基于梁式轉換層的高層建筑施工技術探究

黃威 李新生

【摘要】由于高層建筑下部結構受力較大，上部結構受力較小，正常合理的布置應是下部柱網密、墻多，上部柱網疏、墻少。這樣建筑功能要求就與常規結構布置之間產生了矛盾。本文結合梁式轉換層高層建筑施工技術進行了闡述，供同行參考。

【關鍵詞】梁式轉換層； 高層建筑施工； 施工技術

0. 引言

目前，隨著高層建筑的增多，為了滿足建筑多功能的要求，就必須在結構中設置轉換結構構件，因此，轉換層的作用顯得越來越重要。轉換層在高層建筑過程中，起來了至關重要的作用。轉換層存在的鋼筋工程量大、砼水化熱大等問題，是做轉換層的施工人員必須面對的，本文就基于梁式轉換層，研究高層建筑的施工技術，試圖解決相關問題。

1. 高層建筑采用梁式轉換層進行結構轉換原因分析

1.1經濟指標

從抗剪和抗沖切的角度考慮，轉換板的厚度往往很大。一般可達2.0m～2.8m。這樣的厚板一方面重量很大，增大了對下部垂直構件的承載力設計要求，另一方面本層的混凝土用量也很大。轉換梁常用截面高度為1.6～4.0m，只有在跨度較小以及承托的層數較少時才轉換梁常用截面高度0.9～1.4m，而跨度較大且承托較大且承托的層數較多時，或構件條件特殊時才采用較大的截面高度1.5～4.0 m。

1.2抗震性能

由于厚板集中了很大的剛度和質量，在地震作用下，地震反應強烈。不僅板本身受力很大，而且由于沿豎向剛度突然變化，相鄰上、下層受到很大的作用力，容易發生震害。以往的模型振動臺試驗研究表明，厚板的上、下相鄰層結構出現明顯裂縫和混凝土剝落。另外，試驗還表明，在豎向荷載和地震力共同作用下，板不僅發生沖切破壞，而且可能產生剪切破壞，板內必須三向配筋。帶有厚板轉換層的商住建筑，結構設計和施工都比較復雜，材料用量和造價都較高，而且抗震設計上的問題較多，目前還在進一步研究，所以采用這種結構形式要慎重對待。

2. 模板及支架的施工

2.1斜撐的施工要點

所有斜撐桿按小于或等于45度角設置，排距沿柱面豎向為1m，梁底斜撐桿同梁底模板的外鋼楞相協調，間距為400mm，其上端伸至模板底并與梁度模外鋼楞相扣接，并作雙扣件抗滑移保險，斜撐桿的下支點主柱面預留的內設定位短筋的凹槽，最下排斜撐桿的下支點為所在樓層的柱根部。梁底斜撐支架盡量與梁下排架同時搭設，如跟不上，也必須保證在大梁鋼筋骨架就位前搭設完畢，以確保斜撐支架與梁下排架同步受力。所有斜撐桿要盡量與梁下排架的立桿、橫桿相扣接（用轉向扣件），同時與樓層滿堂架連體，以增強斜撐支架的整體性和穩定性。

2.2立桿和掃地桿的施工要點

立桿的上端直接與梁底的內楞、外楞分別相扣接（外楞緊貼在內楞下面），從而形成雙扣件抗滑移保險。立桿的下端支撐在樓面上鋪設的通長木板上設置的鋼墊塊上。梁下排架下設掃地桿，中間設兩道大小橫桿，梁底排架兩側，橫向設置斜撐，縱向設置雙肢剪刀撐，同時將梁下排架與樓層滿堂架連為一體，以增加排架的空間剛度。

2.3鋼管支撐的施工要點

支撐體系中，一定要注意檢查木楔是否頂緊、釘釘子、防滑動，這是避免鋼管直接作用于樓板形成集中荷載的關鍵。（1）用Φ48×3.5碗扣式腳手鋼管搭設排架作為轉換結構模板支架，可調支托安放于鋼管支撐頂端，再把Φ48×3.5鋼管安放在可調支托上，碗扣式鋼管立柱承受的是軸向力。作用在模板支架上的荷載特別大，用鋼管碗扣腳手架做支撐最關鍵的問題是絕對不能出現模板支撐倒塌事故，否則損失和影響極大，因此，即使在排架三維間距均滿足設計要求條件下，仍須采取必要的附加保證措施。利用轉換結構區域的豎向構件如框架柱，剪力墻承載一部分荷載。中間部分用綱管與柱子鎖緊。（2）對進場的構配件進行檢查驗收，扣件及底托等要有出廠合格證，碗扣腳手架要檢查碗扣與桿件的焊接質量，桿件的變形情況。達到規定后方可使用。扣件符合《鋼管腳手架扣件》的規定要求。（3）各級共同制定施工方案，并逐級進行技術交底，參照公司的碗扣式腳手架施工方法及己施工的梁式轉換架體支設的經驗進行施工，執行《組合鋼模板技術規范》和《建筑施工扣件式腳手架安全技術規范》。

3. 鋼筋的連接和綁扎

3.1鋼筋翻樣與下料

轉換大梁的含鋼量大，主筋長，布置密，在兩梁相交的柱節點區上下共有兒十層上百根主筋在此“相聚”，加上腰筋、柱筋等，主筋還須彎起錨固，眾筋“搶位”現象十分突出。任何一根主筋的就位錯誤，均會造成大量的返工。因此，準確地翻樣和下料是鋼筋順利施工的前提。（1）鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖；審核、熟悉設計文件及有關說明；掌握現行規范的有關規定。翻樣時要結合實際并考慮方便施工。（2）一般設計轉換大梁的主筋在柱節點區均彎起錨固，施工難度大。可與設計單位協商解決，如：大梁的最上一排面筋向下彎并錨固至底筋以上；底筋的最下一排主筋盡量靠柱邊上彎25d，其余主筋全部取銷彎錨，負筋亦不起彎，均伸至彎起筋即可（柱截面大，錨固長度滿足要求）。這樣一來，增大了節點空間，為混凝土的灌注和振搗提供了條件。（3）梁上部的主筋接頭要求設置在跨中1/3跨長內，下部主筋接頭要求設在靠近支座1/3跨長內。由于梁內主筋多，主筋下料時，必須考慮并調整好每根鋼筋的接頭位置，以保證主筋的焊接接頭相互錯開并滿足現行規范要求。

3.2各部位鋼筋連接方式

轉換層中鋼筋的種類繁多，不同位置鋼筋受力情況也不盡相同，因此，各部位應綜合受力情況、施工難度、經濟效益等采用不同的連接方式。（1）轉換層大梁的主筋是轉換層中最重要的受力單元，應采用最可靠且對鋼筋無損害的連接方式，通常采用冷擠壓連接法。（2）轉換層柱鋼筋、剪力墻豎向分布筋宜采用電渣壓力焊。（3）轉換層主梁腰筋及箍筋、聯系梁主筋、板鋼筋一般采用閃光焊接。（4）其他受力較次要部位，如聯系梁架力筋及箍筋可采用綁扎連接。

4. 混凝土澆筑技術

轉換梁混凝澆筑量大，澆筑速度塊，總的澆筑時間長，又要考慮溫度應力的影響，因此，施工過程中要注意以下幾點：

4.1混凝土施工盡量安排在白天進行，并確保混凝土的輸送不問斷

混凝土澆筑應分層進行，每層高度控制在300～500mm。每層間隔時間1.5～2h。

4.2混凝土的振搗采用機械振搗為主，人工扦插為輔

插入振動器宜采用快插慢拔，振動時間以出現泛漿為準，同時插入點距離應在振動棒有半徑1.25倍范圍內。在梁柱節點處，若鋼筋太密，振動不能插入，則采用鋼扦插，在梁柱側模用橡皮錘敲打，用人工振搗來彌補。

4.3樓板混凝土澆筑

除在梁處采用插入式振動器外，其余均采平板振動器沿垂直澆筑方向來回振搗。平板振動器依回字型路線成排進行振搗，且排與排之間應有一定的搭接，確保混凝土不漏振，以保證密實度。為保證樓板混凝土厚度，除在柱墻筋外注有標高標志外，還應加設用鋼筋制作而成的移動式高度控制件，用于控制板厚，以保證板厚，滿足設計要求。

5. 結語

目前，梁式轉換層的中高層建筑在國內應用雖然很多，也在施工方面作了一些探討和研究。本課題是通過對鋼筋混凝土梁式轉換層的施工技術研究，力求為以后的梁式轉換層施工技術的應用積累一定的經驗，促進該項技術的推廣應用。

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