建筑工程中轉換層梁架支撐體系的施工技術

■紀 超 ■湖南一建工程有限公司，湖南 長沙 410000

1 案例簡介

某建筑工程主要是有三層裙樓、兩層地下室和兩棟26層高的塔樓組成的商品樓，建筑的總建設高度為98m，總施工面積為42903m2，其中三層為該樓的轉換層，建筑面積為3700m2，大約使用了1500t鋼材，5000m3混凝土，轉換層結構為梁式轉換結構，主要對上部兩棟塔樓的荷載進行承擔，并將其轉換成上部剪力墻結構，下部為框支剪力墻結構，使用φ32作為受力主筋，大梁的底筋最密集處構建四排共64根φ32，使用C55的混凝土進行施工。

2 施工技術與各方面的計算

2．1 轉換層結構施工步驟

當二樓層面施工結束后，就要執行測量放線、制作二層剪刀墻、綁扎鑄鋼筋、安裝樁模板、澆筑混凝土等工程，(其中澆筑框支柱混凝土時，第一次要澆筑到框支梁下彎的末梢處，第二次澆筑時要在框支梁施工完畢后，且通過驗收后再進行大梁底部澆筑。)接著依次開始搭建滿堂紅支撐體系轉換層的大梁，安裝大梁底模，綁扎大梁側模、大梁鋼筋、其它鋼梁筋，搭建其它模板，澆筑大梁混凝土

(澆筑的高度需要達到梁高的一半)，板梁及其他部分梁體混凝土的養護工作。

2．2 支撐滿堂腳手架巨型梁的施工技術

依據疊合梁的原理，為了降低荷載與水化熱對矩形梁產生的影響、減弱大體積混凝土梁的承載力，分兩次來澆筑巨型混凝土梁。第一次澆筑時，混凝土澆筑到距面板800mm處，混凝土的強度可以實現設計要求的70%。當混凝土梁的溫度下降后再執行第二次澆筑，第二次澆筑的活載與恒載大體上還是靠第一次澆筑的鋼筋混凝土來承載，也就是說混凝土梁的模板只是承載第一次灌注鋼筋混凝土的活載與恒載。為確保施工的安全性與可靠性，在具體施工過程中，要縮短建設工期，減少工程造價。因此，支撐系統的構件要能通用，簡便易拆、裝。在施工時務必要達到以下要求：①要確保支撐體系具有高強度的整體穩定性，只有具備了好的整體穩定性才能減弱施工生成的振動荷載，才能預防荷載力對支撐體系產生損害;②要確保施工支模體系內的各個受力構件具備足夠的承受力;③確保施工期合適，基于支撐體系是大型的梁式結構工程，安裝轉換層的工程量較大，使用的支撐材料與構建數量較大，且施工期不能太長，所以要嚴格控制好施工期;④要確保支模體系具備較高的整體強度。針對以上要求，適當增加二層樓面梁的承載力，不拆除一層和二層的樓面結構支撐體系，靠一層和二層模板的支撐體系進行支撐。并且搭建滿堂紅腳手架支撐體系時要選用普通的直徑48×3.5鋼管。分析上述要求，在工程施工中要選用φ48×3.5的鋼管來搭建滿堂紅的腳手架支撐體系，保留一、二樓面的原有支撐體系與結構，且在二樓層面上加設一些面梁的承載力，由緊挨一、二層支撐體系的模板來向柱方向傳遞荷載力，并制定傳遞到基礎方案。

(1)構建矩形梁模板與支撐體系

制作梁底模與側模時選用厚18mm的膠合板與80×100mm的松雜木木方，選用φ12的對拉螺桿做拉螺桿，圖1為相關模板與支撐系統布置圖。

搭建滿堂鋼管腳手架的支撐系統時選用φ48×3.5做標準，在施工時，要保證順著梁方向的立桿間的距離為φ500，橫向間的距離固定一致，且要達到設計要求的寬度(φ400(800寬梁)與φ450(900寬梁))，以便大梁底部具備足夠的支撐結構。還要確保小橫桿與立桿間的距離是φ500，用扣件連接小橫桿與立桿。為了加固，且在立桿的φ800高度處配置一道桿。還要確保梁的起拱(跨度大于4m的)保留在3L‰，橫坊間的距離是φ400。且為了讓模板起到足夠的作用，要用膠帶紙將模板間的板縫封閉。

圖1 模板與支撐體系布置圖

施工時滿堂紅普通鋼管的要求：①固定桿頂與桿腳時選用水平連桿進;②務必在梁兩側立桿的垂直平面上全面配置剪刀撐，且要在橫斷面的方向上配置一道剪刀撐(2000mm);③搭建腳手架時依據滿堂紅對支撐體系的設計要求執行，使用雙扣件與立桿扣件固定梁下支撐力的小橫桿;④遵循使用整根鋼管的原則設計立桿，如果連接時使用2根，則要選用“一”字扣件來連接，其中安裝接頭時要保留一定的比例，不可用旋口接，更不能在水平桿上連接短立桿。

(2)巨型梁支撐結構的穩定計算

以下將利用轉換層巨型梁的最大截面(900×2300mm)來開展大梁的支撐穩定計算。

①第一次澆筑大梁的高度是1500mm，通過以下公式來計算其荷載：Q1=25×0.9×1.5=33.5kN/m(這是鋼筋混凝土的理論自重標準值);Q2=1.5kN/m(支架、木枋、模板自重);Q3=3kN/m(設備和施工人員的荷載標準值);Q4=5kN/m(在混凝土澆筑時存在的荷載標準值);Σ Q(總荷載)=(Q1+Q2)×1.2+(Q3+Q4)×1.4=53.2kN/m。

②立桿的承載力計算：立桿之間的間距是φ500，計算荷載時依據每米內能夠分布6根立桿來考慮。立桿要實現的承載力測算值：N=205N/mm2×489×10－3=100kN，6×N=6×100=600kN，大于50.92kN，滿足實際要求。

③扣件的承載力計算：依據每米內能夠分布參與荷載的9件扣件，其中每個扣件應具備承載力都要超過8kN來考慮;9×8=72kN，72kN大于50.92kN，由此已達到了實際需求。

④立桿的穩定性計算：其中長細的比值=100×1.85×0.8/1.58=94;穩定系數φ是0.634;立桿的截面積A=489mm2，由此立桿的穩定性達到了實際需求。

⑤基于梁底的方木是橫置于水平鋼管上，所以該部分水平桿的抗壓承載力全部由方木承擔，所以不用計算。

3 混凝土工程的重點技術措施

為了確保工程質量，施工部決定先澆筑框柱混凝土，當澆筑到梁底50ram時，就開始執行大梁的梁鋼筋捆扎，捆扎完畢后，再澆筑高度超出1m的轉換大梁混凝土，澆筑前要著重處理施工縫。

3．1 澆筑轉換層的混凝土

(1)在保證轉換層第一次澆筑的混凝土養護達到設計強度的75%以后，才能開展第二次混凝土的澆筑工程。(2)要分兩次來澆筑大梁，為了保證水泥結構的粘結性，要在水平施工縫點預先留置凹槽(30～50mm的)。(3)澆筑混凝土時，將整個結構分為兩個區域，實行對稱澆筑，澆筑區域之間、上下層混凝土時要預留間歇時間，只有確保了下層混凝土初步凝固后，才能進行上層澆筑。整個區域的澆筑要分層進行，整個系統的澆筑要依據分層、分區域進行。(4)振搗混凝土時，由于轉換層內密布了鋼筋結構，而且鋼筋之間的距離都非常小，非常不容易將50振動棒插入到梁內，所以振搗大梁時選用中振動棒，通常將振搗時間定為15～30s，振動到混凝土表面沒有汽泡即可，接著利用滾筒來整平全部橫向表面，以便預發發生收縮裂縫。(5)除去依據標志來有效控制剪力墻與柱筋上的標高點外，還要縱向控制混凝土板面，即將水平儀安裝在澆筑層的表面，以便合理的監控及找平整體澆筑板面。

3．2 混凝土的養護、測溫及轉換層的測溫

混凝土與轉換層測溫是為了有效控制混凝土的內外溫差，應將其控制在25℃以內，若溫差變化超過25℃以上，則要及時采取保溫養護。測溫時通常選用直測法，在兩個澆筑分區的主梁上分別配置測點，且是每個分區配置兩個測點。直測法的測溫方式和大體積混凝土的測溫方式一樣。測溫時間定在混凝土澆筑完成后。前三天每4小時進行一次測溫，以后每8小時進行一次測溫，且要做好測溫記錄與分析。

4 結束語

在進行大體積的結構轉換大梁的施工時，為了相對減弱整個轉換層大梁的支撐體系的荷載力，節省周轉材料與勞動力，要在確保水平施工縫的處理質量的基礎上預留施工縫，以便分層澆搗混凝土。

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