高层建筑转换层预应力结构.doc

2.3.3.2 高层建筑转换层预应力结构的施工 （1）转换层结构施工特点 跨度和承受的竖向荷载均大。 转换梁—— 截面尺寸大，截面高度为跨度1/3~1/5，常用截面高度为1.6~4.0m，最大达8m左右。 转换厚板—— 厚度约为柱距的1/4~1/6，通常转换厚板的厚度可达2.0~2.8m。 施工—— 连续施工强度大，施工过程复杂。 需解决的问题—— ① 合理的模板支撑方案，进行模板支撑体系的设计。 ② 模板支撑系统应进行转换梁（板）及其下部楼板施工阶段的承载力验算。 ③ 防止新浇混凝土的温度裂缝。 ④ 钢筋骨架高度大，应采取措施保证钢筋骨架的稳定。 ⑤ 预应力混凝土的转换层要合理选择预应力的张拉技术。 高层建筑转换层结构施工方案直接影响 施工阶段结构的安全、工程质量和施工成本。 （2）转换层的模板支撑系统 a. 多层排架支模法 b. 工具柱加桁架式支模法 c. 大型桁架支模法 d. 分层浇筑法 e. 结构加强法 d. 分层浇筑法 分2~3层浇筑成型。 转换梁、板下的钢管排架支撑的荷载减小； 先后浇筑的叠合面需做好抗剪构造； 大面积施工缝的处理，保证长期荷载作用下承载力不受影响； 有利于大体积混凝土水化热散发，有利温度裂缝控制。 叠合浇筑法—— 要做好分层浇筑的转换结构的施工阶段的承载力验算。 e. 结构加强法 ① 预应力转换层混凝土结构 ② 楼板分担法 ③ 组合结构法 预应力转换层混凝土结构 采用预应力转换层结构的优越性显然可见，这也是目前高层建筑转换层结构设计中常用的方法之一，它是一种直接减荷法。 楼板分担法 将转换梁、板的混凝土自重和施工荷载通过支撑系统由转换层下的若干层楼板共同承担。 支承楼板的数量及楼板的加强宜由结构设计单位进行计算分析。 荷载分担方法—— ① 常规排架支模，荷载转向下层楼板，各层楼板分担荷载； ② 采用梁下斜向支撑将荷载转向结构柱，以柱为主分担荷载； ③ “大型桁架支模法”，将荷载转向楼板和柱，由下层板和结构 柱共同分担荷载。 组合结构法 组合结构法可在转换梁中埋设型钢或钢桁架，还可将型钢或钢桁架与模板连为一体，以承受全部转换层自重及施工荷载，该方法对转换梁跨度大、层高大的情况尤为适用。 可将转换梁设计成钢-混凝土组合结构。 （3）预应力混凝土转换层施工实例日本I.B.M.大楼转换大梁施工 a）工程概况 日本I.B.M.大楼由三个芯筒组成“V”形的平面，其中一个芯筒至18层为止，其余两个芯筒及其间的楼层直至建筑顶层。相当18~22层的高度部分没有楼层，形成一个大的矩形孔洞，其上需承受24~41层的上部结构荷载。设计在24层采用了预应力转换大梁截面尺寸2.4m×7.4m跨度为41.7m上部结构总荷载为105000kN。为避免92m处设置模板支撑施工时在转换大梁内设置了钢桁架，用于支承浇捣混凝土时所需的模板和脚手架等施工荷载。转换大梁布置钢绞线。预应力钢绞线采用每束为30×1/2英寸的钢绞线束，每束的张拉力取抗拉强度的75%，4140kN。 设置钢桁架的转换大梁b）主要施工技术i. 预应力张拉顺序① 施工 转换梁的施工② 钢绞线束张拉次序 转换梁混凝土浇捣之后，张拉钢绞线束①、②。以后，每浇捣4层楼面的混凝土，张拉钢绞线束③、④。 钢绞线束张拉次序 由图可见，随着上部楼层混凝土浇筑的进展，虽然荷载不断增加，但因相应地增加预应力钢绞线的数量，使转换梁的跨中仍能保持接近于水平的状态。 转换梁跨中的位移（δ）与上部混凝土浇捣层数的关系δ1 —— 扣除预应力损失后的张拉应力而引起的向上位移；δ1T —— 在张力放松传递阶段的向上位移；δ2 —— 已施工的上部楼层的静荷载所引起的向下的位移；δ2’—— 仅由静荷载引起向下的位移。 ii. 转换梁的分层浇筑 由于该工程转换梁的截面尺寸达到2.4m×7.4m，每根梁混凝土浇筑量为650m3的，因此，混凝土浇捣时须设置水平施工缝。该7.4m梁分4层浇筑第一层高度1.5m； 第二层和第三层高度2.2m； 第四层高度1.5m。 转换梁的分层 iii. 分阶段张拉 转换梁分阶段张拉可以解决一次张拉造成过大的反拱现象，防止转换梁上部开裂本工程即采用了分阶段张拉的技术，较好地解决了预应力张拉和加载、变形的关系，挠度反拱。① 可使转换梁的高度可保持较小值保证施工和使用阶段转换梁基本处于平直状态，既无过大反拱又无过大挠度。② 大部分预应力损失可得到补偿，可减少预应力筋数量分阶段张拉可张拉全部完成后再灌浆最后阶段全部预应力筋可以再次张拉到控制应力，相当数量的预应力损失被补偿，预应力损失减小一般情况下，预应力筋可节约10%以上。必须注意在数月内处