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施工质量类论文范文文献,与高位转换层结构模板支撑体系设计与施工在某商住综合楼工程中的应用相关论文开题报告

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摘要:高层建筑的结构转换层作为层间空间转变的重要结构层,具有梁大、板厚、荷载受力复杂等特点,其模板支撑体系设计施工是其中难点之一.本文结合工程实例,分析介绍了某商住综合楼高位转换层结构模板支撑体系优化设计过程,并在模板支撑体系设计验算的基础上,对其节点构造处理、施工应用效果进行了详细阐述和总结.

关键词:高位转换层:模板支撑体系:方案优化,二次浇筑,设计验算

中图分类号:Tu755.22　文献标识码:B　文章编号:1008-0422(2010)04-0119-03

1.引　言

梁式转换层混凝土施工有一次浇筑和二次浇筑两种方案.一次浇筑的优点是结构整体性好,钢筋安装质量易保证,施工速度快:缺点是支模难度大,支撑材料用量大,混凝土浇筑质量难控制,水化热影响大.二次浇筑的优点是浇筑第二层混凝土时的自重可充分利用第一层已达一定强度的混凝土承担,支撑用量少.由于分层减小了混凝土的浇筑高度,因而浇筑质量易控制,水化热较小:缺点是结构的整体性略差,分层面处理较困难,施工速度慢.

从目前国内施工情况看,在转换层施工过程中,支撑体系的合理设置是保证施工质量及工程安全的关键环节,然而现有的支撑体系大多建立在经验基础之上,缺乏必要理论分析与计算,因此,对高位结构转换层的模板支撑体系设计与施工进行分析探讨具有很强的指导意义.

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2.工程概况

某工程位于湘潭市芙蓉路农贸市场旁,由二栋地下1层,地上26、27层的高层建筑组成,总建筑面积为64559.38m2.其中1#楼地上26层,地下1层,框支剪力墙结构,负1层为地下车库和设备用房,1层至第5层为商场,5层以上为普通住宅楼,第25是为复式住宅,建筑总高度为86.4m.

结构转换层设在第5层,属于高位转换层,最大梁截面1000×2200mm,结构层顶24.6m,层高5.7m.转换层结构受力承上启下,是大厦上部结构的基础和支撑平台,其施工质量对整个工程起着关键作用,因该转换层梁、柱断面较大,钢筋直径大且数量多,给钢筋绑扎、模板支撑及混凝土浇筑都有一定难度,如何分析选择一个合理、优化的施工方案,直接关系到该结构转换层的施工质量及效果.

3.转换层结构施工特点及技术难点

1)本工程为框支剪力墙结构,转换层采用梁式结构,设计在第5层(结构层顶标高为24.60m),达到此类钢筋混凝土结构设计的上限,结构施工极为重要.

2)转换层梁的规格种类繁多,梁高由800-2200mm不等,变化幅度较大.框支梁的截面尺寸最大达到1000mm×2200mm,板厚为180mm,整个结构荷载较大.

3)框支梁、框支柱配筋直径大、数量多,非常密集.根据图集《03G101》规定,柱和框支梁主筋锚固较复杂:上部结构短肢剪力墙的所有竖向受力钢筋均须插筋预埋,钢筋定位较为困难.

4)转换层混凝土浇筑方量大,施工人员多,浇筑方法和施工荷载也是转换层施工中需要重点解决的问题.

4.高位转换层结构施工方案优化分析

本工程转换层结构的特点决定其必须合理选用结构施工中的模板支撑体系方案,综合考虑支撑的布置对转换层下部结构梁板的承载力的影响,确定支撑体系的配置形式,是转换层施工技术方案选择的主要内容,具体分析如下:

4.1　一次性支模体系方案

转换层的模板支撑从转换层底部一直支撑到底层地面,这种方案简单但是需要大量的模板支撑材料,很不经济.

4.2　叠合梁施工方案

将一根框支梁分为2-3次浇筑,先浇筑下部的梁,待混凝土强度达到100%后,再浇筑中部梁和上部梁.采用此方案,支撑系统只考虑承受第1次的混凝土自重和施工荷载,可减小下部钢管支撑的负荷,可减少一定量的周转材料.但是,这种方案梁的高度变化大,无法统一浇筑,很难保证施工缝的规范留置,容易污染和破坏已成型的钢筋骨架:混凝土工序延长使施工工期加长,转换层以下第3、4层梁板模板及其支撑系统拆除时间延长,也增加了施工费用.

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4.3　附加型钢或桁架支撑系统施工方案

在结构施工中首先施工框支柱、剪力墙至框支梁底标高处,在框支柱和剪力墙上提前埋设铁件,然后在铁件上焊接牛腿,用牛腿承托型钢或者军用桁架,形成附加支撑体系,待柱、墙的混凝土强度达到设计强度的80%后,承担转换梁的施工荷载.这种方案需要投入大量钢材,一次性投资很大,施工工艺较复杂,焊接和预埋件埋设精度高,工艺增加使工期加长,既不经济、施工速度又慢.

4.4　荷载传递、埋设埋件、叠合浇筑综合法施工方案

本工程在结构与施工组织设计时,考虑到由于转换层的荷载传递变化引起的应力不均匀性,转换层板厚设计为180mm,增大了第4、5层的钢筋配筋率采用商品泵送混凝土,混凝土施工分区单独进行,确保混凝土施工的连续性,后期工程中设计的预埋件钢板较多,可以提前购进加工成小尺寸的钢板,用其作为竖向支撑杆件的垫板,该方案的具体设计要点如下:

1)荷载传递.转换层的自重和施工荷载通过模板和支撑体系传向竖向构件和下部结构顶部的梁板.转换层支撑体系要求解决下部支撑的刚度和稳定性,尤其是转换梁的支撑和荷载分散问题.本工程在设计荷载传递分配上,传向竖向构件和下部结构顶部梁板的荷载各分担50%,经估算,传向下部结构顶部梁板的荷载,考虑第3层及第4层顶板负荷强度能够满足要求,因此在设计转换层(第5层)本层支撑体系同时,仅将第4层的梁板支撑立杆纵横间距在第4层施工时加密为0.7-0.9m,剪刀撑每跨结构之间不少于两道,支撑立杆均加设扫地杆,其余墙柱模板支撑按原施工方案不变.这种设计为转换层的支撑体系提供了强有力的支撑平台,主要解决转换梁的支撑和荷载传递问题.

2)埋设埋件和转换梁支撑.在荷载传递中重点解决的是转换梁的荷载传递,其荷载在向下部结构传递的同时,也向竖向构件传递和分散荷载.转换梁的支撑,采用埋设附加钢管支撑桁架和梁下钢管排架的综合受力支撑体系.转换层的自重和施工荷载由两部分承担支撑结构(见图1),一部分利用转换层下部结构柱的传力作用来分担上部荷载,由柱根部预埋的四排钢管斜撑杆组成平面桁架构成的

“三角形空间桁架”(图1中粗线条部分)支撑,承担一部分施工荷载,桁架斜撑杆间距为600mm,水平拉杆间距均不大于1200mm,另一部分由梁下设置的“排架”(图1中细线条部分)体系承担,排架立杆间距600mm.大横杆间距为850mm,梁底用水平钢管和方木间隔密布作为模板的背楞.

3)叠合浇筑.在浇筑混凝土过程中,采用分层浇筑施工,每层厚400-600mmI,短时间间断浇筑,在下层混凝土初凝之前,将上一层混凝土浇筑完毕.这样可减小混凝土的侧压力,保证框支梁侧模的安全.

通过对以上四种施工技术方案比选,决定选用第四种施工技术方案,即荷载传递、埋设埋件、叠合浇筑综合法施工方案.