高層建筑中梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用

蔣振華

高層建筑中梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用

蔣振華

Gao ceng jian zhu zhong liang shi zhuan huan ceng shi gong ji shu de ying yong

阿聯(lián)酋迪拜作為中東建筑市場(chǎng)上的一顆明珠，是各國(guó)建筑師盡情發(fā)揮創(chuàng)意和才華的試驗(yàn)場(chǎng)。在迪拜建筑市場(chǎng)以高層超高層建筑為主，大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)師為了實(shí)現(xiàn)自己的作品不斷在外觀造型方面推陳出新，建筑規(guī)模越來越大，建筑高度越來越高，建筑功能和設(shè)計(jì)也日趨復(fù)雜。為了滿足人們的工作需求和生活需求，一棟建筑中不同樓層的使用功能也有所不同，如建筑的下部往往會(huì)作為餐廳、商店等，因此需要空間更加的大、更加的靈活，中部空間一般會(huì)布置中等大小或者比較小的室內(nèi)空間，以滿足辦公用房的需求，上部空間需要布置較多的墻體以及小開間軸線。通過設(shè)置轉(zhuǎn)換層可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式和上下建筑空間的變化，滿足現(xiàn)代建筑的使用需求。

一、工程概況

迪拜酋長(zhǎng)國(guó)位于中東沙漠邊緣靠近阿拉伯海，屬于典型的熱帶沙漠氣候，常年處于酷暑天氣。夏季白天氣溫度達(dá)38℃～45℃，晚上為25℃～32℃，11月至次年4月為冬季，平均氣溫10～30℃。12月至2月為雨季，全年降雨稀少，年均不足100mm。

某建筑工程位于迪拜繁華的商業(yè)區(qū)，一層為商業(yè)用房，二層以上為商業(yè)辦公區(qū)，在一層布置梁式轉(zhuǎn)換層對(duì)上層和下層室內(nèi)空間功能進(jìn)行調(diào)節(jié)?？蛑Я簝?nèi)主筋為HRB400級(jí)使用直徑28mm的鋼筋，主梁最大跨度為16.8m，框支柱內(nèi)采用HRB400級(jí)φ32鋼筋作為主筋。截面尺寸一共分成了四類，其中最小值為750mm×750mm，最大截面尺寸為1200mm×1400mm，采用C45混凝土進(jìn)行時(shí)施工，樓板的設(shè)計(jì)厚度為200mm，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，如下圖所示。

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)立面圖

二、對(duì)于施工重點(diǎn)和難點(diǎn)的深入分析

1.由于該工程轉(zhuǎn)換層的梁截面尺寸大、梁體自重和施工荷載也非常大，同時(shí)還屬于高支模施工，使施工中對(duì)安全度與穩(wěn)定性的要求非常嚴(yán)格，所以在制定轉(zhuǎn)換梁板支撐系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)將確保支撐系統(tǒng)具備工程需要的承載能力與整體穩(wěn)定性作為施工首要考慮的問題。

2.在進(jìn)行鋼筋的連接和捆扎過程中，由于轉(zhuǎn)換層梁存在配筋量大、主筋長(zhǎng)和布置密等特點(diǎn)，使梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的鋼筋呈現(xiàn)出縱橫交錯(cuò)的景象，所以施工重點(diǎn)應(yīng)確保翻樣和下料過程的準(zhǔn)確性，鋼筋的捆扎必須到位。

3.混凝土澆筑過程中的注意事項(xiàng)：鑒于梁柱節(jié)點(diǎn)部位的鋼筋密集度大，混凝土在下落過程中難免會(huì)受到一定的阻礙，加之梁柱的截面尺寸非常大，而大體積的混凝土較容易出現(xiàn)溫差和收縮裂縫，所以保證混凝土的密實(shí)度及防止裂縫屬于這一工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

三、施工方案的選擇

轉(zhuǎn)換層的基本框架要求是：縱向柱網(wǎng)間距保持在9.5m、橫向柱網(wǎng)間距保持在16.8m、梁柱最大截面可達(dá)到1.1m×2.25m，框支梁的自重荷載可達(dá)到將近60t/m2。在制定具體施工方案的過程中，由于充分考慮到轉(zhuǎn)換層混凝土自重過大與荷載大的特點(diǎn)，加之梁下樓板也無法直接承受如此巨大的荷載，所以經(jīng)過有關(guān)專家的論證將施工方案確定為疊合澆筑法。該種方法是根據(jù)疊合梁原理通過兩次澆筑來實(shí)現(xiàn)梁體的成型。在實(shí)際澆筑過程中首先澆筑的高度為6.32m，此也正好是次梁梁底的標(biāo)高，當(dāng)首次澆筑混凝土的強(qiáng)度達(dá)到80%左右時(shí)就可進(jìn)行第二次澆筑，第二次澆筑能夠借用第一次澆筑混凝土形成的梁，支撐起第二次澆筑混凝土自重與施工負(fù)荷，該施工技術(shù)的應(yīng)用由于不用考慮第二次混凝土澆筑時(shí)的底部支撐問題，同時(shí)還有效避免了因混凝土體積過大帶來的水化熱高和溫度應(yīng)力大現(xiàn)象，從而降低了裂縫現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)率。

四、對(duì)模板支撐系統(tǒng)的具體要求

進(jìn)行模板支撐系統(tǒng)施工時(shí)應(yīng)采用滿足工程需要的鋼管進(jìn)行模板支撐系統(tǒng)的搭建，支撐重量只需要考慮第一次澆筑時(shí)混凝土自重和施工荷載。由于地下室的頂板澆筑厚度只有200mm，難以承載上部支撐體系傳遞的全部重量，所以按照計(jì)算出的荷載需要用一層下部的支撐體系將上部的全部荷載傳遞到地下室底板進(jìn)行承擔(dān)。按照要求，當(dāng)?shù)叵率翼敯鍧仓Y(jié)束后，梁板的支撐模板都不能拆除；轉(zhuǎn)換梁的下支撐系統(tǒng)的立桿間距需保持在900mm，大橫桿間距應(yīng)＜1200mm，梁下小立桿的間距需保持在450mm，在桿頂和桿腳位置應(yīng)用水平拉桿雙向固定、剪刀撐應(yīng)設(shè)置在梁的兩側(cè)立桿垂直面上。

五、鋼筋工程中的捆扎與連接

1.鋼筋的捆扎

搭建鋼筋操作的支撐架→針對(duì)主筋在縱向位置進(jìn)行定位劃線→通過支撐和箍筋將主筋的橫向位置確定出來→先在主筋上畫好箍筋位置后，然后安裝箍筋且進(jìn)行捆扎→在梁低放好墊鐵后，去掉支撐將梁落下→按照規(guī)定步驟進(jìn)行板底筋的捆扎，按照要求步驟進(jìn)行板負(fù)筋的捆扎→調(diào)整好間距后用足量的馬凳加墊。

2.鋼筋的加工和連接

（1）為了確保轉(zhuǎn)換梁內(nèi)的鋼筋連接質(zhì)量以及方便施工，要求梁中每一根受力鋼筋都要運(yùn)用直螺紋套筒進(jìn)行連接。

（2）轉(zhuǎn)換梁鋼筋若在柱中插空放置時(shí)，相同方向的框支梁鋼筋應(yīng)上下兼顧，讓盡可能多的鋼筋進(jìn)行拉通，但不能在節(jié)點(diǎn)位置采用截?cái)嗪箦^固的方法處理。縱向筋應(yīng)盡量靠在柱箍筋的內(nèi)側(cè)，并和柱箍筋保持垂直；同一梁的上下鋼筋需保持在同一垂直面上，不允許錯(cuò)綜放置。

（3）梁柱的核心區(qū)域箍筋擺放屬于該環(huán)節(jié)的難點(diǎn)部分，需要經(jīng)過精密計(jì)算才能獲得柱頭內(nèi)箍筋的數(shù)量，待梁低筋安裝好后就可以進(jìn)行柱箍筋的安裝，轉(zhuǎn)換梁腰筋的安裝必須保證分布均勻且嚴(yán)格按照要求數(shù)量執(zhí)行。

六、混凝土澆筑過程中的注意事項(xiàng)

1.由于轉(zhuǎn)換層的鋼筋使用量大、混凝土的澆筑量大，所以應(yīng)采用先澆筑柱和梁的節(jié)點(diǎn)位置、后澆筑梁和板的施工方案。

2.為了保證支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定度，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)先中間后兩邊對(duì)稱施工，對(duì)轉(zhuǎn)換梁、板的混凝土澆筑，采用一次到頂?shù)臐仓瓌t。

3.針對(duì)定點(diǎn)位置的混凝土澆筑需利用梁內(nèi)提前布設(shè)的下料管下料，并隨著澆筑工作的開展逐漸上移下料管，避免下料管被凝固到澆筑混凝土中。

4.為了保證混凝土各層間的有機(jī)融合，在進(jìn)行振搗過程中應(yīng)按照由底層逐漸上移的方法進(jìn)行施工。

七、施工縫的制作與處理

1.留齒形加筋施工縫的制作

在進(jìn)行梁的下部澆筑過程中需在混凝土表面留出齒形并埋設(shè)一定量的附加插筋，插筋的間距應(yīng)保持在500mm左右，上下各半的施工縫設(shè)計(jì)有效提高了施工縫位置的水平抗剪能力，對(duì)裂縫的形成具有抑制作用。

2.施工縫位置的處理

由于框支梁寬度大、鋼筋密，為了保證施工縫結(jié)合的緊密度，要求在第一次澆筑完成24h后對(duì)混凝土表面用加長(zhǎng)鋼釬進(jìn)行鑿毛處理，用加長(zhǎng)鋼刷進(jìn)行清理之后用高壓水槍清洗。

八、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本工程轉(zhuǎn)換層梁體自身重量大，鋼筋密度，施工難度比較大，對(duì)施工質(zhì)量要求相對(duì)來說也比較高。在施工過程中通過制定合理的施工技術(shù)和施工方法，對(duì)施工進(jìn)行精心組織，保證了轉(zhuǎn)換層梁體的施工質(zhì)量，為類似工程施工積累了參考經(jīng)驗(yàn)。

（作者單位：中國(guó)鐵建國(guó)際集團(tuán)有限公司）