影响易产生裂缝,给施工带来很大的困难.
DB11梁自重大 ,若采用一次支模浇筑混凝土方案 ,施工时模板的垂直支撑负荷太大 ,梁下的楼板无法直接承受其荷载;支撑的高度大 ,从+10.675米至地下-12.825米,需设置大量钢支承,施工费用太高.
为减轻支撑的负荷,在不影响转换层DB11梁的质量情况下,与设计单位洽商后决定,利用叠合梁原理将转换层DB11梁的混凝土分两次浇筑,即利用第一次形成的钢筋混凝土梁和原有支撑佯系共同支承第二次浇筑的混凝土和施工荷载,形成叠合梁,以解决该梁施工荷载的安全传递问题.
第2节施工方法
1.为节约钢材,减轻负荷,转换层大梁DB11分二次浇筑,施工缝留在四层楼板面处.先浇筑施工缝以下部分及四层楼板混凝土,后浇筑施工缝以上部分.
2.为确保第一次浇筑混凝土形成的梁具有足够刚度、强度和二次浇筑混凝土叠合面的抗剪强度 ,将施工缝做成齿槽.
第一次浇筑高度为1.20米(不包括齿高).支撑的计算仅考虑施工第一次浇筑施工缝以下梁的全部荷载,待第一次浇筑的混凝土养护到设计强度的 70%时,再浇筑施工缝以上3.30米高的混凝土梁.
3.将第一次浇筑的施工缝以下梁按钢筋混凝土设计规范计算配置负弯矩钢筋和箍筋,使其能承担第二次浇筑的施工缝以上的混凝土梁的施工荷载(图3-6-1).
4.DB11梁改为二次施工后,施工缝以下部分的自身重量仅为3.00t/米2左右,可用Φ48钢管搭设满堂脚手架作模板的垂直支撑.支撑的立杆为2Φ48,间距600米米×600米米,横杆竖向间距10 00米米.为保证整个支撑体系的整体稳定性,设剪力撑数道,每步脚手架与圆柱固接.
5.由于地下室各层顶板无法承受上部传下来的荷载,所以在与转换层梁支撑立杆相对应的
位置,逐层采用与上部相同的方法设置双管支撑或工具式金属支撑,直至箱基底板.
第2章施工温度裂缝控制
转换层大梁分两次浇筑已在一定程度上解决了一部分大体积混凝土施工的问题,但施工缝以上第二次浇筑的混凝土仍为大体积.现浇混凝土内部产生的水化热引起的温升较高,且施工期间正值冬季,故混凝土内外温差大 ,易开裂.又由于混凝土逐渐降温、加上齿槽的约束作用,极易产生收缩裂缝.为避免上述两种裂缝的产生,进行了控制施工裂缝的理论计算.
第1节混凝土内外温差计算
式中T——混凝土的绝热温升(℃);
W——每立方米混凝土的水泥用量(千克/米3);
Q0——单位水泥28d的累积水化热(J/千克);
C——混凝土的比热(J/千克·K);
γ——混凝土密度 (千克/米3);
t ——混凝土龄期(d);
米——常数,与水泥品种、浇筑时的温度有关.求混凝土最高绝热温升T 米ax时,令e-米t = 0,所以
T 米ax =60.60℃
对于大体积混凝土最高温度皆发生在第3天.因此
T H= T t+ T 0
式中 T t——混凝土实际内部最高温升(℃);
T H——混凝土浇筑后内部的最高温度 (℃);
T 0——混凝土的入模温度 ,按l0℃计算.
根据第二次混凝土浇筑高度及T t / T 米ax的关系,得出T t / T 米ax =0.675.
T H= T t+ T 0= T 米ax×0.675+10℃=51℃
不采取任何保温措施,按大体积混凝土施工进行估算,在第3天,混凝土表面温度能达到15℃左右,因而混凝土内外温度之差、
ΔT = T H-15℃=36℃>20℃
按宝钢经验,内外温度差小于25℃,不满足要求.
第2节温度应力计算
转换层DB11大梁最长部分为32.60米,体积大 ,在养护过程中混凝土内部从第3天开始降温,硬化过程中混凝土开始收缩.
梁长L为32.60米,混凝土浇筑高度 H为3.30米,梁宽b为3.36米,H/L=0.l01<0.2,符合计算假定.
由于降温与收缩的共同作用可能引起混凝土开裂的最大拉应力为:
式中 C x——阻力系数(N/米米3);
α——混凝土的线膨胀系数.
式中 [K]——抗裂安全系数.
从上述计算可知,由降温和收缩产生的最大拉应力接近混凝土抗裂能力,因此必须采取措施防止混凝土开裂.
第3节施工措施
为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土的抗拉能力,采取以下施工措施:
1.掺用沸石粉14%(51千克/米3)代替部分水泥,降低用水量,使水化热相应降低.
2.在混凝土中掺入0.3%EP—7泵送混凝土减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝,推迟水化热峰值的出现,使升温延长,降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减少,还可避免施工中出现冷接缝现象.
3.大梁的混凝士浇灌完毕后,振动界面以前,在混凝土即将凝固时进行混凝土表面二次振动,然后用术抹子抹压混凝土表面,以防混凝土表面收缩裂缝.
4.为提高混凝土抗拉强度 ,采用级配良好的骨料,限制砂石中的含泥量.
5.为防止混凝土表面散热过快,内外温差过大 ,采取先施工梁周围的结构及墙体,待梁施工时,周围已封闭,部分敞露的地方进行保温防护,形成一个封闭的空间.仅梁的上表面和梁端与大气接触.在麻袋内装2层草袋子,进行梁表面保温,在两层麻袋之间夹放1层塑料薄膜,以防透风.在梁端头部分模板上挂2层复合麻袋,并挂1层苫布.在整个养护期间(1个月)内始终采取严格的保温措施.
6.变冬季施工的不利因素为有利因素,降低混凝土的入模温度 ,经过热工计算将混凝土的入模温度控制在5~10℃之间.
7.分层浇筑梁的混凝土,每层厚30~50厘米,连续浇筑,并在前一层混凝土初凝之前将后一层混凝土浇灌完毕.
8.加强混凝土测温工作,密切注意观测混凝土内部温升变化.第1~19天,每4h测温一次;第20~3 0天,每6h测温一次,在每一观测处设深度不同的 3个观查点.由于梁表面积太大 ,所以只代表性地进行测温孔布置.
采取上述措施后,通过测温孔观测得知,梁混凝土内部的最高温升比理论计算向后推迟了 1 d多,使温升延长了 1d.
在大梁的不同部位,混凝土的中心最高温度实测值接近原来计算的水化热峰值,有效地降低了最高温升;使梁内部与表面温差始终控制在20℃以内;从梁的混凝土浇灌到第30天始终是在正温情况下进行养护的 .
由于采取上述有效的措施,消除了 525号普通水泥水化热值高及商品混凝土中水泥含量高所带来的不利影响.拆模后大梁未出现裂缝.混凝土强度、梁的挠度、外观及几何尺寸均符合设计和施工规范的要求.。