建筑工程梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工探究

江萍

（衢州市經(jīng)濟(jì)適用房建設(shè)中心，浙江 衢州 324000）

1 梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工概述

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和土木工程技術(shù)的發(fā)展，帶轉(zhuǎn)換層復(fù)雜結(jié)構(gòu)已逐漸成為變向不規(guī)則高層建筑中經(jīng)常采用的一種滿足其建筑功能及美學(xué)要求的結(jié)構(gòu)布甓方式。型鋼混凝土由內(nèi)部型鋼與外包混凝土形成整體，共同受力，能夠充分發(fā)揮材料各自的特性，具有強(qiáng)度高、剛度大、延性好、抗震能力強(qiáng)、防火、防腐性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)，鑒于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性以及型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)良特性，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用到轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能發(fā)揮型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，解決相關(guān)問(wèn)題。轉(zhuǎn)換構(gòu)件作為整個(gè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，存在大跨度、重荷載的施工過(guò)程，其構(gòu)造也越來(lái)越復(fù)雜，施工難度很大，許多情況下由于鋼筋密集、鋼筋安裝困難且混凝土振搗困難造成工程質(zhì)量難以保證。因此，在設(shè)計(jì)、施工方案的考慮上轉(zhuǎn)換構(gòu)件都應(yīng)當(dāng)作為保證工程質(zhì)量、安全的關(guān)鍵控制點(diǎn)。型鋼混凝土轉(zhuǎn)換梁的施工，也就成為保證整個(gè)工程施工質(zhì)量和整個(gè)工程結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵。

和其他轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式相比較，梁式轉(zhuǎn)換層具有傳力直接、明確和傳力途徑清楚的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換梁相對(duì)其他轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式具有受力性能好、工作可靠、構(gòu)造簡(jiǎn)單和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)計(jì)算也相對(duì)容易。轉(zhuǎn)換梁截面高度一般為0.7-8.5m，只有在跨度較小以及承托的層數(shù)小時(shí)才采用較小的截面高度0.7-1.4m，而跨度較大且承托的層數(shù)較多時(shí)，或構(gòu)造條件特殊時(shí)才采用較大的截面高度4.0-8.2m。一般常用的梁式轉(zhuǎn)換截面高度為1.4-4.0m，相對(duì)其他形式的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)比較經(jīng)濟(jì)。相對(duì)于其它轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的抗震性能也比較好。

基于混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的上述特點(diǎn)，在確定施工方案時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下兩方面的問(wèn)題。①轉(zhuǎn)換板的自重，施工荷載以及所承受的上部結(jié)構(gòu)荷載往往非常大，所以應(yīng)選擇合理、可行的模板支撐方案，并根據(jù)轉(zhuǎn)換板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)。②設(shè)置模板支撐系統(tǒng)以后，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段的不同，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換層及下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。轉(zhuǎn)換板本身受F部支撐體系的作用或混凝土施工方法的影響，在板中易產(chǎn)生設(shè)計(jì)時(shí)未考慮到的附加內(nèi)力，故需對(duì)轉(zhuǎn)換板在施工階段的受力狀態(tài)做具體的分析和計(jì)算，必要時(shí)可采取一定的構(gòu)造措施來(lái)抵抗這些附加內(nèi)力。

2 梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

2.1 施工一般要求

轉(zhuǎn)換構(gòu)件的選型要綜合考慮建筑功能要求、上部結(jié)構(gòu)情況、施工條件等因素。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑沿房屋高度方向的剛度有突變，轉(zhuǎn)換層要完成上、下層剪力的重分配，在其自身平面內(nèi)要傳遞較大的水平力，即使樓層總水平力不大，也可能在轉(zhuǎn)換層水平面內(nèi)引起較大的內(nèi)力。相對(duì)一般梁來(lái)說(shuō)，這是一種額外的附加內(nèi)力。因此，轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)要考慮其自身平面內(nèi)的內(nèi)力和變形。轉(zhuǎn)換層上、下層梁柱也受到較大的影響，因此，施工時(shí)也應(yīng)該考慮加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層上、下各層梁柱的支護(hù)和保養(yǎng)。轉(zhuǎn)換梁必須采用現(xiàn)澆梁，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30，粱高也不得小于700mm；并應(yīng)在梁柱交接部位加強(qiáng)構(gòu)造，防止集中力過(guò)大造成的應(yīng)力集中。

當(dāng)轉(zhuǎn)換層一次澆灌混凝土量達(dá)到大體積混凝土量時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置測(cè)溫網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)控制，采取措施保證內(nèi)外混凝土溫差<25℃，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施。如果轉(zhuǎn)換梁截面小，布筋密且鋼筋伸入樓板以下較多，使得梁柱核心區(qū)的鋼筋縱橫交錯(cuò)。為了保證混凝土質(zhì)量，應(yīng)盡量采取多次澆灌法進(jìn)行施工。當(dāng)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)分兩次或多次澆筑時(shí)，首次或上次澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)在第2次或下次澆筑時(shí)，往往將其做為一個(gè)承重構(gòu)件，鑒于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的重要性，建議設(shè)計(jì)單位在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將這種施工分段的狀態(tài)納入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分段計(jì)算并配置受力鋼筋，即按疊合梁設(shè)計(jì)配筋，以保證轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)整體的施工質(zhì)量和承載能力。

盡量避免高位轉(zhuǎn)換，當(dāng)建筑功能需要不得已高位轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)盡量避免框支柱、邊柱出現(xiàn)柱頂彎矩過(guò)大、柱剪力過(guò)大的現(xiàn)象，同時(shí)要注意其強(qiáng)度、剛度要求，避免脆性破壞。對(duì)大底盤多塔樓的高層建筑，塔樓的梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)宜設(shè)置在裙房的屋面層，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層，減小震害。多、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)不僅是豎向承重構(gòu)件，同時(shí)也是抗側(cè)力構(gòu)件，因此，梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)作為抵抗水平剪力的構(gòu)件，它在平面上的布置也應(yīng)盡量遵守“均勻、分散、對(duì)稱、周邊”的原則，以減輕扭轉(zhuǎn)的影響。

2.2 梁式轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)

梁式轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)是重中之重，下面以強(qiáng)度為C45為例，說(shuō)明混凝土澆注施工中的相關(guān)技術(shù)。因轉(zhuǎn)換層鋼筋密集。交叉排列、錯(cuò)綜復(fù)雜，給混凝土澆筑帶來(lái)了一定的難度。因此，混凝土澆筑需要注意以下事項(xiàng)：轉(zhuǎn)換層中鋼筋縱橫交錯(cuò)，為保證澆筑質(zhì)量。粗骨料粒徑采用連續(xù)級(jí)配，粒徑5-25m。最大規(guī)格控制不能大于25mm。坍落度要求在140±20，以保證混凝土的流動(dòng)性。混凝土澆筑時(shí)應(yīng)在型鋼兩側(cè)對(duì)稱下料。確保型鋼受力均衡，減少扭轉(zhuǎn)。同時(shí)。為使模板支撐架受力均勻.混凝土澆筑方向采取對(duì)稱散開(kāi)。混凝土澆灌采用平面分層與斜面分層相結(jié)合的方法，使新澆的混凝土能夠在前一層澆搗的混凝土初凝前覆蓋上，不得出現(xiàn)施工冷縫。混凝土澆筑時(shí)應(yīng)使用小口徑振搗器振搗密實(shí).振搗前須全面檢查操作面，預(yù)先考慮振搗棒插入位置；振搗時(shí)注意對(duì)稱多點(diǎn)振搗。不得出現(xiàn)漏振、過(guò)振現(xiàn)象。振搗混凝土?xí)r遵循“快插慢拔”特點(diǎn)，振搗點(diǎn)按“行列式”或“交錯(cuò)式”均勻排列，每次移位距離為30cm，每振搗點(diǎn)停留時(shí)間需20-30s，振搗以不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。由于轉(zhuǎn)換梁截面較高、寬度不大，且梁內(nèi)部設(shè)置了焊接型鋼梁。因此梁底及型鋼側(cè)邊混凝土的振搗質(zhì)量是重點(diǎn)，必須確保震搗密實(shí)。

2.3 模板施工要求

模板系統(tǒng)是由模板和支撐兩部分組成。模板是使混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件成型的模型。攪拌機(jī)攪拌出的混凝土是具有一定流動(dòng)性的混合物，經(jīng)過(guò)凝結(jié)硬化后，才能成為所需要的，具有規(guī)定形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所以模板不僅需要與混凝士結(jié)構(gòu)構(gòu)件形狀和尺寸相同，還要具有足夠的承載力，剛度，以承受新澆混凝土的荷載及施工荷載.支撐是保證模板形狀、尺寸及其窄間位置的支撐體系，支撐體系既要保證模板形狀、尺寸和空間位置。又要承受模板傳來(lái)的全部荷載。所以。對(duì)模板的基本要求是：①模板的接縫不應(yīng)漏漿。在澆筑混凝土前，木模板應(yīng)澆水濕潤(rùn)，但模板內(nèi)不應(yīng)有積水。②模板與混凝土的接觸面應(yīng)清理干凈并涂刷隔離劑，但不得采用影響結(jié)構(gòu)性能或妨礙裝飾工程施工的隔離劑。③澆注混凝土之前，模板內(nèi)的雜物應(yīng)清理干凈。④對(duì)清水混凝土工程及裝飾混凝土工程，應(yīng)使用能達(dá)到設(shè)計(jì)效果的模板。

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