混凝土结构梁式转换层施工技术研究
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作者: 许宇明
建筑设计中，当上下楼层的结构形式不一样时，往往通过设置转换层来进行转换，这种转换层起到了承上启下的作用，受力相当复杂，是结构设计中的难点。同时转换层截面尺寸大，混凝土和钢筋的用量都非常大，且施工过程中的不确定性因素多，给转换层的施工及其质量控制带来了很大的难度。本文分析了梁式转换层结构的特点及形式，并从模板支设、钢筋绑扎安装、混凝土浇注、支撑系统四方面详细阐述了梁式转换层的施工技术工艺和质量保证措施。
1.梁式转换层结构特点及形式分析
梁式转换层结构是一种利用下部的转换大梁，将上部剪力墙落在框支梁上，再由框支柱支撑框支梁的结构体系，也称为梁式框支剪力墙结构。其传力途径为墙→梁→柱（墙），由于传力直接、明确，便于工程计算、分析和设计，且施工较为简单，在底部大空间的框支剪力墙结构体系中被广泛应用。但是，不足之处在于，如果上下轴线错位布置，则需增设较多的转换次梁，空间受力就较为复杂了。
在实际工程中，梁式转换层结构形式多样。如：以跨数划分，可分为单跨、双跨及多跨；以转换梁功能划分，可分为托柱和托墙；以上部墙体形式划分，可分为满跨和不满跨、开门洞和开窗洞以及开洞和不开洞；以转换梁结构材料划分，又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土和钢骨混凝土、钢结构等；以转换梁形式划分，可分为加腋和不加腋。
2.梁式转换层施工特点
（1）转换层的自重和施工荷载往往非常大，应选择合理的模板支撑方案，并进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力的验算。
（2）对大体积混凝土转换层，混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施，防止新浇混凝土的温度裂缝。
（3）转换层的跨度和承受的荷载都很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。
3.梁式转换层施工技术
3.1混凝土施工
（1）优化配合比。由于支撑大梁的柱及转换大梁钢筋非常密集振捣困难稍有疏忽就容易造成混凝土不密实甚至造成蜂窝、孔洞、露筋等质量问题，为了降低砼温升，提高砼的和易性、密实性及体积稳定性，必须降低水泥用量，优化砂石级配，严格控制砂、石中的含泥量。
（2）混凝土浇筑。混凝土施工尽量安排在白天进行，并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行，并控制好每层的间隔时间。
转换层大梁的钢筋密集，特别是梁柱节点处密度更大，在混凝土振捣时应注意分层捣实，避免过振、漏振。当钢筋较密、振动棒不能插入振动时，应由工人用钢纤仔细插捣，确保混凝土的密实性。为了使大梁受力均衡，大梁混凝土浇筑时采用两台泵机，两端同时向中间浇捣。第二次浇捣上层混凝土时，必须等第一次混凝土强度达到75％时再与楼板一起浇筑，浇筑前迭合面必须按施工缝进行处理。
（3）混凝土测温与养护。转换层梁属大体积混凝土施工，混凝土浇筑过程中及完成后应加强温度监控。当混凝土内部温度与底面或表面温度差超过25℃时，及时采取降温、升温措施。在梁、板混凝土浇筑完毕，二次收面后，应立即用塑料薄膜覆盖，其上再覆盖麻袋或草垫，指派专人定期浇水，保证混凝土表面湿润，养护时间不小于14天。
3.2模板工程
为了保证荷载的正常传递，搭设模板支撑时，要求上、下层支撑在同一位置，同时为了使施工段结构受力达到最小，应确定合理的拆除支撑的次序。在转换混凝土强度达到100%之前，下两层楼板的加强支撑均不得拆除，转换层大梁底模须待同条件养护的混凝土试块强度达100％设计强度后方可拆除，以保证转换层在施工过程中的安全性和稳定性。
3.3钢筋工程
转换大梁的含钢量大，主筋长，布置密，在两梁相交的柱节点区上下共有几十层上百根主筋在此“相聚”，加上腰筋、柱筋等，主筋还须弯起锚固，众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误，均会造成大量的返工。因此，准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。
（1）钢筋翻样前必须弄清设计意图；审核、熟悉设计文件及有关说明；掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。
（2）一般设计设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固，施工难度大。可与设计单位协商解决，如：大梁的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上；底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d，其余主筋全部取销弯锚，负筋亦不起弯，均伸至弯起筋即可（柱截面大，锚固长度满足要求）。这样一来，增大了节点空间，为混凝土的灌注和振捣提供了条件。
（3）梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内，下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多，主筋下料时，必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置，以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。
（4）为方便钢筋的安装就位，满足上述规范要求，必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。
（5）梁箍筋大，下料时要注意对焊接头位置，避免接头出现在箍筋的弯折处。
梁钢筋绑扎的方法：核心筒部位周圈剪力墙、柱的水平筋及箍筋先绑扎到转换层底板下口平。框支梁采用“自下而上，整体同步”的方法施工，即根据梁顶纵筋所在的标高位置整体同步向上安装绑扎，每一个同标高内纵筋全部绑扎完毕后，再绑上部同一标高纵筋。
首先在支设好的梁底模板两侧搭设施工架子，架子高度要高于梁纵筋的设计标高。架子用于支撑梁上部纵筋的重量，抬高纵筋的高度以便套箍筋、穿底部纵筋。先放置梁上部两侧的纵筋，注意纵筋的位置，这样既可以保证其余纵筋的位置，又可以保证箍筋绑扎完毕后不会紧贴梁侧模板。梁上部纵筋为多排，先安装下排纵筋再按装上排纵筋。两层钢筋之间加钢筋头，并用铁丝绑扎牢固。
上部纵筋安装完毕后，按照箍筋间距在主筋上用粉笔画出箍筋位置。将箍筋戴人梁纵筋内，注意框支主梁与框支次梁相交处主梁上箍筋的直径及间距，并且将次梁梁位甩出以便绑扎次梁上部钢筋并且可以检查主梁下部纵筋的安装情况。
3.4支撑系统
（1）大梁支撑方案的选择是转换层施工的关键。支撑方案的选择应建立在满足给定的安全性目标的前提下选择经济性最佳的方案，这需要定量的计算为前提。不同的参与方对技术因素和经济因素的倾向性不同，所以最后方案的确定是一个群体决策的过程，方案的选择具有一定的模糊性。
（2）支撑刚度对荷载传递有直接影响，刚度越大，支撑效果越好。不同楼层的支撑对荷载的传递的作用不一样，楼层越高，其支撑所起到的作用也就越大，所以上面楼层的刚度应该严格保证。
（3）对支撑效果的认识依赖于所采用的计算模型。模型过于简化，所得到的计算结果与实际偏差过大，不适于作为施工的依据。
（4）支撑系统要承担的是大梁第一次浇筑的自重，所以大梁第一次浇筑高度太高，造成荷载过大，对支撑系统的要求就过高，另一方面，高度太小，则下半梁承担自重荷载就会产生较大的挠度变形，影响以后的性能。所以对支撑高度的确定，需要综合考虑。
4.结语
混凝土结构梁式转换层结构既是结构设计中的难点也是施工中的难点与重点。转换层的施工质量对结构的整体性能影响很大。在施工过程中，需要着重解决几个关键的技术和管理问题，包括支撑系统、混凝土施工、钢筋工程以及现场的管理问题，同时充分创造有利条件变不利施工改为有利因素，以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。
（作者单位：浙江城正建设工程有限公司浙江东阳322100）
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