無鋼柱型鋼混凝土結構轉換梁新施工方法

李若輝

隨著社會和城市建筑的不斷發(fā)展，高層建筑與超高層建筑越來越多，建筑空間和跨度要求越來越大，因而結構設計也越來越復雜。特別是商住樓中底商結構與上部住宅結構之間的轉換層，需要同時滿足底商部分的空間及跨度和上部住宅部分的功能，因此型鋼混凝土結構就應運而生。無鋼柱型鋼轉換梁是根據(jù)結構特點形成的一種鋼筋混凝土柱和混凝土型鋼梁組成的新結構。

1 無鋼柱型鋼混凝土結構轉換梁結構特點和施工難點

無鋼柱型鋼混凝土結構轉換梁是型鋼混凝土的一種，它的結構形式是采用在一個工字鋼梁的外部用鋼筋混凝土包裹。這種結構具有混凝土和鋼結構的雙重優(yōu)點，同時由于自身結構的特殊性還有一些不同的特點:

1)型鋼剛度大，承載能力高。2)型鋼混凝土結構較混凝土結構截面積小，在結構承載力允許的條件下能夠為結構提供更大的空間和跨度，增加使用面積和層高，提高經(jīng)濟效益。3)型鋼混凝土結構的延展性高，同時結構耐久和耐火性能優(yōu)異。4)由于采用無鋼柱設計，與有鋼柱型鋼混凝土結構不同，對大型型鋼轉換梁安裝時提出更高的施工要求。5)由于無鋼柱支撐大型型鋼梁，需先考慮鋼梁的支撐問題。6)鋼筋的安裝需在型鋼梁安裝完后進行，柱、梁的部分主筋需穿過型鋼梁，梁的部分主筋、柱的部分箍筋、上部剪力墻的鋼筋需焊接在型鋼梁上，施工難度及焊接工程量大。7)轉換梁體量大，對其模板的支撐要進行全面設計，保證模板支撐有足夠的承載能力與抗變形能力。8)轉換梁四周離模板只有150 mm的空隙，設計為雙排鋼筋，鋼筋密度大，部分轉換梁下設計有剪力墻，混凝土澆筑難度大。

2 無鋼柱型鋼混凝土結構轉換梁施工方法要點

2.1 轉換梁模板工程施工

2.1.1 轉換梁模板支撐體系

1)根據(jù)模板計算設計，梁模板采用18 mm厚的多層板。支撐體系為:次龍骨50 mm×100 mm方木、主龍骨 100 mm×100 mm方木和扣件鋼管腳手架，方木材質為松木，扣件鋼管腳手架采用φ 48×3.5 mm鋼管。梁底次龍骨間距為200 mm、主龍骨間距為500 mm。梁下立桿鋼管間距為300 mm×500 mm，沿梁寬度方向為300、長度方向為500，立桿底安裝鋼底座，增加立桿與樓面的接觸面積，防止模板下沉。2)由于是無鋼柱型鋼混凝土結構，所以要先支設轉換梁的底模。在設置鋼梁支撐鐵件的部位要增加3根立桿，加強此部位的承載力，具體見圖1，梁底模按設計要求起拱，起拱高度為梁跨度的2.5‰。3)轉換梁模板支設分兩次進行，先支設梁底模，在安裝完型鋼梁、綁扎完梁鋼筋和澆筑完轉換梁下有墻的墻柱混凝土后再支梁側模。轉換梁下有墻時，墻筋要與型鋼梁焊接，墻模需在焊接完后再安裝加固。4)梁側模次龍骨間距為200 mm、主龍骨為雙鋼管間距500 mm。采用φ 12的對拉螺桿，對拉螺桿間距為500 mm。梁兩側加斜撐，以保證梁穩(wěn)定性。

2.1.2 樓層的加固

1)轉換梁的傳力順序為:混凝土及施工等荷載→梁底模板→次龍骨→主龍骨→鋼管立桿→承接層樓板(見圖2)。2)由于轉換層梁板的結構自重加上施工荷載已超過下層樓板的承載能力，為保護下層樓面結構不致破壞，施工時必須保留下部兩樓層的模板支撐系統(tǒng)，同時在下一層轉換梁相應的部位加強支撐，將轉換層施工時荷載分別卸至下面各層，直到滿足承載要求。3)轉換層施工時，最底下樓層的混凝土應滿足100%強度。

2.2 型鋼梁安裝

1)吊裝設備的確定。型鋼梁自重均不超過10 t，型鋼梁位于二層且只能由一側進行吊裝，根據(jù)設計計算選用130 t吊車一輛。2)吊裝現(xiàn)場準備。型鋼梁底模及支撐安裝加固完畢并驗收合格，梁底筋和型鋼梁支撐鐵件安裝完成，見圖3。3)型鋼梁就位。型鋼梁就位時將其放在支撐鐵件上。型鋼梁就位、校正后在其兩側用鋼管臨時加固，防止鋼梁傾倒。型鋼梁相交和對接部位采用螺栓連接和加蓋板焊接。螺栓連接點與擰緊須符合相關規(guī)范要求，焊縫需進行超聲波探傷檢測。型鋼梁安裝完經(jīng)驗收合格后方可進行鋼筋、模板、混凝土的施工。

2.3 鋼筋工程

1)轉換梁鋼筋較密，上下為雙排鋼筋，在梁柱節(jié)點處縱橫方向梁筋需錨入柱內，柱筋需彎入梁內，配筋重重疊疊，十分密集;不等高轉換梁50%底筋要穿過型鋼梁，50%底筋焊接在型鋼梁腹板上，穿過型鋼梁的鋼筋要設置正反絲直螺紋套筒連接接頭在型鋼梁安裝完后進行對接;在梁柱節(jié)點處柱箍筋不得斷開，需與型鋼梁焊接;型鋼梁上下的剪力墻需與型鋼梁焊接;柱部分主筋穿過型鋼梁翼緣，此部分鋼筋在型鋼梁就位后安裝，采用直螺紋套筒接頭連接。2)鋼筋安裝。a.轉換梁底筋安裝。在轉換梁底模安裝完后安裝梁底筋，由于是型鋼梁安裝完后再安裝箍筋，箍筋不能與型鋼梁底的主筋綁扎，在底筋安裝時要控制好底筋的間距，采取用長度小于箍筋寬度間距為1 m的φ 12鋼筋將轉換梁底筋綁扎固定。為了方便下一步梁箍筋的安裝和梁筋直螺紋套筒接頭的連接，在梁筋與模板間墊100 mm高的方木。b.穿過型鋼梁的柱、梁鋼筋安裝。在型鋼梁安裝完并經(jīng)驗收合格后，首先要安裝穿過型鋼梁的柱、梁鋼筋。根據(jù)已有的柱、梁鋼筋位置，在型鋼梁相應部位打孔，將鋼筋穿孔而過，調整好直螺紋套筒進行連接。c.在穿過型鋼梁的柱、梁鋼筋安裝完后方可安裝轉換梁的上筋。d.轉換梁上筋安裝完成后，進行柱梁節(jié)點處柱箍筋的焊接和轉換梁下剪力墻筋焊接。e.轉換梁箍筋安裝。箍筋安裝時，將箍筋開口處掰開，從梁底側將箍筋的一頭穿過，然后將箍筋擺正、恢復原狀，最后綁扎箍筋。f.在梁側綁扎構造鋼筋，然后焊接拉筋，見圖4。g.安裝樓板鋼筋，插上部剪力墻鋼筋，焊接與型鋼梁連接的上部剪力墻鋼筋。3)鋼筋焊接。轉換梁上需焊接的鋼筋非常多，焊接工程量大。焊接時鋼筋工和木工要密切配合焊工，使其需焊部位無障礙，方便焊接，加快焊接速度。

2.4 混凝土工程

由于部分轉換梁下有墻，一次性澆筑無法對墻的混凝土振搗，需先澆筑轉換梁下的墻及與墻相連的柱，其余柱與梁板的混凝土一起進行澆筑。墻柱混凝土澆筑時要分層澆筑，分層厚度不大于400 mm。

3 推廣應用價值

無鋼柱型鋼混凝土結構轉換梁是在型鋼混凝土組合結構基礎上發(fā)展起來的一種新型結構體系，是適用于高層建筑結構轉換層的一種新型結構。實踐證明，它是一種具有顯著技術經(jīng)濟效益和社會效益的新型結構體系，應用前景廣闊，適用我國基本建設的國情，有很大的發(fā)展空間，該施工方法有較大的推廣價值。

[1] 黎 弦.淺談大截面大體積轉換梁施工[J].山西建筑，2008，34(6):180-181.