高层建筑梁式转换层施工浅见

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　　摘要：本文作者结合工作经验，探讨了梁式转换层施工过程中的细节问题，可供同行参考。
　　关键词：高层建筑；转换层；支撑体系；裂缝控制
　　0工程实例：
　　该工程地下1层，地上32层，由三层商业裙房及七座29层住宅塔楼组成，建筑总高度99．6 m，建筑面积189 441 m2。结构设计将四层设为梁式转换层(图1)，通过位于五层楼面的框支梁将裙楼框支剪力墙结构转换成塔楼的剪力墙结构体系。
　　
　　图l 梁式转换层结构平面图
　　1 转换层设计特征
　　梁式转换层层高5．6m，板厚200mm，框支梁截面尺寸为600 mm×l 400 mm、800 mm×l 800 mm、1 300mm×2000mm、1 800mm×2000mm等，内配多排布置的HRB400 28、 32钢筋，箍筋一般为 14@100、 16@100，梁侧腰筋以梁中为界，下部为2 20@100，上部为2 20@200，梁、板、墙、柱混凝土强度等级均为C50。
　　2 转换层结构设计优化
　　框支梁截面大、分布密，为最大限度地防止梁出现裂缝．从结构设计的角度采取了以下优化方案。
　　(1)为尽可能减少混凝土的水泥用量，降低水化热，混凝土强度C50按45 d强度进行设计。
　　(2)为增强梁侧表面混凝土的抗裂性能，将梁上部腰筋间距加密至100，换成2 18@100。
　　(3)根据以往施工经验，框支梁侧面裂缝多数先在表面保护层区域范围开始出现。为降低在保护层内出现裂缝的可能性，决定将设计保护层厚度由25mm增加至30mm，在梁侧面保护层内增配,CRB550级 Φ4冷轧带肋钢筋，水平间距50mm，竖向间距300mm。
　　(4)考虑到在混凝土内掺加膨胀剂后对保水养护的要求较高，而对梁内构件很难做到在养护期内能不间断充分保水，故取消原设计中要求的在混凝土内掺加膨胀剂。
　　3 主要施工技术
　　3．1 工艺流程
　　绑扎墙柱钢筋(包括预留预埋) →安装框支柱、剪力墙模板→搭设支撑体系(先梁后板) →安装梁底模→绑扎框支梁钢筋(包括预留预埋) →绑扎梁侧保护层内抗裂钢筋→安装梁侧模板→安装板模板 绑扎板筋→浇筑混凝土。
　　3．2 模板工程及支撑体系
　　3．2．1 框支粱模板及支撑体系
　　框支梁截面尺寸最小600mm×l400mm．最大1 800mm×2 000 mm，以1 800 mm×2 000 mm的梁作为分析对象经计算该梁的施工设计线荷载q=65．93 kN／m，粱底模选用18 mm厚胶合板，板下纵向设50mm×100mm通长硬杂木方立放，间距250mm．梁下按纵横450mm×450 mm设置钢管排架支撑，每根支撑均有纵横水平连接杆并扣牢拉稳，步距1 800mm，按合理间隔设置剪刀撑，以增加整个支撑体系的稳定性。对应框支梁部位下层的支撑需保留4层，以达到分层卸荷的目的。
　　3．2．2 200mm厚楼板模板及支撑体系
　　楼板模板同样选用18 mm厚胶合板，小搁楞采用50mm×100mm木方立放，间距350mm，大搁楞采用50mm×l00 mm木方立放，间距1 000 mm。钢管排架立杆间距l 000mm。板下支撑体系的水平连系杆与框支梁下支撑的水平连系杆相互连接，以形成一个整体，确保模板支撑体系有足够的强度、刚度和稳定性。
　　3．2．3 墙、梁侧模
　　墙、梁侧模采用l8厚胶合板制作，50 mmxl00 mm木方，间距350 mm，围楞采用2Ø48钢管和Ø 12对拉螺杆组成，框支梁上的对拉螺杆采用一次性螺杆，直接与混凝土浇筑在一起，避免因留设螺杆洞而在洞边产生应力集中，导致梁侧裂缝的出现。
　　3．3 钢筋工程
　　框支梁钢筋主筋以HRB400级 32的钢筋为主，钢筋数量多，箍筋间距小，配筋较密，梁纵筋在支座处锚固长度长，施工难度大，施工前应先进行梁筋安装放样，确定安装次序，然后进行现场施工。
　　3．3．1 钢筋接头
　　根据设计要求，直径大于 22的钢筋采用等强直螺纹连接，其他采用绑扎搭接及闪光对焊接头。
　　3．3．2 钢筋绑扎
　　梁底模安装完毕后，在模板上弹出梁的位置线，钢筋绑扎前先垫设好梁底钢筋保护层，保护层采用Ø20的PVC管内灌高强砂浆制成，沿梁轴线方向间隔500mm设置，既耐压，又不会生锈，经济实用。
　　钢筋绑扎的流程：排放一个方向梁的首排底筋，底筋用木方垫高至少250 mm，排放梁的二排、三排底筋，每排底筋间用施工铁垫隔开，纵横方向梁底筋按顺序交叉排放相互压叠好→搭设搁置梁上层筋的支架→先排梁上层筋的最下一排筋，最后排放梁上层首排筋，每排筋间用施工铁垫隔开，纵横方向梁上层筋同样按顺序交叉排放相互压叠好→穿腰筋、套箍筋→绑扎梁上层筋、腰筋→用葫芦将梁稍稍吊起，取出垫在梁底筋下的木方，松开葫芦，将梁底筋降到位→绑扎梁底筋(梁底筋的首排筋最后绑扎) →绑扎梁侧保护层抗裂筋，并将所有扎丝头压弯向梁内，避免因扎丝买外露而引起梁表面出现锈点。
　　3．4 混凝土施工
　　考虑到框支梁主筋下锚入柱内较长、钢筋较密、施工缝处理困难、钢筋污染后难以清理等因素，决定将竖向结构与水平梁板同时浇筑。
　　为保证混凝土正常下料、振捣棒顺利下插振捣，在浇筑混凝土前一天组织所有振捣手到现场进行振捣区域划分，分清责任区，通过用振捣棒进行空振，确定振捣棒插入点，并用红色油漆或点焊外露短钢筋头做好插入点记号，方便查找，对无法下棒的部位可打入Ø48钢管顶撑．撑开钢筋后从而形成插棒点。
　　为确保混凝土振捣密实，每个浇筑路线上配备6台插入式振捣棒分三道分别布置在：(第一道)卸料点，使混凝土形成自然流淌面；(第二道)混凝土流淌坡脚，保证底部混凝土振捣密实；(第三道)混凝土流淌斜坡面，分层捣实，分层厚度不超过500mm，并进行二次复振以提高混凝土的密实度。
　　板混凝土必须先用插入式振捣棒先振捣一遍，然后在整个楼板面上用平板式振动器按互相垂直的方向振捣压实二遍．由于泵送商品混凝土掺用外加剂、掺合料比较多，在混凝土振实届，表面残留灰浆较厚，需用长刮尺将超厚的浆料刮除，必要时补上新的混凝土，待二次收水后用木抹子搓平数遍，以减少混凝土表面收水沉缩裂缝。
　　3．5 混凝土裂缝施工控制措施
　　(1)优化配合比。合理控制水胶比，应用高效减水剂及I级粉煤灰、矿渣粉，降低了水泥用量，减少水化热，从而降低混凝土温度，提高混凝土和易性、密实性及体积稳定性。优化砂石级配，严格控制砂石中的含泥量不超过1％。
　　混凝土配合比见表1、表2。
　　表l C5@墙、柱混凝土配合比设计
　　
　　表2 C5@梁、板混凝土配合比设计
　　
　　(2)控制混凝土的入模温度在25℃左右。要求出厂水泥须冷却7 d以上上，砂石骨料喷冷水冷却，对搅拌水加冰降温。
　　(3)加强二次复振，增加混凝土的密实度，减少混凝土内部微裂缝的产生。
　　(4)混凝土浇筑12 h左右进行表面二次压光，以消除沉缩变形引起的表面裂缝。
　　(5)加强混凝土的保温保湿养护，延缓拆模时间，在混凝土浇完后，梁侧模外侧立即张挂双层麻袋，上下用扎丝扣紧，使麻袋包裹住梁侧，连续浇水保持麻袋湿润7 d后，方可拆除梁侧模，模板拆除后仍将麻袋张挂好。梁板上部平面经计算蓄水50mm进行养护，可保证混凝土中心最高温度与表面温度之差及表面温度与外界环境温度之差均不超过25℃。
　　4 效益分析
　　采取在框支梁侧面保护层内增加抗裂钢筋的做法，共增加费用48 000元，而原设计在框支梁混凝土内掺加高效膨胀剂。共7 700 m3混凝土，按每立方米混凝土增加40元计算．此项费用计30．8万元，两者相比节约费用26万元。
　　5 结语
　　(1)梁式转换层的施工重点在于合理安排好纵横向框支梁主筋的排布、绑扎顺序，同时施工前要进行放样试绑，并组织参加绑扎人员进行现场交底。
　　(2)转换层层高高、施工荷载大，对支撑系统经过计算后科学确定支撑布置形式、卸荷措施，形成专题方案，施工中严格按方案施工、检查，确保了转换层施工中整个主体结构的可靠度。
　　(3)转换层框支梁的防裂缝控制是重中之重的内容。通过从结构设计优化、配合比优化、混凝土原材料质量控制、施工工艺、成型后混凝土的保温保湿等多方面，采取综合有效措施，可确保转换层框支大梁的施工质量。本工程已竣工交付使用，经多次仔细检查转换层未发现任何裂缝。
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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