探討高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

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摘要：現(xiàn)代建筑不斷進步，取得很大成就，施工方法多樣，技術(shù)先進，功能齊全。然而由于土地資源緊張，城市中的商業(yè)建筑用地日趨減少，人口卻一直增多，為解決這一狀況，高層建筑興起，滿足了人們的要求，得到了人們的支持。高層建筑施工復(fù)雜，尤其是樓層下部，因需要承受全部重量而變得特別關(guān)鍵，為了減輕樓層下部的承重，需對結(jié)構(gòu)進行重新布置，設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，改變樓層上下之間的受力狀況，從而提高建筑整體的穩(wěn)定。本文主要以實例對高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)進行研究。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土；梁式轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

不管高層建筑屬于哪一種類，都必須在整個建筑結(jié)構(gòu)里進行轉(zhuǎn)換層的安置。不過由于轉(zhuǎn)換層具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，就需要在安排轉(zhuǎn)換層時必須嚴格在整個施工階段把握施工工藝，利用模板進行支撐、制作鋼筋將其綁扎之后進行固定，還可以利用混凝土澆筑，并且在整個施工工程里對裂縫進行控制等措施全面施工，確保工程施工的安全進行以及轉(zhuǎn)換層的合理安排設(shè)計。

一、轉(zhuǎn)換層概述

1.按轉(zhuǎn)換層所實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換可分為三類。上、下層結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換：這種轉(zhuǎn)換層廣泛應(yīng)用于上部為剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，它將上部剪力墻轉(zhuǎn)化為下部的框架，以創(chuàng)造一個較大的內(nèi)部自由空間。上、下層柱網(wǎng)、軸線改變：轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但是通過轉(zhuǎn)換層使下層的柱距擴大，形成大柱網(wǎng)。常用于外框筒的下層，形成較大的入口。同時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線位置：即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層軸線錯開，形成上、下結(jié)構(gòu)不對齊的布置。

2.實際工程應(yīng)用中轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式有多種多樣，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、柑架式、空腹析架式、箱式和板式。從跨數(shù)上，可分為單跨、雙跨及多跨；從上部墻體形式上，可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞、開門洞和開窗洞；從轉(zhuǎn)換梁功能上，可分為托墻和托柱；從轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)采用材料上，可分為鋼筋混凝土和鋼骨混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。

二、實例分析

1.工程概況。某高層建筑，地下室1層，地上28層，建筑總面積68000m2。1 層為商業(yè)用房，1層層高5.10m，2-28層為住宅，層高3.1m，采用剪力墻—筒體結(jié)構(gòu)。這樣需要在第1層與第2層之間設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，同時兼作設(shè)備層。

2.轉(zhuǎn)換層施工關(guān)鍵點及難點?？蛑Я耗０逯蜗到y(tǒng)的設(shè)計與施工；框支梁鋼筋正確翻樣、下料、就位，梁柱節(jié)點的質(zhì)量控制；框支梁混凝土溫差裂紋和收縮裂紋的控制。

3.方案。由于采用疊合法成型會在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生因施工原因?qū)е碌母郊觾?nèi)力，而且這個附加內(nèi)力并不隨施工過程的終結(jié)而消失，而是永久的疊加在結(jié)構(gòu)中；此外由于分層澆筑對梁混凝土的整體工作不利。經(jīng)過綜合分析，所以最終決定采用一次澆筑混凝土的方法，采用滿堂扣件式鋼管進行支撐，并由第4 層與第5 層之間的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來承受施工荷載。轉(zhuǎn)換層的層高2.15m，轉(zhuǎn)換梁上、下端與樓板相連，上層樓板厚200mm，下層樓板厚300mm。轉(zhuǎn)換梁承托上部剪力墻，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土強度等級為C40。

4.施工要點

（1）模板支撐。為了保證荷載的正常傳遞，搭設(shè)模板支撐時，要求上、下層支撐在同一位置，同時為了使施工段結(jié)構(gòu)受力達到最小，應(yīng)確定合理的拆除支撐的次序。在轉(zhuǎn)換混凝土強度達到100% 之前，上下兩層樓板的加強支撐均不得拆除，轉(zhuǎn)換層大梁底模須待同條件養(yǎng)護的混凝土試塊強度達100%設(shè)計強度后方可拆除，以保證轉(zhuǎn)換層在施工過程中的安全性和穩(wěn)定性，。

（2）鋼筋綁扎。本工程按如下方法進行鋼筋安裝綁按：轉(zhuǎn)換層梁底模→保護層墊塊（用φ32 鋼筋段@1500）→底筋→支撐鋼筋（馬凳筋@1500）→面筋→箍筋→底二排、三排（各排用φ48鋼短段墊起）→面二排筋→腰筋→支設(shè)轉(zhuǎn)換梁模板及所在層模板→安裝固定上部結(jié)構(gòu)插筋。

（2）混凝土澆筑。第一，優(yōu)化配合比（表1）。由于支撐大梁的柱及轉(zhuǎn)換大梁鋼筋非常密集振搗困難稍有疏忽就容易造成混凝土不密實甚至造成蜂窩、孔洞、露筋等質(zhì)量問題，為了降低砼溫升，提高砼的和易性、密實性及體積穩(wěn)定性，本工程采用高效減水劑及I 級粉煤灰，降低水泥用量。優(yōu)化砂石級配，嚴格控制砂、石中的含泥量不超過1。第二，混凝土澆筑?；炷潦┕けM量安排在白天進行，并確?；炷恋妮斔筒婚g斷?；炷翝仓?yīng)分層進行，每層高度控制在300- 500mm。每層間隔時間1.5-2h。轉(zhuǎn)換層大梁的鋼筋密集，特別是梁柱節(jié)點處密度更大，在混凝土振搗時應(yīng)注意分層搗實，避免過振、漏振。當鋼筋較密、振動棒不能插入振動時，應(yīng)由工人用鋼纖仔細插搗，確?；炷恋拿軐嵭?。為了使大梁受力均衡，大梁混凝土澆筑時采用兩臺泵機，兩端同時向中間澆搗。第二次澆搗上層混凝土時，必須等第一次混凝土強度達到75%時再與樓板一起澆筑，澆筑前迭合面必須按施工縫進行處理。

表1 轉(zhuǎn)換層混凝土配合比（單位：kg

5.防止塑性裂縫的控制措施。第一，防止混凝土內(nèi)外溫差。在混凝土澆筑完畢12h以內(nèi)，在轉(zhuǎn)換梁上先覆蓋一層塑料薄膜，再用1cm厚的麻袋覆蓋整個樓面，這樣就能使混凝土中心最高溫度與表面溫度之差控制在22℃以內(nèi)，能夠有效的防止溫差裂縫的產(chǎn)生。第二，防止混凝土沉降 為了增加砼的密實度，減少砼內(nèi)部微裂縫的出現(xiàn)，在梁柱相交的核心區(qū)混凝土澆筑完畢約1-1.5h 后并應(yīng)在初凝前，用直徑為33mm的振動棒二次振搗，振動棒插入梁下500mm為宜。

三、建議

通過應(yīng)用實踐，提出以下建議：

1.對截面尺寸較大的轉(zhuǎn)換構(gòu)件宜按大體積混凝土組織施工。在進行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)截面承載力計算和撓度驗算時，還需考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)混凝土徐變、收縮的影響及大體積混凝土的水化熱問題。在選用水泥方面和施工方法上，應(yīng)采取防止混凝土內(nèi)外溫差過大和提高混凝土抗拉強度的措施。

2.轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的自重以及施工荷載較大，必須對其模板支撐方案進行設(shè)計以保證支撐系統(tǒng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。搭設(shè)支撐時，要求上、下層支撐在同一位置，以保證荷載的正確傳遞。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)受力合理。

3.當轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下層空間高度較大，難以設(shè)置腳手架支撐時，可采用下列措施：第一轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用內(nèi)埋型鋼（或鋼結(jié)構(gòu)）的辦法，型鋼（或鋼結(jié)構(gòu)）可用來支承澆搗混凝土時所需的模扳和腳手架，以確保模扳和腳手架發(fā)生移動。第二采用疊合梁原理將轉(zhuǎn)換梁（板）混凝土分兩次澆筑，即采用一次形成的鋼筋混凝土梁（扳）支承第二次澆筑的混凝土和施工荷載，形成疊合梁（板），以解決大梁（厚板）的施工荷載的傳遞問題。為保證第一次澆筑混凝土梁（板）和第二次澆筑混凝土疊合面的抗剪承載力，將施工縫做成齒槽。

作為高層建筑施工的重點，轉(zhuǎn)換層施工應(yīng)運用各種混凝土控制手段及模板支撐手段對施工質(zhì)量進行保證。在施工過程中應(yīng)對混凝土產(chǎn)生的影響及不利因素進行嚴格控制，避免出現(xiàn)施工安全隱患。隨著科學技術(shù)的進一步應(yīng)用，為了在轉(zhuǎn)換層施工中對施工質(zhì)量得到保證作為現(xiàn)階段施工中的主要混凝土選擇，鋼筋混凝土的運用能夠有效的對高度控制及模板厚度需求得到保證從而達到完美設(shè)計效果。

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