貴港中銀大廈工程結構轉換層施工技術

摘要：文章以貴港中銀大廈工程為例，從結構轉換層的模板支撐、鋼筋綁扎、混凝土澆筑措施等方面進行論述，成功地完成了結構轉換層的施工。

關鍵詞：結構轉換層;梁截面；模板支撐；混凝土

中圖分類號：TU765 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）12-0168-02

中銀大廈是貴港市貴建房地產(chǎn)開發(fā)公司投資興建的高品質(zhì)商住樓，屬于超高建筑。為滿足商、住之間的功能轉換，該建筑采用了框支轉換梁以滿足其結構轉換需要。轉換層雖然目前已為民用建筑大量使用，技術成熟，但其模板支撐體系、大體積砼溫度裂縫的控制仍然是施工的重難點，不僅要滿足施工質(zhì)量、安全目標，還要達到工期快、經(jīng)濟省的目標。本文主要介紹中銀大廈轉換層施工。

一、工程概述

中銀大廈工程占地2900平方米，為地上34層，地下2層， 該工程地下室負二層結構高度為4.1米，局部為3.6米，負一層高4.2m，一層層高為4.8m，二、三層層高為3.90m，三層以上層高均為3米，建筑總高度為105.6m，建筑面積為60150.25m²，建設地點位于貴港市金港大道與中山路交匯處。

本工程抗震設防烈度為7度，框支剪力墻結構，4層設轉換框支梁，最大梁跨度為9.5米，最大梁截面尺寸為1300mm×2500mm，其余框支梁截面為800mm×2000mm，1000mm×2500mm，900mm×2000mm，1000mm×2200mm，強度等級C40，該層層高3.00 m。

二、施工方案選擇

在結構轉換梁的施工中，目前國內(nèi)一般采用分次疊合澆筑和一次整澆2種施工方法。前者利用疊合梁的原理，即將1根大梁分為2次澆筑，先澆筑的下半部梁按上部梁施工荷載計算配置箍筋、負筋，當混凝土強度達到100%時，再澆筑上部梁。即利用第1次澆筑形成的混凝土梁和原來的支撐體系共同支承第2次澆筑的混凝土和施工荷載。首次澆筑高度一般為全斷面高度的1/4，形成疊合梁，以解決轉換梁較大荷載的安全傳遞問題。疊合梁施工方法簡單，不需要增加支撐，但工期相應延長，由于該工程梁規(guī)格尺寸較多，無法統(tǒng)一澆筑，故澆筑方案復雜。一次整澆方法，轉換梁的自重和施工荷載要通過支撐系統(tǒng)由若干層樓板共同承擔，支撐相應復雜，但工期較短。根據(jù)工程特點及工期要求，采用一次整澆法。

三、模板支撐系統(tǒng)的設計與施工

（一）梁底模板支撐系統(tǒng)的選擇

解決轉換梁自身及施工荷載的安全傳遞問題，是保證轉換梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，梁底模板支撐系統(tǒng)是轉換大梁施工的關鍵，它直接影響到結構安全、工程質(zhì)量和施工成本。該轉換大梁下層樓板使用荷載為3.5kN/m²，不具備承受梁底荷載的能力。為此，采取如下措施: 本層砼澆筑時，不拆除一、二、三層的模板支撐，并對后澆帶及框支梁下對應部位的梁和板進行重新加固，加固辦法為：后澆帶及框支梁下對應部位的梁和板兩側各加兩排支撐立桿，間距為500㎜，立桿與原有掃地桿、水平桿用扣接可靠連接。

（二）模板工程

1．模板支撐系統(tǒng)采用Φ48×3.0標準鋼管。

2．支撐體系立桿間距為1000mm，大橫桿步距≤500mm，梁下小橫桿間距為350mm，立桿根部須設掃地桿，在立桿的兩端、跨中縱橫2個方向設置剪刀撐，兩端剪刀撐須撐在柱角，立桿下沿垂直方向墊通長50mm×200mm的木枋，梁底小橫桿均用雙扣件加固，整個支撐架按滿堂腳手架的要求搭設。

3．梁板模板采用16mm厚木膠合板，梁背枋采用50mm×100mm木枋配對拉螺栓用標準鋼管固定，木枋間距200mm，內(nèi)背桿為Φ48mm鋼管，間距500mm，外背桿為2Φ48mm鋼管， Φ12mm對拉螺栓，雙向間距500mm，均用雙螺帽加固，當梁跨度>4m時，按跨長的3‰起拱。

（三）轉換層下部結構梁計算

以轉換層框支梁最大梁截面1300mm×2500mm，最大凈跨9.5m計算。

1．梁側模計算

（1）砼側壓力（取砼澆筑速度V=10m/小時）：

FG1=0.22rc·to·β1·β2 V=2.4kN/m²

FG2=rcH=25×2.5=62.5 kN/m²，則側壓力:FG=2.4 kN/m²。

（2）傾倒砼產(chǎn)生的水平荷載標準值：GQ=2 kN/m²。

（3）荷載組合：F=1.2 FG+1.4GQ=5.68 KN/m²。

（4）計算側板的抗彎強度（取背楞間距為200mm）

Mmax=0.125×5.68×0.22=0.0284kN·m；

a=Mmax/w=28400÷8533 N/mm²＝3.32＜23 N/mm²。

（5）撓度計算：ω=0.521ql4/100EIX=0.3mm＜[ω]=1mm，滿足要求。

通過計算，只有扣件強度計算R=8.65kN7[R]＞8km，不滿足要求，需采用雙扣件進行加強。

2．梁荷載計算

梁自重：86.32÷1.3＝66.4 km/m²

模板自重：1kN/㎡

振搗砼時產(chǎn)生的荷載：2.4kN/m²

荷載組合：G=1.2×67.4+1.4×2.4=83.76kN/m²

3．梁底模板強度計算

q=1.25×83.76×1=104.7kN/m

M=0.125×104.74×0.2×0.2=0.523kN·m

V=0.625ql=13.09kN

a=M/W=0.523×106/42666=12.26N/mm＜23 N/mm²

滿足要求。

撓度計算：ω=0.521ql4/100EIX=0.72mm＜[ω]=1mm滿足要求。

四、鋼筋工程

轉換層鋼筋施工重點是框支梁施工，由于框支梁跨度大，梁主筋粗且密集，施工難度大。

（一）鋼筋的連接

1．框支梁鋼筋φ20以下的采用閃光對焊接頭， φ28主筋在現(xiàn)場就位后，采用套筒擠壓機械連接接頭，同一連接區(qū)域內(nèi)的同一截面受拉區(qū)接頭數(shù)量≤50%。

2．框支梁面筋接頭設在跨中1/3范圍內(nèi)，底筋接頭在跨邊1/3范圍內(nèi)，接頭末端至鋼筋彎起點10d以避開框支梁端部箍筋加密區(qū)。

（二）鋼筋綁扎施工順序

搭鋼管擱架→綁扎上部鋼筋→澆筑梁板混凝土→鋪設轉換梁底模→套箍筋→分層鋪設下部縱筋→分層吊掛上部附加鋼筋及第2排筋→穿腰筋→綁扎箍筋及水平拉結鋼筋→上部剪力墻插筋臨時固定→校正鋼筋位置。

（三）鋼筋綁扎施工技術措施

1．因轉換梁上部鋼筋需下返錨入下層框支柱內(nèi)，所以在澆筑第3層頂?shù)牧喊寤炷燎?，需搭設臨時鋼管擱架，綁扎轉換層的上部第1排鋼筋，然后澆筑第3層頂?shù)牧喊寤炷?，為控制上部鋼筋位移，在澆筑梁板混凝土前，用箍筋與上部鋼筋連成整體，避免歪斜。

2．大梁鋼筋的安放應在梁底模鋪設結束后進行，在梁的兩側每隔110m腳手架立桿上高于梁底模200mm處，搭設短鋼管作為第1排托桿，鋪放梁下層下排縱筋，然后從下向上安裝第2、3、4層托桿，同樣搭設梁上部鋼筋各層托桿及鋪放梁上部的各排鋼筋。

3．轉換梁鋼筋保護層厚度為35mm，底部采用50mm長的φ20鋼筋，置于箍筋下方，按間距500mm呈梅花狀放置，以保證鋼筋就位正確，φ20鋼筋刷防銹漆，梁側面采用混凝土墊塊。

五、混凝土工程

（一）材料要求

中粗砂，1～2cm碎石，42.5級普通硅酸鹽水泥，Ⅰ級粉煤灰，JKR22高效緩凝減水劑，混凝土初凝時間≥8h。

（二）設備配備情況

混凝土由商品混凝土公司提供，實際供給的混凝土量約30m³/h。混凝土水平及垂直運輸采用二臺HBT260型混凝土泵輸送。

（三）澆筑工藝

設計要求結構轉換層混凝土的柱、梁、墻、板混凝土一次澆筑完成，不留施工縫?？偟臐仓樞?從西至東，由遠到近，分層分段澆筑。每一澆筑帶寬約3m，泵管布置在中部，倒退著澆筑，每一澆筑帶混凝土量約50m³，澆筑時間約30h左右，先澆筑柱、墻混凝土，然后澆筑框支梁至梁頂位置，最后澆筑框架梁板混凝土，每層澆筑厚度250mm，上層混凝土必須在下層混凝土初凝前覆蓋，截面尺寸比較大的框支梁單獨作為1個澆筑帶，每一澆筑帶用2個振動棒振搗，一個設置在出料口處，另一個設置在框支梁坡角處，首先振搗出料口處混凝土，然后全面振搗。

六、質(zhì)量保證措施

（一）原材料

主材鋼筋、水泥必須有出廠合格證，并復試合格，地材也必須符合施工規(guī)范要求。

（二）商品混凝土

應在運輸車出料處隨時抽檢坍落度，控制在16～18cm。

（三）振搗

邊澆筑邊振搗，振動棒要快插慢拔，不過振，不漏振，不接觸模板，插入點要均勻。

（四）養(yǎng)護

在混凝土振搗密實、抹平面層后，用塑料薄膜覆蓋，3～5d后揭去，派專人澆水養(yǎng)護1周，對梁側面、梁底刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。

七、結語

該大廈結構轉換層按施工方案施工，降低了施工難度，節(jié)省了施工成本，加快了工程進度，保證了工程質(zhì)量和結構的安全。目前為止，結構轉換梁未發(fā)現(xiàn)有變形及裂縫等現(xiàn)象，質(zhì)量優(yōu)良。

參考文獻

[1]朱惠偉，林根有．佳田國際大廈結構轉換層施工技術[J].施工技術，2005，34(6)．

[2]周海軍．高層轉換層框架梁施工[J]．山西建筑，2006，32(10)．

作者簡介：蔡棟乾（1975- ），廣西壯族自治區(qū)貴港市建筑工程公司技術質(zhì)安部副部長，工程師，國家注冊一級建造師。