高层住宅转换层及标准层施工监测与分析研究可行性研究报告.doc

成都云鼎高层住宅转换层及标准层施工监测与分析研究 立项申报资料 中铁四局集团建筑工程有限公司 二О一О年十一月 一、课题概述 1、中高层建筑标准层现浇楼面模板支撑体系： 目前，大部分中高层建筑标准层现浇楼面模板支撑采用的是扣件式钢管模板支撑体系。由于施工期钢筋混凝土楼板结构是由模板支撑体系和早龄期混凝土结构组成的时变结构体系，它的形状、空间位置、早龄期混凝土性能均随施工进展即时间而变化，其承担的荷载也随施工阶段变化。而目前对多（高）层模板支撑体系的设计理论和工程控制方法方面，均是主要针对完整的建筑结构，有关施工期间的性能研究很少，缺乏对施工时结构体系承载机理与特征参数的系统研究。 施工阶段钢筋混凝土建筑结构事故的不断发生，促使人们对建筑结构设计理论进行反思，并且认识到目前建筑结构分析设计理论的局限性：分析给定的、已知的、不变的结构；结构所受的荷载也是已知的；静荷载不随时间变化，动荷载随时间按已知规律变化。而施工期钢筋混凝土建筑结构，是自身随时间改变的时变结构。为此，国内外学者对钢筋混凝土建筑结构施工时变结构体系分析模型、施工荷载在混凝土时变结构和模板支撑系统中的分布规律实测以及施工活荷载的调查统计、钢筋混凝土建筑结构施工安全控制的优化设计方法、早龄期混凝土特性等方面进行了一系列有益的研究，取得了可喜的成果。如果为赶施工进度而盲目拆除支撑体系，极易引起工程事故的发生，这方面已有不少的教训；另外过早拆除支撑体系还可能引起混凝土楼板裂缝，本课题的研究也是为了找到一个防止现浇楼板出现裂缝的施工措施。而如果拆除支撑体系要等到上层楼板结构达到混凝土设计强度，那么按现在普遍达到的施工进度，每个施工工地就要配备多达4、5套的模板和支撑架，这对于施工企业的资金投入及材料周转都产生较大的压力，工程的经济效益就会受到严重影响。因此科学地确定多层结构支撑体系的拆除时间对工程的质量、安全、进度和效益有着重要意义。 2、高层、超高层建筑转换层现浇楼面模板支撑体系： 高层建筑、超高层建筑很多情况下结构体系是由裙房部位的框架结构转换为上部标准层的剪力墙结构，为此，结构设计中会在裙房与标准层交接部位设计转换层结构，转换层结构的梁、板等构件用于承受上部标准层剪力墙的全部荷载，为此其设计截面多为超大截面，配筋密集，现浇施工过程中模板支撑体系承受着巨大的施工荷载。单靠其下部一层现浇楼板无法承受上层的转换梁板结构的施工荷载，为此，对应的支撑体系要通过楼板再向下一层传递，下面一层或两层的支撑体系不得拆除，甚至要加强。但是每一层支撑杆承受的荷载没有量化的体现，随着转换层梁板结构本身混凝土强度的增长，理论上、下部支撑体系承受的荷载将逐渐减小，但是究竟什么时候可以拆除下部的支撑体系，没有科学合理的依据。多数凭经验或混凝土试块抗压强度，往往为安全起见，转换层大截面梁板下的1～3层支撑体系保留时间过长，大量钢管、扣件积压，无法周转，造成租赁费用居高不下；更有甚者，盲目抢工期，提前拆除下部支撑，重者造成楼模板坍塌，群死群伤事故发生，轻者，下面一层楼板无法过早单独承受上部转换层的巨大荷载，形成开裂。 二、工程概况 我公司承建的四川蓝光云鼎高层住宅小区项目，位于成都市金牛区营门口乡化成村，该工程地下三层及首层结构形式为框架结构，作为地下车库及商业用房，二层及以上结构形式为剪力墙结构标准层，作为商业住宅楼。在两种结构变化部位（一层顶板）设计成结构转换层，且均为梁式转换层，梁截面最高为2000mm，梁截面宽度为1500mm～2100mm不等，顶板厚度180mm；其中1#楼结构转换层标高为+6.5m，所在转换层层高为6.6m，2#楼结构转换层标高为+6.0m，所在转换层层高为6.05m；1#楼结构转换层梁混凝土强度等级为C60、板强度等级为C30，2#楼结构转换层梁板混凝土标号均为C60；总建筑面积8.3万m2，其中地下建筑面积2.6万m2，地上建筑面积5.7万m2，抗震设防烈度 等级为7度。 图1 1#楼转换层结构三维透视图 图2 2#楼3单元转换层结构三维透视图 注：图1、2中红色结构为转换梁，该部分梁体截面高度均为2m。为便于透视，转换层180mm厚的顶板在图1、2中未显示；图2中2#楼1、2单元结构三维透视图略去。 本工程是典型的高层现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，转换层层高6.6m，转换梁截面尺寸达2.2*2.0m，模板属于大荷载的高大模板工程，施工难度及技术风险大；标准层30层，楼板支撑方案均采用扣件式钢管模板支撑体系，综合上述特点，及早开展为本项研究具有重要的现实意义及学术意义。 三、立项的必要性与紧迫性 模板架系临时性结构，其形状、结构、寿命用途等均随建筑结构而变，呈多样性特点。现场施工中，部分施工技术人员往往依赖于各自的施工经验，对施工环境、的变化缺乏足够的重视，