转换厚板施工技术在建筑施工中的探析

　　摘要:本文结合作者工作经验；结合工程实例分析了高位大悬挑转换厚板施工技术的相关探讨，圆满解决了施工技术难题,施工质量优良；以供参考！
　　关键词:高层建筑；转换板;施工技术；施工设计要点；施工方法
　　某花园坐落于市中心,地下2层,地上48层,建筑高度212.5m,工程10层以下为外框内筒结构,在标高40.0m(10层结构平面位置)设计布置了钢筋混凝土转换板,上部为全剪力墙结构住宅。转换板厚2m,外框呈弧状,由框架柱向外悬挑3.70～4.85m,向芯筒剪力墙内延伸0.580～1.050m,如图1所示。在距转换板顶标高300mm位置,设计布置了有粘结预应力筋。转换厚板其下楼层净空间仅3.5m,9层及以下结构为多年前已建未完工程,裙房部位为营业中的商场。
　　
　　1施工难点与特点
　　(1)转换板厚达2m,自重荷载大。
　　(2)转换层厚板结构布置在建筑10层、建筑标高40.0m的位置上,其下结构为多年前已施工的未完工程,施工时利用原有结构梁板作为转换厚板支撑平台,存在很大的风险。
　　(3)转换层厚板均向外悬挑3.70～4.85m,施工难度大。
　　(4)本工程的裙房部分为营业中的商场,工程施工过程中不能影响其正常营业及所需功能。
　　2主要施工设计要点
　　2.1浇筑方法的选择与叠合板的深化设计
　　通过理论分析,确定本工程转换厚板结构采用叠合施工方法,较一次性浇筑,在经济技术上具有优越性。如果采用一次性浇筑方法,其支撑费用成本相当高,支撑节点处理复杂,难以解决悬挑部位荷载传递问题。采用PKPMSATWE软件对第1次浇筑400、600、800mm3种不同厚度的板在第2次混凝土施工时,已浇筑转换板的混凝土强度达80%设计强度的情况进行计算分析,从影响施工安全与工程质量的各方面逐一进行了对比,如表1所示。经分析,确定采用第1次浇筑600mm厚施工方案。
　　
　　2.2支撑设计
　　2.2.1支撑设计方案共设计了3套支撑方案:
　　(1)方案1:局部钢支撑+钢管扣件支撑体系1P4悬挑部位(临侧商场屋面上部分)采用三角钢支撑;荷载由次桁架→三角主桁架→框架柱传递支撑。因3P4悬挑部位以下6～9层梁板结构是柱框架外新增结构,此悬挑部位的支撑体系为:加强后的第8层平面与第9层平面梁板+2层钢管扣件支撑。施工方法为:从6～8层,逐层搭设结构支撑、浇筑梁板结构→搭设第9层结构支撑→浇筑第9层加强结构→逐层拆6～8层支撑→搭设转换板支撑→第1层转换板混凝土浇筑→转换层混凝土达到80%设计强度后支撑系统卸载→第2层转换板结构混凝土浇筑。其余支撑体系为:由1～9层的钢管扣件排架+旧结构梁板;支撑系统须紧紧顶撑于梁板,在第2层转换板浇筑前须卸载。
　　(2)方案2:全钢支撑体系荷载传递由次桁架→主桁架→框架柱。主桁架截面采用[]截面;次桁架上弦采用][6.3,其余采用2└30×3;支座节点避免了牛腿形式,节点做法为采用钢板将上弦与柱上埋件焊连;埋件锚筋布置尽量细而密;悬挑部位采用空间三角支撑,荷载传递简单明确,并减少悬挑部位支撑用钢量。
　　(3)方案3:钢支撑+局部钢管扣件支撑体系3P4悬挑部位同方案1,其余部位同方案2。无论何种方案,混凝土浇筑加荷时须根据圆弧射线方向,由内芯筒部位剪力墙向外分带、分层浇筑,分带射线范围内悬挑部位的混凝土浇筑量不得超过框架柱内侧混凝土的浇筑量。针对上述3种方案,从多个方面进行了对比分析,确定“方案3”为实施方案,如图1所示。
　　2.2.2支撑桁架的主要设计特点
　　(1)主桁架上弦杆(压杆)采用槽钢[]形双拼组合截面。不仅有效地提高杆件体外稳定性能,减少杆件自重,而且有利于次桁架的安装。跨度8m左右的主桁架起拱10mm。
　　(2)次桁架中大量采用└30×3轻钢桁架结构,次桁架搁置在主桁架上,间距900mm布置。
　　(3)局部悬挑部位采用空间三角支撑,如图2所示。
　　
　　(4)图1中的GJ21与芯筒外剪力墙支座处,通过布置拉杆,有效地将大部分支座拉力传递到内芯筒部位受拉能力较好的钢筋混凝土部件上,有效地减少对支座剪力墙的拉弯。
　　2.2.3局部悬挑部位钢管扣件支撑体系的设计
　　除局部9层楼面为商店的屋面板,不能用作转换板的支撑结构外,其它悬挑部分由6～9层分别随框架柱的加固而新增的悬挑结构。因而可通过对8～9层悬挑部位的楼面结构进行加固设计,以9、8层楼面结构及2层的钢管扣件支撑来承担第1次浇筑的转换层悬挑部位荷载。并通过对钢管扣件卸荷,解决第2次转换板混凝土浇筑时,第1次浇筑600mm厚板的挠度对钢管扣件支撑结构的影响。
　　(1)确定钢管扣件支撑体系荷载时,按同挠度、同刚度原则进行。假设:①在上部结构施工时各层板结构的挠度变化一致;②因6～9层结构板设计构造形式一致,因而认定其刚度一致;③在第1次浇筑600mm厚转换层板混凝土达到设计强度的80%后,其下悬挑部位的钢管扣件支撑排架均拆除;④假设钢管扣件支撑刚度无限大,并且与结构板紧密相撑。600mm厚转换层浇筑荷载21.5kNPm2;每层钢管扣件支撑自重荷载1.8kNPm2;每层的模板与木方自重荷载0.6kNPm2;悬挑梁板部位板的自重荷载3.3kNPm2;悬挑部位边梁250mm×700mm(梁1)的自重线荷载为4.43kNPm;悬挑部位(与柱外侧边平行)计划新增梁300mm×600mm(梁2),自重线荷载为5.4kNPm;悬挑主梁(梁3)的自重线荷载为5.18kNPm。通过比较各工况作业时各层板及钢管扣件支撑所承受的荷载变化可知,作用在梁板上最不利荷载分别为:均布荷载17.495kNPm2,悬挑主梁另加6.06kNPm,边侧梁另加5.19kNPm,柱间梁另加6.3kNPm。钢管扣件排架支撑最大立杆荷载为23.9kNPm2。
　　(2)8、9层悬挑部位结构梁板按上述计算荷载进行了加固。比原设计增加钢筋约2t,增加混凝土约3m3。
　　(3)悬挑部分的钢管扣件支撑设计,钢管扣件排架600mm×600mm双向布置。钢管扣件排架立杆支撑大横檩处采用双扣件。8、9层楼面施工应平整,上下立杆处在同一垂直线上。钢管扣件排架纵横向步距均为1200mm,在距楼面200mm设纵横向扫地杆。横杆与框架柱每步层均扣接;框架柱侧,利用框架柱的对拉螺栓螺杆与钢管扣件排架大横杆搭接焊接。钢管扣件排架长方向每隔2立杆间距设短向剪刀撑,短向在脚手架最边侧各设1道剪刀撑,剪刀撑位置应涵盖其面上所有的立杆。模板平面与圆弧最外缘向柱中轴线带有15mm坡度,外侧高于内侧。

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