谈谈建筑转换层结构施工

　　摘要:本文介绍了转换层施工的关键点及难点,并对模板支撑加固及荷载传递、混凝土浇筑及裂缝控制、支撑体系但是选择、浇筑方案等技术进行了详细的分析。
　　关键词:工程概况，转换层，施工技术
　　1工程概况
　　工程总建筑面积21105.2m3。本工程主体建筑25层,地下一层,主楼屋面标高为80.10m。结构形式为框肢剪力墙结构体系,一至三层为办公区,四至二十五层为住宅区,转换梁位于三层顶,转换层以上为钢筋混凝土小肢剪力墙核芯筒结构体系。
　　本工程由于结构需要,图纸设计在标高13.700m处设置转换大梁,部分转换梁的断面分别为:800mm×1800mm、1000mm×1800mm、600mm×2000mm、1000mm×2000mm,最大跨度为10m,连续跨长为32.8m(五跨),在第三层顶与楼盖(200mm厚)连成一体。混凝土强度设计等级为C40。
　　2转换层施工关键点及难点
　　2.1模板支撑加固及荷载传递
　　因转换梁截面尺寸较大,初步估算,每延米最大自重设计值为661461kNPm,加上施工时模板支撑和施工荷载,总荷载设计值为7314kN/m,因此,模板支撑体系的选择及荷载的传递形式是施工的关键控制点及难点。
　　2.2钢筋的连接、绑扎
　　转换梁支撑上部剪力墙,结构荷载较大,受力复杂,它是保证结构安全的关键结构构件。按设计要求的配筋量较大,配筋较密,其中KZLI截面为1000mm×2000mm,梁的配筋为:上部23Φ3211/10/2,下部28Φ3213/15,腰筋每边15Φ25,箍筋<12@100(8)。因此如何解决转换梁主筋的连接及交叉绑扎是施工的重点。
　　2.3混凝土浇筑及裂缝的控制
　　转换梁的截面较大,又与下面的剪力墙及柱相连,梁柱交叉的核心区钢筋纵横交错,钢筋间距极小,混凝土自由下落困难。转换梁又属大体积混凝土,易产生温差及收缩裂缝。因此,如何保证混凝土顺利浇筑和施工质量是施工的关键点。
　　3施工方案
　　转换层结构混凝土施工有一次浇筑和二次浇筑两种方案。一次浇筑的优点是结构整体性好,钢筋安装质量易保证,施工速度快;缺点是支模难度大,支撑材料用量大。二次浇筑的优点是浇筑第二层混凝土时的自重可充分利用第一层已达到一定强度的混凝土承担,支撑用量少;缺点是对结构的整体性有一定影响,分层面处理较困难,施工速度慢。
　　由于转换梁的上部主筋向下锚入柱内,为此在施工顺序上不能先浇筑柱混凝土再绑扎转换梁的钢筋。结合本工程的特点及现场的实际情况,考虑到转换梁的结构整体性及钢筋的安装质量,经与设计院协商决定转换层结构混凝土采用一次浇筑方案。
　　3.1支撑方案
　　3.1.1模板支撑体系的优化选择
　　转换层结构施工的支模方法与所采用的浇筑方案及具体的施工条件有关。一般常采用的支撑体系有:1)钢管排架支撑;2)钢桁架支撑;3)增设钢或混凝土临时支柱,配合钢管排架或钢桁架支撑。
　　由于转换梁截面大,楼层较高,施工过程中的支撑稳定最为关键,经过对钢管排架支撑与钢桁架两种支撑方案的综合分析、对比,钢排架支撑无论从工期还是从费用上均明显优于钢衍架支撑,故最终选用钢排架支撑方案。
　　经过对转换梁及其支撑系统的初步计算,确定如下钢排架支撑体系:梁底立杆为单钢管(<48×315mm)双扣件,间距沿梁长方向@500,梁宽方向@600,板底立杆间距双向@900,水平钢管与立杆采用双扣件连接。另外,为避免梁底立杆应力集中,便于荷载分散,在梁底立杆下垫200mm×200mm×15mm的钢板。
　　为增强脚手架的稳定性,除扫地杆外,梁底支撑系统沿立杆高纵横布置两道水平杆,板底支撑系统沿立杆高纵横布置三道水平杆,并相互联成一个整体。而且在梁底每个立柱间纵横方向上加设剪刀撑。转换梁原则上使用整根长钢管,若需竖向连接,只能采用对接连接,严禁采用搭接连接。
　　3.1.2荷载的传递
　　因梁底荷载较大,为保证荷载的安全顺利正常传递,从转换层开始施工直至转换层混凝土强度达到100%,这段时间内一层、二层的模板支撑不能拆除,另外,梁侧模采用12mm厚复合竹胶板、<48×315mm钢管、脚手架、对拉螺栓紧固。对拉螺栓外均增加一个螺母紧固,为防止大梁混凝土浇筑时向外倾斜,采用钢管水平加固。
　　为减少钢管的租赁费用,地下室、一层、二层的模板支撑按正常情况支设。在转换层施工的过程中,一、二层模板不拆除,但由于地下室顶混凝土的强度已达到100%,故可先拆除地下室的模板及支撑,但要保留对应转换梁部位的支撑部不拆除。
　　同时要保证转换层荷载能顺利的传递到地下室底板,并且也要防止转换层以下的框架梁及板出现裂缝,影响建筑物的正常使用。在转换层混凝土浇筑前,应对地下室、一层、二层的模板支撑进行加固。具体情况如下:竖向:地下室、一层、二层纵横向:所有转换梁的梁宽及梁长范围内加固时,要保证立杆延转换梁梁长范围内间距不大于600mm,延梁宽范围内不大于500mm。对于地下室、一、二层,在原有模板支撑情况下再增设加强立杆。为了保证后支设的立杆能够顶紧,在所有后加固立杆的底部设置可调支托。
　　3.2钢筋连接、绑扎
　　由于转换大梁钢筋配置量大(单根转换梁一跨内钢筋含量达47.3t),质量要求较高,钢筋的原材质量和主筋连接是质量控制的重要环节。
　　3.2.1钢筋的连接
　　如钢筋的连接采用搭接连接,梁柱交叉的核心区钢筋交叉很密,混凝土无法下落,因此对于<22以下钢筋连接采用对焊连接,对于<22及其以上的钢筋采用可调式锥螺纹机械连接。
　　3.2.1.1钢筋锥螺纹加工
　　1)钢筋端加工螺纹前,不得有弯曲现象,且端面要求平整。
　　2)切断钢筋应用砂轮锯片,不允许用气割或冲剪。
　　3)锥螺纹加工,应在专业用机床上进行,应采用水溶性切割冷却液,不允许用油类冷却液或无冷却液加工。
　　4)钢筋锥螺纹加工以后,应逐个用环规检验合格,不允许有烂牙现象,螺纹牙形表面要求光洁。
　　5)经检验合格后的钢筋锥螺纹,立即旋上塑料保护套或之匹配的连接套,连接套的另一端仍应安装塑料保护盖,并妥善堆放。
　　3.2.1.2连接接头的应用
　　1)钢筋锥螺纹连接器设置在构件的受拉区时,在同一截面钢筋连接器的数量不得超过钢筋总量的50%。
　　2)受拉区构件内错开布置的锥螺纹连接器,其错开间距应大于钢筋直径的35倍,且不少于500mm,当无法按规定错开时,可根据工程的重要性,适当增加钢筋密度及连接器数量。
　　3)在同一截面内采用锥螺纹连接器的钢筋间距应大于50mm。
　　3.2.1.3现场安装
　　1)钢筋连接时,应检查钢筋和连接套规格是否一致。
　　2)外观检查钢筋和连接套锥螺纹是否完好,如发现螺纹面有杂物,应予以清理。
　　3)钢筋连接套若埋入混凝土内,应按钢筋混凝土结构施工规定另行加电焊固定,且必须埋设牢固,其中心偏差,按有关钢筋混凝土结构施工规范和设计图执行,不得有偏斜现象。
　　4)钢筋锥螺纹连接时,应使用专用扭力扳手,将其拧紧到规定的扭矩值。
　　5)参加钢筋锥螺纹连接的施工人员,包括技术管理、质检、操作工人均须参加技术培训,获合格证书后方可上岗。
　　3.2.2钢筋的绑扎
　　转换梁的钢筋均在地面加工成形,为防止在吊装的过程中造成钢筋弯曲等变形,用塔吊并配以特制的桁架吊至施工楼层。
　　转换大梁钢筋绑扎时采用脚手钢管作临时支撑,分层摆放完毕后,穿箍筋、落位、绑扎成型,钢筋绑扎顺序为:搭设支撑排架→铺钢筋→套梁箍筋绑扎就位→穿拉筋绑扎。
　　主次梁交叉处的钢筋纵横交错,极易上下错位。为此,在钢筋吊装前,应对加工成形的钢筋逐一编号,按编号的顺序吊装、铺放。这样绑扎成形后的转换梁很规范。
　　梁底筋分层采用Φ32垫块@2000层层设置,梁底及侧面保护层采用<25钢筋垫块控制。
　　3.3浇筑方案
　　按设计要求,转换大梁混凝土强度等级为C40,单根大梁混凝土量达51.6m3,考虑到大梁在框支柱节点处钢筋极密,为确保混凝土顺利下落,特用四台直径为33mm的小振动棒协助振捣,以保证柱子下部及主次梁交叉处混凝土的密实度。在振动棒振不到的部位,应辅助振捣模板,但时间不应过长。
　　在浇筑混凝土前,应先在柱墙底部填以50～100mm厚的与混凝土同成分的水泥砂浆。
　　由于转换梁属重要构件,应严格控制砂石的含泥量,砂石含泥量分别控制在3%、1%以内。为避免产生不必要的施工冷缝,在混凝土内掺缓凝高效减水剂,要求缓凝时间控制在6h以上,混凝土坍落度控制在16～18cm之间。混凝土浇筑应确保连续性,施工中采用分层浇筑法,每层高度控制在500～800mm之间,不得出现漏振现象。
　　为保证柱混凝土振捣密实,在每个柱子模板上标高11.000m位置处开两个振捣孔(约300mm×300mm),振捣完毕后立即封模,然后再浇梁板混凝土,以防止由于混凝土下料困难造成柱子混凝土漏振现象。
　　3.4裂缝的控制
　　为防止混凝土沉降而产生的塑性裂缝,在梁柱相交的核心区混凝土浇筑完毕约1～1.5h后并应在初凝前,用直径为33mm的振动棒二次振捣,振动棒插入梁下500mm为宜。
　　经过热工计算,在混凝土浇筑完毕12h以内,在转换梁上先覆盖一层塑料薄膜,再用1cm厚的麻袋覆盖整个楼面,即可使混凝土中心最高温度与表面温度之差控制在22℃以内,能够有效的防止温差裂缝的产生。
　　4结束语
　　该转换层施工通过施工方案的优化,不但降低了施工难度,节省了施工成本,取得了可观的经济效益,而且拆模后混凝土表面未发现蜂窝、麻面、狗洞等不良现象。
　　参考文献：
　　[1]张旭.高层建筑转换层大梁结构的施工[M].广西工学院学报.2000.12.