提升高層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量措施探討

黃冬萍

【摘要】隨著社會的發(fā)展，城市建設(shè)中高層建筑的不斷增加，高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)由于跨度大且承受的豎向荷載很大，致使其構(gòu)件截面尺寸高而大，連續(xù)施工強(qiáng)度大，施工過程復(fù)雜。本文結(jié)合某高層商住綜合樓為例，談?wù)劯邔咏ㄖD(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)大梁的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，以供大家探討交流。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；支撐體系；混凝土；模板；鋼筋；施工技術(shù)；質(zhì)量監(jiān)理

中圖分類號：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1006-0278（2015）07-158-01

一、工程概況

某大廈為高層商住綜合樓，建筑總面積25680㎡。1～4層為框架結(jié)構(gòu)商業(yè)用房，層高4.8m；5層為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，層高4.8m；6層以上為剪力墻結(jié)構(gòu)住宅，標(biāo)準(zhǔn)層高2.8m.轉(zhuǎn)換層為梁式結(jié)構(gòu)，施工荷載大梁截面尺寸為1200mm×2500mm，板厚250mm，裙房屋面板厚為150mm。

二、施工方案選擇

由于本工程轉(zhuǎn)換層大梁截面尺寸達(dá)1200mm×2500mm，自重達(dá)7.5t/m，施工時加上模板自重及施工活荷載，合計線荷載接近80 kN /m，下部樓蓋（即5層樓蓋）難以直接承受施工荷載，必須采取措施解決荷載的安全傳遞問題。另外，轉(zhuǎn)換層大梁屬超長大體積混凝土梁，極易產(chǎn)生收縮裂縫和溫度裂縫，必須采取措施予以控制。

根據(jù)以往工程施工經(jīng)驗，轉(zhuǎn)換層大梁一般有通天支撐一次支模澆筑法、埋設(shè)型鋼桁架加強(qiáng)模板法和分層澆筑迭合成型法等3種支模方案可供選擇。

（一）通天支撐法

通天支撐一次支模澆筑法是將施工過程中轉(zhuǎn)換層大梁自重等荷載通過支撐層向下傳遞，直到地下室底板傳給地基。本工程從轉(zhuǎn)換層梁底（相對標(biāo)高24.000m）到負(fù)二層地下室底板面（相對標(biāo)高-9.6m），支撐高度達(dá)33.6m，需要大量的模板及支撐材料，費(fèi)工費(fèi)料且受力不明確。

（二）埋設(shè)鋼桁架加強(qiáng)模板法

采用在轉(zhuǎn)換層大梁中埋設(shè)型鋼桁架，將型鋼桁架與模板連為一體，以承受全部大梁自重及施工荷載，大梁一次澆筑成型。此方案與通天支撐法相比，可節(jié)省大量的支撐材料，但型鋼桁架埋于混凝土中，一次耗鋼量大，不經(jīng)濟(jì)。

（三）分層澆筑迭合成型法

將大梁分2～3層澆筑迭合成型。此方案應(yīng)用迭合梁的原理，將梁沿水平方向分2～3層澆筑，待下層混凝土達(dá)到70%的設(shè)計強(qiáng)度后澆筑其上一層混凝土。利用澆筑第一層混凝土形成的梁支承第二層混凝土的自重及施工荷載；利用下兩層已澆筑的混凝土形成的迭合梁支承第三層混凝土的自重及施工荷載。梁下模板的支撐僅需考慮第一層混凝土自重及施工荷載，可節(jié)省大量的模板及支撐材料。同時，混凝土分層澆筑，每層混凝土體積大大減少，對于控制轉(zhuǎn)換層大梁大體積混凝土收縮裂縫和溫度裂縫是非常有利的。

以上3個方案，分層澆筑迭合成型法最經(jīng)濟(jì)且施工方便，在與設(shè)計溝通后確定按第3方案分2層進(jìn)行施工。為確保下部樓蓋（即5層樓蓋）能夠承受轉(zhuǎn)換層施工時的荷載，對4層和5層樓蓋進(jìn)行頂撐加強(qiáng)。

當(dāng)然，我們也注意到，分層澆筑迭合成型法也不是十全十美的：分層澆筑可能引起的永久性的附加應(yīng)力以及分層澆筑形成的施工縫對梁的整體性的影響；先澆筑的下層混凝土結(jié)構(gòu)在上層混凝土澆筑時將作為承重結(jié)構(gòu)。而迭合面處位于梁腹，設(shè)計未考慮受力鋼筋，要求施工單位在根據(jù)實際計算的內(nèi)力情況驗算其負(fù)彎矩，在征得設(shè)計認(rèn)可的情況下進(jìn)行增設(shè)負(fù)彎距鋼筋來保證結(jié)構(gòu)有完整的承載力。

三、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（一）模板工程

1.支模體系設(shè)計

按分層澆筑迭合成型法設(shè)計的支模體系，包括梁底模、側(cè)模的強(qiáng)度及變形，豎檔及擱柵的強(qiáng)度及變形，梁底支撐桿件的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性驗算，必須全部符合要求才能保證模板體系的正常使用和施工安全。搭設(shè)模板支撐時，要求上、下層支撐在同一位置，以保證荷載的正常傳遞，同時應(yīng)確定合理的拆除支撐的次序，使施工階段結(jié)構(gòu)受力達(dá)到最小。

2.模板施工質(zhì)量監(jiān)控

加強(qiáng)對支撐系統(tǒng)的管理，將其作為轉(zhuǎn)換層施工的一個關(guān)鍵工序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保支撐系統(tǒng)的承載能力和穩(wěn)定性；加強(qiáng)模板安裝質(zhì)量的管理和控制，確保其可靠性（不變形）和嚴(yán)密性（不漏漿）。轉(zhuǎn)換層大梁跨度較大，最大跨度為9.9m，按規(guī)范要求，跨度超過4m應(yīng)起拱1/1000～3/1000，考慮到大梁采用分層迭合法施工，梁底模按2/1000起拱。

為保證轉(zhuǎn)換層在施工過程中的安全性和穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)換層混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%之前，4層和5層樓蓋下的加強(qiáng)支撐均不得拆除。轉(zhuǎn)換層大梁底模須待同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計強(qiáng)度后方可拆除。

（二）鋼筋工程

轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載很大，其配筋較多，而且鋼筋骨架的高度較高，施工時應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于鋼筋的布置。

1.鋼筋綁扎安裝順序

為了配合轉(zhuǎn)換層大梁混凝土的分兩層澆搗，鋼筋相應(yīng)從底部開始分層綁扎安裝。在底模鋪好后，先綁扎轉(zhuǎn)換梁底部的鋼筋。為了不互相干擾，底部鋼筋與箍筋分批穿插協(xié)調(diào)安裝綁扎，在底部箍筋穿插到位后，再立起箍筋。從第二層底筋起，在每跨梁內(nèi)用兩根短鋼管找好標(biāo)高，扣接在兩側(cè)支撐架上，作為鋼筋的臨時支托，待校正鋼筋位置、焊好支架后，拆去短鋼管。按此順序自下而上逐層放置和綁扎水平鋼筋及S形拉筋。

當(dāng)鋼筋綁扎至疊合面時，用鋼筋支架將疊合面附加筋固定，同時按1.3m梁高加設(shè)與大梁同規(guī)格同間距的箍筋，使疊合面處箍筋封閉。疊合面以上的鋼筋待下層混凝土澆筑后再穿入箍筋內(nèi)定位并固定。

2.迭合面及保護(hù)層處理

為保證分層澆筑混凝土的質(zhì)量，減少沖剪力，在迭合面用長1.5m、直徑12mm、間距200mm的插筋呈梅花形布置（有箍筋處此筋取消），保證結(jié)構(gòu)整體性能不受混凝土分層澆筑的影響。所有主筋、分層之間及保護(hù)層每隔1m用長1200mm直徑25mm鋼筋作墊鐵，以保證鋼筋豎向間距準(zhǔn)確。

3.轉(zhuǎn)換層上剪力墻預(yù)留插筋的定位控制

轉(zhuǎn)換層上部為標(biāo)準(zhǔn)層住宅，其構(gòu)件的截面尺寸都比轉(zhuǎn)換層構(gòu)件截面尺寸小，預(yù)留插筋位置準(zhǔn)確是控制上層軸線的關(guān)鍵。放線人員通過各構(gòu)件的控制線確定的預(yù)留插筋位置進(jìn)行核實，并用紅油漆標(biāo)識，確認(rèn)后由班組按設(shè)計要求布置預(yù)留插筋。檢查無誤后，插筋用點(diǎn)焊固定在梁鋼筋上，預(yù)留插筋上部必須綁扎三道水平筋，以增強(qiáng)其整體性。插筋預(yù)留完畢后，進(jìn)行通線檢查，根據(jù)設(shè)計圖檢查各開間、門、窗洞口的相對位置，確保正確無誤。

（三）混凝土工程

1.混凝土澆筑

轉(zhuǎn)換層大梁的鋼筋密集，特別是梁柱節(jié)點(diǎn)處密度更大，在混凝土振搗時應(yīng)注意分層搗實，避免過振、漏振。當(dāng)鋼筋較密、振動棒不能插入振動時，應(yīng)由工人用鋼釬仔細(xì)插搗，確?；炷恋拿軐嵭浴Ｔ诒盟突炷灵_始時，用相同成份和比例的水泥砂漿潤滑泵管以保證泵送混凝土輸送正常。為防止管道堵塞，泵送混凝土?xí)r先慢后快，最長時間不得超過20min泵送一次。大梁混凝土澆筑時采用兩臺泵機(jī)，從兩端同時向中間澆搗，這樣使大梁受力均衡。第二次澆搗上層混凝土?xí)r，必須等第一次混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%時再與樓板一起澆筑，澆筑前迭合面必須按施工縫進(jìn)行處理。

2.迭合面施工縫處理

轉(zhuǎn)換層大梁分兩層澆筑形成的迭合面，按現(xiàn)行的混凝土工程質(zhì)量驗收規(guī)范關(guān)于施工縫表面混凝土的處理要求來進(jìn)行處理。即將迭合面表面混凝土鑿毛并沖洗干凈，形成粗糙面，與梁中原有的箍筋和迭合面插筋共同抵抗迭合面上的剪應(yīng)力，保證迭合面的抗剪強(qiáng)度。

3.混凝土測溫與養(yǎng)護(hù)

轉(zhuǎn)換層梁屬大體積混凝土施工，混凝土澆筑過程中及完成后應(yīng)加強(qiáng)溫度監(jiān)控。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與底面或表面溫度差超過25℃時，及時采取降溫、升溫措施。在混凝土泵送之前應(yīng)指派專人對混凝土拌合物的塌落度進(jìn)行檢測。在梁、板混凝土澆筑完畢，二次收面后，應(yīng)立即用塑料薄膜覆蓋，其上再覆蓋麻袋或草墊，指派專人定期澆水，保證混凝土表面濕潤，養(yǎng)護(hù)時間不小于14d。

四、結(jié)束語

本工程所采用的分層澆筑迭合成型法對梁式轉(zhuǎn)換層施工，保證了轉(zhuǎn)換層的支模系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，混凝土溫差控制嚴(yán)密、無裂紋產(chǎn)生，確保了工程質(zhì)量，加快了施工工期，而且取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效果，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊嗣信，胡世德.高層建筑施工手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]李國強(qiáng)，戴振國.高層建筑設(shè)計與施工問答[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2009.