高層鋼筋混凝土結構轉換層關鍵施工技術探討

劉艷麗 郭 帥

(山西晉西建筑安裝工程有限責任公司，山西太原 030027)

隨著社會生產和科學技術的進一步發展，鋼筋混凝土高層建筑的高度不斷增加，為滿足建筑功能和結構承載需要，轉換層的應用越來越普遍。一般而言，高層建筑轉換層的施工技術難點與重點如下:1)轉換層混凝土強度及裂縫控制;2)轉換層結構模板支撐系統的設計;3)轉換層結構構件內鋼筋的安裝。

1 轉換層混凝土強度及裂縫控制

轉換層結構中存在較多的梁、柱、墻體及樓板交叉的重要核心區域，區域間鋼筋縱橫交錯，間距較小，混凝土澆搗難度較大，且核心區域構件數量多，易產生多方向的溫度應力及收縮應力，因此，澆筑轉換層混凝土是確保混凝土強度滿足設計要求，并防止溫度裂縫及收縮裂縫等非受力裂縫的產生，成為施工控制的關鍵。

1.1 混凝土強度控制

為保證混凝土強度，首先應在配合比的選定上進行控制。相關資料統計顯示，砂率、混凝土強度及水泥數量均隨砂的含水率的增加而下降或受到影響，影響程度分別為下降2%～5%，下降16%～22%，影響程度在5%～20%之間;而水灰比的影響程度為:每多增大1%的水灰比，混凝土強度就會降低5%～10%。因此應該對混凝土配合比采取相應控制措施，嚴格執行初步配合比計算，并調整與確定基準配合比的試配，在商品混凝土生產階段嚴格控制各組分的比例，注意砂石含水率的變化，及時調整，在施工階段，嚴禁澆筑過程中隨意加水，保證商混出倉級配與現場施工過程中相符;其次必須嚴格泵送混凝土養護制度。泵送混凝土具有易于施工的特點，但實踐證明，即使在混凝土配合比、原材料性能及澆搗施工嚴密控制的情況下，仍有可能因為養護工作不到位而出現混凝土強度的降低，可能的情況包括沒有合理的養護制度，造成養護不及時、養護不充分，養護措施不當，過早地停止養護等。最后，應加強混凝土強度評定，混凝土強度評定的依據可以是標養試塊、同條件養護試塊及現場檢測，將同配比、同齡期及同條件施工的混凝土作為一個驗收批次，并必須確保保證試塊的真實性。標養試塊由于澆筑、振搗、模板及養護條件均不同于現場結構，故其強度值并不能真實反映結構混凝土強度現狀，同條件試塊則比較接近真實情況，筆者推薦采用現場檢測手段進行輔助檢測，可采用業內公認比較準確的鉆芯法檢測，但鉆芯法對結構構件有一定破損性，文獻表明若不能良好修補鉆芯法破損部位，構件承載力下降可達到10%～20%，因此，采用該法應慎重，一般在受力較小的部位進行抽樣，并且應良好修補破損部位。

1.2 混凝土裂縫控制

國家現行GB 50010-2011混凝上結構設計規范表3.3.4規定，對處于不同環境的不同混凝土結構，其允許裂縫寬度為0.2 mm～0.4 mm之間。對混凝土裂縫，應以預防為主，補救為輔，目前有“抗”與“放”兩種預控思路，介紹如下:

“放”的措施:在大體積的混凝土構件變截面處采取分層澆搗措施或采取相應補償收縮混凝土技術。

“抗”的措施:1)避免使用早強水泥，采用摻合料和混凝土外加劑，降低水泥用量。2)選擇合理的砂石粒徑，減少水和水泥用量，減小泌水、收縮和水化熱。3)應避免過振和漏振，重視二次振搗和二次抹面。4)加強對結構截面尺寸突變部位的構造鋼筋的配置，減輕應力集中現象。5)兩種不同強度混凝土的交接處，用鋼絲網進行搭接處理。

“抗”與“放”相結合的措施。為減少材料收縮，預防裂縫，必須十分重視對新澆混凝土的早期養護。必須主要控制好構件的濕潤養護，避免表面水分蒸發過快。對于大體積的混凝土構件來說，重點是集中出現水化熱高峰，可采取埋設散熱孔、通冷水等必要的降溫措施，通過跟蹤監測手段，將新澆筑構件的內部最高溫度與外界氣溫的差值控制在25℃以內。

2 轉換層結構模板支撐系統的設計

因轉換層區域鋼筋混凝土構件截面尺寸通常較大、受力鋼筋及構造鋼筋密布、構件自重以及施工荷載非常大，為保證模板支撐體系的強度及穩定性，同時考慮施工可行性和經濟性，就必須正確設計轉換層模板的支撐系統，并進行合理的構造措施。

轉換層大梁施工時最大荷載往往超過10 t/m2力，如何承擔這么大的荷載，成為模板設計的難點，通常是將轉換層垂直荷載有效可靠地傳遞到地下室頂板，甚至基礎上。轉換層鋼筋混凝土樓板的模板采用12 mm厚木質膠合板拼裝，下墊截面50 mm×100 mm 的木方，間距小于 0.5 m，甚至小至 0.3 m，采用 φ48×3.5 mm滿堂鋼管腳手架支撐。轉換層大梁的底模和側模可采用18 mm厚木質膠合板，梁側模部位采用豎向間距不大于0.3 m的50 mm×100 mm木方作為豎肋，當梁高大于2.2 m時，梁底模部位設置橫向間距不大于0.3 m的50 mm×100 mm木方作為橫肋，木方的跨度應小于0.6 m。轉換層樓板及大梁的模板支架均可采用φ48×3.5 mm鋼管搭設，梁模板支架的搭設間距應根據梁橫截面面積的不同而有所區別，分別設計。對于梁高大于2.2 m的框支梁，也可采用“斜撐三角形鋼管桁架支模”的方案，將轉換層框支梁的施工荷載直接傳給本層框架柱根部1.5 m范圍及下層框架柱端部0.6 m的范圍內。特別應注意的是，在進行轉換層以下樓層施工時，各樓層結構模板支架還應按轉換層相應位置立桿搭設要求加強，并保留各層模板及支撐，直到轉換層混凝土構件達到設計強度時，方可拆模。

搭設完成模板支撐后，必須經驗收合格后方能進入混凝土澆筑作業工序，并在澆搗混凝土期間，隨時觀察模板及支撐系統的變形移位情況，一旦發現異常必須停工處理。

3 轉換層結構構件內鋼筋的安裝

針對轉換層結構構件配筋數量多，規格多，間距小，長度大及自重大的特點，特別是在構件節點區域鋼筋更是交錯密集，因此，應確保構件內的鋼筋的正確安裝，并且保證澆搗混凝土時沒有鋼筋移位現象發生。

施工時按相應的混凝土施工規范要求執行，對轉換層各類構件而言，樓板內受力鋼筋通常采用搭接接長，框架梁中受力鋼筋通常采用直螺紋機械連接，框支柱的受力主筋一般采用電渣壓力焊方法進行接長。考慮到轉換層框支梁截面下部的縱向鋼筋必須彎折插入錨固在框支柱內的長度為1.2 m～1.5 m，因此應先安裝綁扎框支梁內的鋼筋，并設置臨時鋼管支撐，再進行框支柱混凝土的澆搗，并應特別注意保護梁內鋼筋，避免發生移位和污染，待柱混凝土澆筑完畢，達到拆模要求并拆模后，正式搭設梁支模架。當梁寬大于850 mm時，除綁扎設計配筋外，應保證施工中已就位的鋼筋骨架不發生變形，可根據具體情況設置輔助支撐鋼筋;為保證梁底鋼筋保護層滿足設計要求和施工偏差，一般采用長度為150 mm，直徑為25短鋼筋頭作墊塊，梅花形布置，縱距不大于1.0 m，橫距不大于0.3 m，則不采用普通混凝土墊塊來設置鋼筋保護層，否則可能因梁自重較大而壓碎混凝土墊塊，導致鋼筋保護層尺寸偏差，這些輔助鋼筋均為施工構造措施，可由施工單位自行掌握。

4 結語

高層建筑質量安全關系到千家萬戶的生產財產安全，必須在結構設計和結構施工上嚴格控制，特別是對本文論述的若干關鍵施工技術的控制，保證施工技術能夠良好地實現設計意圖，真正做到高層建筑建設的安全、經濟、科學及合理。

［1］JGJ 3-2010，高層建筑混凝土結構技術規程［S］.

［2］王祖華.高層建筑結構設計［M］.廣州：華南理工大學出版社，2009.

［3］GB 50010-2011，混凝土結構設計規范［S］.

［4］張仁海.談托換技術在高層結構改造中的應用［J］.山西建筑，2012，38(21)：125-126.