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转换层方案

 

一、工程概况

金地名轩工程主体二层底板结构为转换层,砼梁板标号为C45。

一层层高5.73m。

该层楼板180厚。

该层梁截面较大,最大框支梁最大高大高度1600×2000。

对模板强度挠度、支承体系的稳定性进行验算。

并对钢筋及大体积砼施工方法进行叙述。

二、模扳支架搭设与验算

(一)、梁模板安装

梁底梁侧采用18厚胶合板,枋木采用50×100。

梁底横枋支承在φ48钢管上,为了防止枋木与钢管之间发生剪断,枋木与钢管垫-50×100×5钢板。

框支大梁竖向横枋用双支φ48钢管,φ14螺栓山字扣拉结固定。

支撑体系采用竖向φ48钢管加水平拉杆。

详见附梁板支模图。

(二)、取最大梁计算(1500×2400):

1.底模验算(选用18mm厚胶合板)

.抗弯强度验算:

a、荷载按表(17-81)得

底模自重:

5×1.5×0.018×1×1.2=0.162KN/m

砼自重:

24×1.5×2.4×1×1.2=103.68KN/m

钢筋荷重:

1.5×1.5×2.4×1.2=6.48KN/m

振动砼荷载:

2×1.5×1×1.4=4.2KN/m

Σ=114.52KN/m

b.抗弯承载力验算:

底模的方木每米按四等跨计算,故方木间距250mm。

按最不有利荷载布置,查施工手册2中静力计算表得:

KM=-0.121(弯矩系数)

KV=-0.60(剪力系数)

KW=0.967(挠度系数)

则M=KM·ql2=-0.121×114.52×0.252

=0.866KN/m=0.866×106KN.m

M0.866×1065196000

σ=—=—————=—————=10.69N/mm2

Wbh2/61500×182

10.69N/mm2

fm查表得13N/mm2)(满足要求)

.抗剪强度验算:

查施工手册2中结构静力计算表得

V=KV·ql=-0.620×114.52×0.25=17.75KN

3V3×17.75×10353250

剪应力:

τ=——=—————=———=0.99N/mm2

2bh2×1500×1854000

0.99N/mm2

.挠度验算:

查施工手册2中结构静力计表得

ql4114.52×2504

ω=Kw·———=0.967×——————————————

100EI100×9×103×1/12×1500×183

1789375l250

=————×0.967=0.66mm<[ω]=——=——

2624400250250

=1mm(满足要求)

2.侧板验算:

查泵送混凝土侧压计算公式得

a.荷载计算

F1=0.22retoβ1β2v1/2

200

=0.22×24×——×1.2×1.15×21/2

30+15

=45.75KN/m2

F2=24×2.4=57.6KN/m2

取两者较小值,即F1=45.75KN/m2×1.2=54.9KN/m2

振动砼时产生的荷载:

4KN/m2×1.5m2=6KN/m2×1.4=8.4KN/m2

以上两项荷载合计:

54.9+8.4=63.3KN/m2

根据立挡间间距250。

取1000板宽验算。

则线荷载为63.3KN/m2×1.0=63.3KN/m

b.抗弯强度验算:

M=KM·ql2=-0.121×63.3×2502=478.7×103N/mm2

M478.7×103478.7×103

σ=—=—————=—————=8.86N/mm2

W1000×182/65400

8.9N/mm2

抗剪强度验算:

查施工手册2中结构静力计算表得

V=KV·ql=-0.620×63.3×250=9811.5N

 

3V3×9811.5

剪应力:

τ=——=—————=0.82N/mm2

2bh2×1000×18

0.82N/mm2

.挠度验算:

查施工手册2中结构静力计表得

ql463.3×2504

f=Kw·———=0.967×——————————————

100EI100×9×103×1/12×1000×183

l250

=0.56mm<[f]=——=——=1mm(满足要求)

250250

D.对拉螺杆间距500×500所承担的侧压力

63.3×0.5×0.5=15.83KN

Φ14抗拉强度设计值:

105.9mm2×170N/mm2=18.03KN

18.03KN>15.83KN(满足要求)

3.梁底枋木验算:

114.52×0.25=28.63/1.5=19KN/m

M=KM·ql2=0.79×19×0.252

=0.938KN.m

M0.938×10656.28

σ=—=—————=———=11.26N/mm2

W50×1002/65

11.26N/mm2

4.梁底枋木支承在钢管上,可考虑线支承验算枋木的剪应力。

梁自重:

114.52×6.7=767.28KN/14排=54.8KN/排

每根立杆自重54.8KN/7=7.83KN

3V3×7.83×103

剪应力:

τ=——=—————=5.4N/mm2

2bh2×50×100

5.4N/mm2>fv=1.4N/mm2(不满足要求)

在钢管与枋木接触处加50×100×5钢板。

验算钢板的抗剪强度

V7.83×103

剪应力:

τ=——=—————=31.32N/mm2

δb50×5

<[f]=95N/mm(满足要求)

验算枋木抗压强度

N7.83×103

抗压强度=——=—————=1.56N/mm2

Aa50×100

<[σa]=2.4N/mm2(满足要求)

5.钢管立柱验算:

梁自重:

114.52×6.7=767.28KN/14排=54.8KN/排

每根立杆自重54.8KN/7=7.83KN

Φ48×3.5钢管查表得

毛惯性矩I=1.58cm

毛截面抵抗矩W=5.08cm3

截面面积A=4.89cm2

长度系数μ=1.41

1.41×350

长细比λ=————=312.34>210(不符合规范)

1.58

在350处加一根水平拉杆贯通

1.41×350/2

λ=————=156.17≤210(符合要求)

1.58

查表得φ=0.3

立杆稳定条件:

N

——≤f

φA

7.83×103

=——————=53.37N/mm2

0.3×4.89×102

6.转换层框支梁下楼板加强支撑。

转换层大梁截面1200×2200mm,1500×2400mm选最大梁传给下面的最大荷载。

即是恒载+支撑系统+施工荷载=下面楼面承受的最大荷载,即:

1×2.4×1×25+(2+2)KN/m2=64KN/m2

远远超过设计楼板的荷载,因施工荷载的结构传力是一项非常复杂的受力分析,为此我们采用以下措施加强一层及地下一层楼板。

具体措施如下:

(1)、在框支大梁下支撑立杆下面沿梁方向,每排均布置通长槽钢。

以扩大受力面积。

(2)、地下室及一层结构施工时,加密转换层框支大梁竖直投影范围钢管支承。

沿框支梁范围横向间距:

地下室500mm,一层为400mm;纵向间距地下室700mm,一层为600mm。

(3)、地下室及一层模板支撑不能拆除,直至框支梁砼浇筑完成后,并达到设计强度后才能拆除。

三、钢筋工程

1、所有进场钢筋包括冷压套筒均必须有质量保证书,并按规定要求抽样复检,符合要求才能投入使用,坚决杜绝不合格材料进场。

2、钢筋制作

梁板的钢筋均在现场制作,钢筋加工前钢筋放样人员必须认真审查图纸和会审纪要,认真填写放样单,放样单必须进行工程技术人员签认后,才可进行加工配料,并且按规格、品种、形状及数量分类堆放整齐,专人挂牌,统一发放。

3、钢筋接头

转换层钢筋直径大、量多,对不同直径的钢筋,采用不同的接头处理,Φ16以下的钢筋采用绑扎接头,Φ18以上的钢筋采用冷挤压套筒连接,对采用冷挤压套筒连接的接头必须严格按YB9250-93《带肋钢筋挤压技术及验收规程》进行。

4、钢筋施工程序

搭设梁支架与梁底模板→安放保护垫块→安放X轴方向梁底筋→套放X轴梁的箍筋临时固定→安放Y轴方向梁底筋→套放Y轴梁的箍筋→穿安X轴梁底筋第二层筋→穿放Y轴方向梁的第二层筋→绑扎梁底筋的二层筋→穿安梁的二层面筋→封梁侧模→支板模板→穿安板的二层面筋→绑扎梁的面筋和板的面筋→放出墙的插筋控制线→安插剪力墙筋→自检→隐蔽验收。

5、钢筋安装时为保证一、二、排钢筋的间距,每排之间间距用Φ32的钢筋垫起,间距为1—1.2m通长布置。

梁底钢筋垫块用C45砼试块。

6、墙体的插筋为减少偏位,先在板的面筋网上用Φ20的钢筋在墙筋两侧点焊控制线(与板筋点焊)再将墙的插筋与此筋点焊牢固,另外在板面上800高度处,再点焊一条水平筋,以控制墙体截面位置,最后在墙筋的两侧用Φ25的钢筋点焊墙筋的斜撑,间距为1.5m。

7、钢筋冷挤压宜有冷挤压操作证的工人操作,必须严格遵守操作规程,工作油压不得超过额定压力,必须按要求加强对冷挤压接头的检查与试验。

四、大体积砼施工

1、施工准备

做好混凝土施工的料具准备、技术准备和现场布置外,尚应注意做好附属材料和辅助设备的准备工作,如足够草袋、浇水器具及测温器材等。

2、施工方法

(1)二层柱砼分二次浇筑,第一次浇至转换层锚筋位置。

余下墙柱与梁板砼浇筑。

为了减小砼浇筑对模板压力,框支大梁分二次浇灌,第一层浇灌至一半。

第二次与梁板浇灌。

二次间隔时间不超过3小时。

梁砼浇筑分层进行,每层浇筑厚度控制不大于40cm。

(2)、混凝土的机械振捣

振捣棒的操作,做到“快插慢拔”,在振捣过程中宜让振捣棒上下略微抽动,使上下振动均匀,每点振捣时间以20至30S为准,确保混凝土表面不再明显下沉,表面泛出灰浆为准。

对于分层部位,振捣棒应插入下层5cm左右以消除两层之间的接缝。

(3)当砼即将初凝时,进行二次振捣,将运转着的振动棒依靠自身的重量插入砼中,将砼中的多余的水份排出,如果振动棒拔出时留下的孔不能自行闭合,则不能进行二次振捣。

3、混凝土生产与运输

现场配备2台HBT—60型拖式混凝土输送泵,布置在本工程的西面,每台每小时实际平均混凝土输送量为25m3。

混凝土配合比的选料要严格控制,水泥用525#普通硅酸盐水泥、自来水、石子选用10—30mm碎石,含泥量≤3%;砂选用中砂,含泥量≤1%;外加剂为粉煤灰(掺用量为水泥用量的15%)和缓凝型高效减水剂。

混凝土在搅拌机内有效搅拌时间不少于3分钟。

根据我公司在深圳市的工程实践经验,上述外加剂的掺入可达到减水5%至10%,缓凝10h以上,同时满足强度及抗渗等级不变等技术效果。

同时,要严格控制各种原材料的配合比,其重量误差限值为:

①水泥、掺加料±2%;

②粗、细滑料±3%;

③水及外加剂溶液±2%;

4、混凝土的养护

为了保证新浇筑混凝土有适应的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生龟裂,大体积混凝土应在浇筑完12h后覆盖和浇水,养护时间为28天。

五、防止温度裂缝的技术措施

1、热工计算

混凝土施工拟于2002年6月份进行,室外平均气温取30°C。

混凝土拌和温度TC。

每m3混凝土原材料配合比及温度、比热详见表一、表二。

表一:

每m3混凝土原材料重量(Kg)

名称

水泥

粉煤灰

重量

175

310

95

800

990

表二:

原材料温度、比热

材料名称

重量(W)

比热(C)

W×C

材料温度

Ti×W×C

(Kg)

KJ/Kg·K

KJ/°C

Ti(°C)

(KJ)

175

4.2

735.0

20

14700

水泥

310

0.84

260.4

25

6510

800

0.84

672.0

25

16800

石子

990

0.84

831.6

25

20790

合计

2499.0

58800

则混凝土拌和温度TC

TC=ΣTi×W×C/ΣW×C

=58800/2499=23.52℃

②混凝土出罐温度TI

因为混凝土搅拌机房为敞开式,所以TI=TC=23.52℃

③混凝土浇筑温度

Tj=TC+(Tq-TC)(A1+A2+A3)

Tq为环境温度,Tq=30℃

A1,A2,A3为温度损失系数

装卸2次:

A1=0.032×2=0.064

运输30分钟:

A2=0.0042×30=0.126

浇捣十分钟:

A3=0.003×10=0.03

∴A1+A2+A3=0.22

Tj=23.52+(30-23.52)×0.22

=24.94℃

④混凝土绝热温升

3d时水化温度最大,故计算龄期3d的绝热温升。

混凝土浇筑厚2.4m。

每公斤525号普通硅酸盐水泥水化热量Q=461Kj/Kg,单方水泥用量W=310Kg,混凝土的比热C=0.97KJ/Kg·K,混凝土的密度ρ=2400Kg/m3,浇筑温度Tj=24.94℃3d时,查表5—7—3,m=0.384

∴Tτ=WQ(1-e-mτ)/Cρ

=310×461×0.684/(0.97×2400)

=41.98(℃)

当浇筑层厚2.4m时,查表5—7—6,ξ=0.64

∴T3=Tτ×ξ=41.98×0.64=26.87℃

⑤混凝土内部最高温度Tmax

Tmax=Tj+T3=24.94+26.87=51.81℃

⑥混凝土表面温度Tb(t)

保温措施采用草袋5cm保温层隔传热系数β

β=1/(Σδi/λi+1/βq)

其中δi——保温材料厚度,水为0.05m

λi——保温材料厚度系数,水为0.14W/m·k

βq——空气层传热系数,βq=23W/m2·k

则β=1/(0.05/0.14+1/23)

=2.5W/m2·k

混凝土的虚铺厚度h/=Kλ/β

其中λ为混凝土导热系数,取2.33(W/m·k)

K为计算折减系数,取0.666

∴h/=0.666×2.33/2.5=0.62(m)

则混凝土计算厚度H=h+2h/

h为砼实际厚度,取最大厚度2.4m

则H=2.4+2×0.62=3.64(m)

△T(τ)=Tmax—Tq=51.81-30=21.81℃

表面温度Tb(τ)=Tq+4×h'×(H-h')×△T(τ)/H2

=30+4×0.62×(3.64-0.62)×21.81/3.642

=42.33℃

结论:

混凝土中心最高温度与表面之差{Tmax-Tb(τ)}=51.81-42.33=9.48℃<25℃砼表面温度与大气温差(Tb(τ)-Tq)=42.33-30=12.33℃<25℃,亦符合规范要求。

故不需采取其他措施,即可满足大体积砼浇筑的温度要求。

2、砼测温工作

1测温点布置

测温管采用ф25钢管,下端砸扁加焊,上端用木塞封闭200至500水柱。

水柱中心距承台分别为(1/3)h-100,(2/3)h-100,h-100,(h为底板厚度),即一作用于可沿浇筑高度测量底部、中部及表面的温度,平面布置在边缘和中部。

采用热电偶温度计进行测量,测点距边角和表面应大于50mm。

在砼温升阶段4h测一次,温降阶段8h测一次,同时测大气温度。

在测量过程中发现温差超过25℃时,应迅速采取有力措施,如加厚覆盖层等,以防止砼产生太大温差应力导致裂缝。

②在浇筑砼时,将测温计放置于管内,定时做好记录,以便掌握砼的温差及时调整砼的温度和时间,便于分析问题,并绘制时间—温度线。

③测温工作程序为:

预埋测温管→砼浇灌→放入温度计→测温度→时间记录→预估计砼强度→处理方法。

3、降低水化热,降低混凝土温度的技术措施。

1砼配料中掺加粉煤灰以减少水泥用量和降低水化热,通过尽可能掺加粉煤灰争取减少水泥用量15—20%,这是降低水化热升温,使底板顺利施工最有效的安全保障。

2混凝土配料中使用粉煤灰,可使每立米砼的水泥用量控制在310kg以内。

3降低砼入模温度。

预拌砼在搅拌前对原材料进行凉处理,进入现场时,用凉水喷淋罐车外皮降温,要做到砼入模温度不高出大气温度。

4严格控制好砼的塌落度,砼的塌落度控制在12—16CM之间。

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