探討多層建筑中轉換層結構施工技術

摘要:隨著施工技術的不斷進步，各種轉換結構形式被充分利用在各類多層建筑中，如何才能確保結構轉換層的質量，對于整個多層建筑結構主體的質量顯得至關重要。為此，本文結合工程實例就帶轉換層的多層建筑施工技術進行了闡述，以供同行參考。

關鍵詞:多層建筑 轉換層 模板支撐

1工程概況

某工程為商住兩用樓，住宅樓地上部分為4棟多層住宅樓，其中每棟樓在第3層樓板設有1.6m厚的轉換板，屬大體積混凝土，此處的模板支撐方案及混凝土的澆筑是關鍵。

2轉換層模板支撐系統

轉換板厚度為1.6m，選用普通18厚九層板做為轉換板的底模及側模。底模板背枋采用100×150厚木枋，間距250，側模為18厚9層板，用50×100木枋間距200，兩側用φ48×3.5鋼管@400夾緊。轉換板位于9.950m標高處，9.950～4.950之間支撐時采用20B工字鋼，4.950～-5.000之間采用普通鋼管分層卸載的方法作為轉換板的模板支撐系統。另外由于板的跨度大于4.0m，根據規范和設計要求起拱3‰。模板拼縫處用雙面的海面膠粘貼密實。模板及支撐體系詳見圖1。

由于轉換板的樣式較多，故選用有代表性的一塊板進行驗算。由于板跨數較多，為了簡化計算，僅取其中一跨進行計算。

9.950～4.950m之間

初選參數:立桿間距L=1.0×1.0m

搭設高度H=3.05m

工字鋼截面特性:

A=3950mm2，W=250×103mm3

模板:18厚9層板，木材抗彎設計值fm=17N/mm2，彈性模量E =10×103N/mm2

4.950～-5.000之間

初選參數:

立桿間距L=1×1m，步距h=1.0m，搭設高度H=4.85m

鋼管截面特性:

A=489mm2，W=5.08×103mm3，I=12.19×104，i=15.8mm;

Q235鋼材的抗壓強度設計值fc=0.205kN/mm2，彈性模量E=2.06×105N/mm2

2.1 底模驗算 針對底模主要對其抗彎強度及撓度進行驗算，根據板的分布情況及板底木枋和工字鋼的分布情況，現沿縱向取250mm寬條狀帶對板底模進行驗算。因跨度較多，為簡化計算，僅取單跨進行計算，板面按均布荷載考慮。

2.1.1 底模抗彎強度驗算

M=1/8ql2 R=M/W ≤fm W=1/6bh2

b=250mmh=18mm

Q=1.2qGK+1.4qQK=13.92N/mm

則R==8.06

2.1.2 撓度驗算，查施工手冊

w=0.677ql4/100E I≤[W]=L/250

I=1/12bh3

w=0.303<[W]=L/250=1.0

符合

2.2 側模計算 澆筑溫度T=25℃，用插入式振搗器時，新澆筑的混凝土作用于模板的側壓力計算如下

F1=0.22γCt0β1β2V1/2=23.334kN/m2

F2=γCH=40kN'/m2

取小值F1=23.334kN/m2

式中，F為新澆筑混凝土對模板的最大側壓力(kN/m2);γC為混凝土的重力密度(kN/m3);t0為新澆混凝土的初凝時間(h)，本次計算按5h計算;V為混凝土的澆筑速度，按每小時澆筑高度0.4m計算;β1為外加劑影響修正系數，不摻具有緩凝作用的外加劑時取1;β2 為混凝土坍落度影響修正系數，取1.2。新澆混凝土側壓力設計值F=F1×分項系數×折減系數=25.207kN/m2傾倒混凝土時產生的荷載標準值:F2=4kN/m2傾倒混凝土時產生的荷載設計值F=F2×分項系數×折減系數=5.04kN/m2荷載組合如下:F=30.247kN/m2故側模荷載設計值為:30.247kN/m2側模支模形式選型如下: 選用50×100的木枋做內楞豎方向布置@200，φ48×3.5的做外楞水平布置@400，側面用φ14@400×400的對拉螺桿鎖住側模。

2.3 板底橫楞驗算 用100×150木枋@250均勻布置，根據水平工字鋼的布置，木枋的跨度為1000，現取250mm寬的板帶荷載作用于木枋上，對木枋進行驗算強度及撓度。

2.3.1 計算荷載:

化為線均布荷載:q1=13.92kN/m

2.3.2 抗彎強度驗算:

因為a=0.375/1.0<0.4L，則知伸臂端頭撓度比下面標準跨小，所以可以按近似兩頭簡支梁計算，

M=1/8ql2=1.74kN/m

抗彎承載力R=M/W=4.64N/mm2<205N/mm2

所以條件符合。

撓度驗算:

w=0.521ql4/(100EI)=0.258<[W]=L/250=1000/250=4符合。

2.4 板底水平工字鋼驗算 板底水平工字鋼間距為1000，工字鋼之間用鋼管焊接連接，鋼管間距為2000一道，沿工字鋼延伸方向取1000寬板帶荷載作用于水平橫桿上，根據立桿間距，取3 跨進行計算。

工字鋼截面參數:

工字鋼截面特性:

A=3950mm2

W=250×103mm3

f=205N/mm2

γx=1.05，q=55.8kN·m

跨中最大彎矩

M=0.08ql2=4.464kN·m

支座最大彎矩

M=0.1ql2=5.58kN·m

最大支座反力

V=1.1qI=61.38kN·m

M/γxW=21.450N/mm2

2.5 立桿穩定性計算

立桿頂端水平工字鋼傳遞彎矩:M=5.58kN·m

立桿計算長度:5-1.6-0.15-0.2=3.05m

施工水平荷載對立桿的彎矩M=42.7kN·m

故立桿根部最大彎矩為5.58+42.7=48.28kN·m

立桿頂部支座軸力為:N=61.38kNN/A+M/γxW=199.463 N/mm2

3混凝土工程

大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土數量多、工程條件復雜和施工技術要求高的特點。必須采取溫度差和溫度應力雙控制的方法以確保混凝土的質量。

轉換板高為1.6m，采用水平分層澆筑，每層澆筑厚度為500mm，澆至與板底平后，與板一起澆筑。分層振搗密實，移動間距為振動棒作用半徑的1.5倍，上下層搭接插入下層混凝土中深度大于5cm。

混凝土在澆注及靜置過程中，極易產生非結構性裂紋，宜兩次收光掃毛;第1次在初凝前3h，主要是把底部的水拍出表面，第2次在終凝前，一邊收光一邊用塑料薄膜覆蓋，然后再用干麻袋、草袋，面上再加上彩條布覆蓋，完畢澆水養護。混凝土終凝后即應保濕養護14d。混凝土收平后，即應灑水潤濕，混凝土表面采用2層草袋、1層干麻袋另加1層薄膜養護，在養護期噴灑霧狀水保持環境相對溫度在80%以上。

4鋼筋工程

在鋼筋混凝土轉換層結構中，由于轉換板含鋼量大，主筋長，布置密，在梁柱節點區鋼筋過度集中，因此正確的翻樣和下料，采用合適的連接形式和合理安排鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。

對于轉換板的鋼筋，制作時嚴格按料表的規格、形狀、尺寸下料制作。

鋼筋接頭按規范要求錯開，鋼筋接頭采用直螺紋接頭。鋼筋房內制作好的鋼筋堆碼整齊，作好標識，綁扎前先在主筋上畫出箍筋間距，擺放箍筋，再穿主梁的下部縱向受力鋼筋及彎起鋼筋，將箍筋按已畫好的間距逐個分開，然后穿次梁的下部縱向受力鋼筋及彎起鋼筋，并套好箍筋，再放主梁的上部鋼筋，然后綁扎到位。在穿設梁、柱節點鋼筋時，充分考慮梁筋伸入柱內的情況，避免和柱主筋打架。

由于梁筋及板筋重量大，一般的砂漿墊塊無法承受，采用25的短鋼筋做墊塊，以保證保護層厚度及各層鋼筋的排距要求。

5 結束語

綜上所述，多層建筑轉換層結構為建筑中極其重要的部位，在施工之前必須仔細編制施工組織設計文件，尤其是支撐系統的設計驗算。對轉換層結構進行整體分析時，應注意轉換層的垂直位置、轉換層結構變形及轉換層上下層剪切剛度比對結構的影響。對厚轉換板的施工，由于采用分層澆筑法，節約了模板和支撐鋼管的用量，在技術和經濟方面具有一定的優勢，其設計和施工工藝也可供其他類似工程參考。

參考文獻:

[1]《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2002.建筑工業出版社.2002.

[2]博學怡.《帶轉換層高層建筑結構設計建議》[J].建筑結構學報.2004(20).