1、浅谈高层建筑工程梁式转换层施工技术 摘要:转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点,在实际中得到了较广泛的推广应用。它可以较好地解决高层建筑中上下部结构在竖向不连续的问题。本文结合工作实例,对梁式转换层施工技术进行了探讨。 关键词:建筑结构;梁式转换层;施工技术 某广场一期工程位于广州市区,其建筑面积 189421?O,地下 1 层,局部两层,地上 31 层,由商业裙房及座住宅塔楼组成,其中 1-2 层为商业及办公, 3 层为架空层, 4 层以上为单元式住宅。主体结构采用框支剪力墙结构体系,梁式结构转换层设在主体结构 3 层,转换层层高 5.6m 结构标高为 15.040m。转换梁的截面
2、尺寸主要有 8001800 , 10001800 ,12002000 等,板厚为 200,框支柱最大尺寸为 12002400 。转换层墙柱及梁板混凝土强度等级均为 C50。 1施工难点 ( 1) 框支梁截面尺寸大,转换层的混凝土与钢筋自重及施工荷载非常大,必须保证转换层模板及其支撑要具有足够的承载力、刚度和稳定性。 ( 2)框支梁配筋量大,主筋要求通长设置,框支梁上层配筋要求下返锚入框支边柱中 2.4m,对钢筋接头形式、位置、数量限制比较严格。 ( 3)梁柱节点钢筋密集,对砼浇筑带来很大难度,稍微的疏忽,极易造成节点砼难以下料。 ( 4)框支梁体积较大,需要浇筑大量的砼。砼强度等级比较高。单位
3、水泥用量较大,水化热和收缩容易造成结构的开裂。 2转换层结构设计优化 鉴于转换层施工难度较大,为保证施工质量,经过同建设、监理和设计单位协商,从结构设计的角度采取以下优化方案。 ( 1)为尽可能降低水化热,减少混凝土的水泥用量,混凝土强度 C50 按45d 强度进行设计。 ( 2)优化框支梁柱钢筋,绘制框支节点详图,包括框支梁及柱位置关系、框支柱纵筋及箍筋定位、框支梁纵筋定位,使框支柱内钢筋和梁钢筋能协调配置,确保节点区混凝土有足够的浇筑空间。 ( 3)为降低在梁侧保护层内出现裂缝的可能性,梁保护层厚度超过 40mm时,在梁侧及角节点保护层内增加 6 构造 钢筋网片。 3转换层施工技术 3.1
4、 模板工程及支撑体系 模板支撑体系选择 由于转换梁截面较大,支模高度也较高,同时现场混凝土浇筑采用商品混凝土泵送施工,考虑到泵送混凝土产生较大侧压力和脉冲水平荷载,若采用门式钢管脚手架,因其自身标准构件的约束,平面布置有一定限制,且整体性能较差,很难满足安全施工的要求。而扣件式钢管脚手架布置方式灵活,可视荷载大小而决定其间距的疏密,其整体性也相对较好。为了保证模板及其支架具有足够的承载力、刚度和稳定性,模板支撑系统采用483. 5 扣件式钢管满堂脚手架,梁底模板采用双层 183091518mm 胶合板模板,主龙骨采用 70150 木枋,次龙骨采用 5080 木枋,通过立杆顶端设置可调托座调整模
5、板支撑高度。 转换层模板支撑体系 框支梁底纵向次龙骨设 500mm80mm 木枋,间距 200mm,梁底主龙骨70150 木枋,立杆间距 400mm500mm ;转换层板底纵向次龙骨设50mm80mm 木方,间距 250mm,板底主龙骨设 2 50mm80mm 方木,间距1000mm1000mm 。梁、板纵横向水平拉杆统一协调设置,不 少于道,步距不超过 1200mm。 梁侧模板同样采用 18mm 厚胶合板模板,梁侧横楞 50mm80mm 木枋间距400mm,竖楞采用 48 钢管, 12 对拉螺杆间距 400-600mm。转换梁对拉螺杆采用一次性螺杆,与混凝土浇筑成整体,避免因螺杆洞周边应力集
6、中,导致出现梁侧裂缝。 整个支撑体系四周及转换梁两侧均合理设置竖向、水平剪刀撑,确保支撑体系的整体稳定性。 转换层施工时框支梁最大垂直荷载 68.7kN ?O,远远超过结构承载能力为 12.0kN ?O,因此必须将转换梁荷载垂直荷载要有 效传递到地下室底板,才能保证施工安全。为此,在地下室、第 1、 2 层框支梁范围下梁板均用48mm3.5mm 钢管搭设双向间距 500MM 支撑架,并弹线使上、下三层顶杆相对应,下层顶杆用可调顶托顶牢层结构,上层顶杆下垫 40mm80mm 方木,以便将转换层荷载可靠传递到基础,确保支撑系统和结构的安全。 模板支撑的构造措施和安全管理 (1)模板支架立杆的构造应
7、符合下列要求: 每根立杆底部应设置长度不少于两跨, 50mm 厚的木垫板;按脚手架搭设要求设置纵、横向扫地杆,立杆步距不得大于 1.5m,并应设置纵横向水平拉杆;立杆接长优先采用对接接长的方式。若顶部立杆采用搭接接长,每根立杆的允许荷载应以单个扣件的抗滑力 8Kn 为宜,搭接长度不少于 1M,并采用三个旋转扣件固定;支架立杆应竖直设置, 2m 高度的垂直允许偏差为 15mm。 (2)满堂模板支架的支撑设置 模板支架设置必要的剪刀撑有利与支架的整体稳定性,合理设置剪刀撑能防止在楼面泵输送管的抖动下支架的整体失稳; 剪刀撑应纵横设置,且不少于两道,支撑转换梁的两侧立杆必须设置剪刀撑; 满堂模板支架
8、四边与中间每隔 四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。两端与中间每隔排立杆从顶层开始向下每隔 2步设置一道水平剪刀撑; 每道剪刀撑的宽度不应超过 6 跨,斜杆应与每根立杆和横杆的节点用旋转扣件扣接。 (3)模板支架的加强措施 由于泵送混凝土产生的侧压力较大,须设置斜撑。为防止斜撑滑移,在裙楼顶板周边埋设 350mm长的短钢管,每 3-5跨设置一根,与扫地水平杆扣接,斜撑与水平钢管扣接。 (4)安全管理 有了较为完善的模板施工方案,还应在搭设模板支架过程中加强中间检查, 验收合格后方可进入下道工序。 明确支摸施工现场安全责任人,负责施工全过程的安全管理工作。在支摸搭设、拆除和混凝土
9、浇筑前向作业人员进行安全技术交底。 支摸搭设、拆除和混凝土浇筑期间,无关人员不得进入支摸底下,并由安全员在现场监护。 混凝土浇筑时,派安全员专职观察模板及其支摸系统的变形情况,发现异常现象时应立即暂停施工,迅速疏散人员,待排除险情并经施工现场安全负责人检查同意后方可复工。 3.2 钢筋工程 框支柱、框支梁主筋采用 32 、 36 级钢筋,钢筋数量多,箍 筋间距小,梁柱节点钢筋密集,施工难度大,施工前应合理安排,确保框支节点可靠性。 框支柱钢筋 为保证框支柱纵筋保护层厚度及钢筋正确位置,从基础顶插筋开始,框支柱纵筋就按照框支节点详图中定位箍尺寸进行箍筋下料,并应沿层高方向设置三个定位箍,第一道应
10、在柱底 50mm 处,最后一道在框支梁梁底,中间设置一道。纵筋按节点详图中定位尺寸进行设置,纵筋外皮和箍筋内表面要尽量重合。框支柱纵筋在转换层梁板内锚固,其纵筋水平段可以伸至梁顶再弯折,应置于框支梁上部纵筋最下排钢筋之下,其位置与框支梁纵筋平行,且尽 量位于同一垂直面上。个别框支柱设芯柱的,其芯柱每边纵筋应和同方向框支柱纵筋在一直线上,纵筋直锚入转换层板内,不做水平弯锚,箍筋在转换梁内可不设。 框支梁钢筋 梁底模安装完,遵照图纸对钢筋进行排布,并划出钢筋布置线,并放置梁筋保护层垫块。梁底纵筋采用高标号的细石砼垫块(防止压碎),间距600mm,梁底垫块应提前个月制作好。 转换梁钢筋在柱中采用插空
11、放置,同方向框支梁钢筋须上下兼顾,让尽可能多钢筋拉通,不得在节点处截断锚固。大部分纵筋应紧靠柱筋内侧,和柱箍筋位于同一垂直面上。梁 下部钢筋和上部钢筋在同一跟梁内应位于同一垂直面上,不得交错放置。框支梁箍筋应严格按照支节点详图定位箍尺寸进行下料,沿梁跨方向每跨设置三个定位箍,定位箍采用焊接。纵筋 按节点详图中定位尺寸进行设置,纵筋外皮和箍筋内表面尽量重合。 两向转换梁(含框支梁)交叉处, X 向转换梁上排钢筋均放在 Y 向转换梁上排钢筋之上。非框架梁及转换梁( ZHL),当其端部和框架柱或剪力墙相连时,此端构造要求(箍筋加密,钢筋锚固等)要求同框架梁和框支梁,转换梁支座为框支梁时,转换梁纵筋在
12、框支梁内锚固要求参照一级 WKL做法 ,锚至框支梁底即可。 转换梁钢筋大且多,梁主筋设有二、三排钢筋,上下排钢筋之间设 25垫铁,间距 1000mm,并与梁主筋进行绑扎;上下排钢筋应对齐绑扎,严禁错缝绑扎,这样有利于振动棒和砼下落。 梁、柱核心区箍筋是重点也是难点,在梁筋绑扎前事先遵照图纸 100mm间距,计算出柱头内箍筋数量,在安放好梁底筋后加入柱箍筋,随着转换梁腰筋的绑扎再对其进行分布均匀加设,严禁多加或少加,并在未封柱模板前安设完毕,并绑扎好。 钢筋接头 根据设计要求,直径大于 20的纵筋均采用直螺纹套 筒连接。框支柱芯柱、剪力墙纵筋及转换梁纵筋采用标准型接头,安装时先用工作扳手将连接套
13、与一端钢筋拧到位,再将另一端钢筋也拧到位。 框支柱在转换层锚固的纵筋采用活连接型接头,安装时先将纵筋水平段摆正位置,使其位置与框支梁纵筋平行,且尽量位于同一垂直面上,然后对两端钢筋向连接套方向加力,使连接套与两端钢筋丝头挂上扣,然后旋转连接套,并到位拧紧。 4结束语 通过对该转换层的成功实施,转换层作为高层建筑中的重要结构部分,施工难度大,其施工方案要充分论证分析,要尽可能取得设计单位的大力协 助进行深化设计。转换层结构施工支撑荷载很大,考虑方案时一定要尽可能通过已有强度的构件(柱、剪力墙等)来卸载以减少支撑荷载。 参考文献: 谢晓婷 , 卢爱明 .论高层建筑转换层的设计施工技术的发展 J.民营科技 , 2010,09 邓琼秋 , 李剑 .高层建筑厚板转换层混凝土施工技术研究 J.大众科技 , 2006,05