高層商住樓轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探討

吳 剛 吳常智

（1浙江省杭州之江工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 杭州 310000 2淮委綜合事業(yè)發(fā)展中心 蚌埠 233001）

1 工程概況

南京市江寧區(qū)某商住樓盤，建筑面積1.7萬(wàn)m2，28層，建筑總高度為97.2m，4層以下為商業(yè)性建筑，4層與5層之間是技術(shù)轉(zhuǎn)換層，5～28層為居住性建筑，裙房四層均為商業(yè)性建筑，地下二層均為人防工程及停車場(chǎng)。本樓結(jié)構(gòu)型式：技術(shù)轉(zhuǎn)換層下部為框架結(jié)構(gòu)，技術(shù)轉(zhuǎn)換層上部為剪力墻結(jié)構(gòu)。技術(shù)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)平面標(biāo)高為20.1m，深大梁截面有1000mm×2600mm、1000mm×2500mm、1000mm×2400mm、800mm×2400mm、600mm×2000mm等。由于技術(shù)轉(zhuǎn)換層混凝土量大、鋼筋量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、荷載重，故其支撐系統(tǒng)成為本層施工的一個(gè)重點(diǎn)，轉(zhuǎn)換層梁柱鋼筋排列密集，使得鋼筋安裝和混凝土澆筑成為本層施工的兩個(gè)難點(diǎn)。

2 模板工程

2.1 支模方案

以1000mm×2600mm深大梁計(jì)算為例，其余深大梁根據(jù)計(jì)算相似配制。

梁底模板采用18mm厚膠合板，邊側(cè)必須與平面成直角，使梁側(cè)模板與梁底模板密封，確保梁底混凝土棱角完整。梁底模板縱向用方木支撐，規(guī)格為90mm×50mm，間距為250mm，橫向用鋼管支撐，間距為400mm。

梁側(cè)模板采用18mm厚膠合板，內(nèi)外楞全部用鋼管支撐，豎向內(nèi)楞間距為120mm，橫向外楞間距為450mm，采用Ф12對(duì)拉螺桿對(duì)拉，間距為450mm，外用雙螺帽緊固，用以抵抗混凝土的側(cè)壓力。

梁底支撐立桿采用Φ48×3.5mm普通腳手架鋼管及扣件搭接，1000mm×2600mm梁底每排用4根鋼管立桿支撐和雙扣件連接，橫向用4根鋼管立桿，縱向鋼管立桿間距500mm，承重支架下部須設(shè)掃地桿和剪刀撐，剪刀撐成45°～60°設(shè)置，每軸設(shè)一道；1000mm×2600mm、1000mm×2500mm、1000mm×2400mm大梁底再加用圓杉木支撐，梢徑120mm，間距為500mm。

2.2 各項(xiàng)計(jì)算

驗(yàn)算截面尺寸1000mm×2600mm大梁的模板及支撐系統(tǒng)。

2.2.1 梁底模板計(jì)算：

①抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算

底板承受標(biāo)準(zhǔn)荷載：

模板及支架自重：0.5×2.6×2=2.6kN/m

混凝土自重：25×1×2.6＝65kN/m

鋼筋自重：1.5×1×2.6＝3.9kN/m

振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2.0×2.6＝5.2kN/m

梁底組合荷載：q＝［1.2×（2.6+65+3.9）+1.4×5.2］×0.9＝83.77kN/m，按四跨連續(xù)梁計(jì)算，按最不利荷載布置，《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》中附錄二附表2-14，可查得：Km＝-0.121，Kv＝-0.670，Kw＝0.967。

最大彎矩：Mmax＝Kmql2＝-0.121×83.77×0.142＝-0.2kN·m，選用底板截面為 1000mm×18mm，截面抵抗矩：W＝bh2/6=54000mm2

底板抗彎強(qiáng)度計(jì)算值：

f＝Mmax/W=0.2×106/54000=0.37N/mm2

由于底板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=13N/mm2>f=0.37 N/mm2，滿足要求。

②抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算

最大剪力：Vmax=Kvql=-0.67×83.77×0.14=-7.86kN

截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：

由于截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv=1.4N/mm2>τmax=0.66 N/mm2，滿足要求。

③撓度驗(yàn)算

底板最大撓度計(jì)算值：

由于底板最大撓度設(shè)計(jì)值 [W]=l/400＝0.35mm>WA＝0.067mm，滿足要求。

2.2.2 梁底支撐方木的計(jì)算

方木 50mm×90mm的截面特征為：A＝50×90＝4500mm2、I＝bh3/12＝937500mm4、W＝bh2/6＝37500mm3

①抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算

方木承受標(biāo)準(zhǔn)荷載：

模板及支架自重：0.5×（2.6×2+1）＝3.1kN/m

混凝土自重：25×1×2.6＝65kN/m

鋼筋自重：1.5×1×2.6＝3.9kN/m

振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2.0×2.6＝5.2 kN/m

每根方木上組合荷載：q=[1.2×（3.1+65+3.9）+1.4×5.2]/6=15.6 kN/m

按四跨連續(xù)梁計(jì)算，按最不利荷載布置，《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》中附錄二附表2-14，可查得：Km＝-0.121，Kv＝-0.670，Kw＝0.967。

方木的抗彎強(qiáng)度計(jì)算值：f＝Mmax/W=0.302×106/37500=8.05N/mm2

由于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=13N/mm2>f=8.05N/mm2，滿足要求。

②抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算

最大剪力：Vmax=Kvql=-0.67×15.6×0.4=-4.18 kN

截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：

由于截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv=1.6N/mm2>τmax=1.39N/mm2，滿足要求。

③撓度驗(yàn)算

方木最大撓度計(jì)算值：

由于底板最大撓度設(shè)計(jì)值 [W]=l/250＝1.6mm>WA＝0.41mm，滿足要求。

2.2.3 鋼管扣件承載力驗(yàn)算

F＝［1.2×（3.1+65+3.9）+1.4×（5.2+3）］×1＝97.88kN，單個(gè)扣件承載力為6.0kN，則1m×1m內(nèi)需扣件數(shù)量為：n＝97.88/6≈16.3，取 16 個(gè)。

2.2.4 鋼管立柱的驗(yàn)算

用￠483.5mm 鋼管，A＝489mm2，f＝215N/mm2

①穩(wěn)定性驗(yàn)算

每根鋼管立柱承受荷載：N＝97.88×0.5＝48.94kN

長(zhǎng)細(xì)比：λ＝l/r＝1800/15.78＝114，查附錄二附表2-61知ψ＝0.493

立桿的容許荷載：[N]＝ψAf＝0.493×489×215＝51.83kN

由于N＝48.94kN<[N]＝51.83 kN，滿足要求。

②強(qiáng)度驗(yàn)算

N/An＝18.94×103/489＝100.08N/mm2<215 N/mm2，滿足要求。

2.2.5 梁側(cè)模板計(jì)算

①抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算

梁側(cè)模板標(biāo)準(zhǔn)荷載

振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生荷載:2.0kN/m2

凝土澆注速度:2.5m/h

澆筑溫度為30℃,塌落度為160mm

側(cè)壓力：

F＝0.22×γc×β1×β2×V1/2=0.22×25×200/（30+15）×1.2×1.15×2.51/2=53.3 kN/m2

F＝γh＝25×2.6＝65kN/m2

取兩者較小值53.3 kN/m2

混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q＝1.2×53.3+1.4×2＝66.76kN/m2

選用模板截面為2600mm×18mm

W＝bh2/6＝140400mm3

側(cè)板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm=13 N/mm2>f=2.15 N/mm2，滿足要求。

②抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算

最大剪力：Vmax=Kvql=-0.62×66.76×26×0.12=-12.9kN

抗剪強(qiáng)度計(jì)算值：

由于抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv=1.4N/mm2>τmax=0.41N/mm2，滿足要求。

撓度驗(yàn)算（撓度驗(yàn)算時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載）

最大撓度：

由于撓度設(shè)計(jì)值[W]=l/400＝0.25mm>WA＝0.023mm,滿足要求。

2.2.6 對(duì)拉螺栓驗(yàn)算

采用 Φ12，A＝113mm2，[σ]＝210 N/mm2

對(duì)拉螺栓拉力

N＝F×0.45×0.45＝53.3×1000×0.45×0.45＝10793.3N

對(duì)拉螺栓應(yīng)力查表N＝12900N

10793.3 N<12900N，滿足要求。

3 鋼筋工程

鋼筋數(shù)量、規(guī)格、位置、間距、搭接長(zhǎng)度、接頭位置均嚴(yán)格按照施工圖和施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行綁扎，并按規(guī)定及時(shí)墊好保護(hù)層。大梁采用30mm厚花崗巖做墊塊以防壓碎。

梁鋼筋綁扎要特別注意彎矩筋和負(fù)彎矩筋位置的正確性，在梁、柱交點(diǎn)處，梁鋼筋錨入柱內(nèi)長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)梁寬與柱子平齊時(shí)，為避免梁、柱主筋相交，在梁端將主筋稍微往里彎曲，放置在柱邊主筋之內(nèi)，主次梁相交，應(yīng)把次梁筋放在主梁上面，并按設(shè)計(jì)要求在主梁上附加箍筋和吊筋。

一般梁的鋼筋采用閃光對(duì)焊焊接，如確因梁的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，主筋一次成型會(huì)給施工造成困難，可采用綁扎接頭或電弧焊接頭，采用時(shí)搭接長(zhǎng)度和搭接位置必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。搭接長(zhǎng)度的末端到鋼筋彎折處的距離不得小于10d（d為鋼筋直徑），且應(yīng)避開(kāi)最大彎折處搭接，接頭位置要錯(cuò)開(kāi)，在受力鋼筋直徑30倍區(qū)和搭接長(zhǎng)度1.3倍區(qū)范圍內(nèi)。有綁扎接頭的受力鋼筋截面積占受力鋼筋總面積的比例，受拉區(qū)不得超過(guò)25%；受壓區(qū)不得超過(guò)50%。采用焊接接頭時(shí)，焊點(diǎn)到彎曲點(diǎn)的距離不得少與10d，在受拉區(qū)同一截面不得超過(guò)50%。

梁主筋雙排時(shí)，用短筋Φ25墊在兩排鋼筋之間，確保排距符合設(shè)計(jì)要求。

4 混凝土工程

由于轉(zhuǎn)換層梁截面較大，混凝土屬于大體積混凝土，設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)換層的梁板均采用C40混凝土現(xiàn)澆。由于梁柱交接處鋼筋密集，造成柱身下部特別是節(jié)點(diǎn)處澆注混凝土困難。為防止大體積混凝土收縮，宜選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等。

使用粗骨料，盡量選用粒徑較小、級(jí)配良好的粗細(xì)骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻合料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑，改善和易降低水灰比、坍落度，以達(dá)到減少水泥用量，降低水化熱的目的。

大梁散熱養(yǎng)護(hù)存在一定困難，所以大梁分兩次澆混凝土，施工縫一般在梁頂面往下400～600mm處，且在二次澆縫處插3Φ12@400鋼筋長(zhǎng)1m，以保證分層縫的整體連接，梁下部澆混凝土8h后，在梁模內(nèi)灌水養(yǎng)護(hù)。

由于是大體積混凝土，為了防止溫度裂縫及收縮縫出現(xiàn)，除了以上采取措施外，在施工操作上控制澆筑層厚度，不大于500mm。

混凝土坍落度控制在140～160mm，采用的澆筑坡度為1∶6，地泵同時(shí)向后退著澆筑，泵口之間的距離保證接軟管后左右交合，因?yàn)椴捎蒙唐坊炷粒怪狈较虿豢紤]施工縫。但為防止?jié)不炷習(xí)r間長(zhǎng)產(chǎn)生冷縫，在混凝土中添加緩凝劑。

根據(jù)泵送澆筑時(shí)，自然形成一個(gè)坡度的實(shí)際情況，在澆筑帶前后布置2道振搗棒，前道振搗棒布置在底排鋼筋處和混凝土坡腳處，確保下部混凝土密實(shí)，后道振搗棒布置在混凝土卸料點(diǎn)，解決上部混凝土的振實(shí)。

除了箍筋稠密處，采用斜向振搗外，其他部位均采用垂直振搗，振搗點(diǎn)的距離300～400mm，插點(diǎn)距模板不大于200mm。

在混凝土澆筑過(guò)程中，為了使上下層不產(chǎn)生冷縫，上層混凝土振搗實(shí)，應(yīng)在下層混凝土初凝前完成，且振搗棒下插5cm。

振搗要采用快插慢拔的原則，防止先將上層混凝土振實(shí)，而下層混過(guò)凝土氣泡無(wú)法排出，且振搗棒略微上下抽動(dòng)，使振搗密實(shí)。

振搗時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，一般控制在表面出浮漿且不再下沉為止。

5 質(zhì)量保證措施

因轉(zhuǎn)換層施工的特殊性，應(yīng)對(duì)鋼筋、模板、混凝土工程進(jìn)行專項(xiàng)質(zhì)量控制。

建立健全質(zhì)量管理組織體系;嚴(yán)格制定質(zhì)量檢查制度，做好自檢、互檢、交接檢查;熟悉圖紙，全面領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，嚴(yán)格執(zhí)行交底制度。特殊工種人員，應(yīng)對(duì)本工程具有強(qiáng)烈責(zé)任感和事業(yè)心以及熟練的操作技能，且需持有特種作業(yè)操作證方能上崗。嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，進(jìn)場(chǎng)材料按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試（復(fù)）驗(yàn)，對(duì)不合格材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)。材料試驗(yàn)控制由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人把關(guān)。在混凝土澆搗過(guò)程中，不定期進(jìn)行抽檢混凝土坍落度，對(duì)每個(gè)振動(dòng)手進(jìn)行專門交底及落實(shí)管理人員跟班制度，確保澆筑混凝土的質(zhì)量。本工程采用跟蹤質(zhì)量檢查，每道施工工序，每道環(huán)節(jié)，層層把關(guān)，積極開(kāi)展QC小組活動(dòng)，解決技術(shù)難題，提高工程質(zhì)量，杜絕質(zhì)量通病，制定有效的預(yù)防措施