梁式轉換層施工技術在高層建筑中的應用探析

付智

（山西三建集團有限公司長治分公司，山西長治 046000）

0 引言

高層建筑中應用梁式轉換層施工技術，可有效提高建筑結構的穩固性。在施工過程中，需根據工程實際情況及設計需求，選擇適宜的轉換層形式。此外，因轉換層施工細節繁雜，需對施工過程進行全程監控，規范作業流程。在項目驗收時若發現隱患需立即處理，確保項目的順利交付及后期使用安全。下文對此進行詳細分析。

1 梁式轉換層概念

所謂梁式轉換層，是指在現澆鋼筋混凝土樓板上增設斜向或者是單雙向承托相助，使其能夠支撐上層結構主體的荷載，設計原則如下：若存在縱向受力與橫向受力同時轉換的可能性，則采用雙向梁模式；若已有建筑為筒中筒或框筒結構形式，可在框架結構的四周布設轉換梁。基于此種設計方案，可將上層結構傳遞的荷載分散至建筑主體的兩側，以優化受力關系，改善建筑物整體性能。梁式轉換層，其荷載傳遞路徑為墻/柱→梁→下層柱，受力路徑清晰。

2 施工方案選擇

2.1 通天支撐一次支模澆筑法

通天支撐一次支模澆筑法是指將模板作為支撐層，提高梁式轉換層承載力[1]。優點：可提高建筑物主體剛度與穩定性，荷載由轉換大梁層層傳遞直至地下基礎部分；缺點：成本較高，人工消耗大。

2.2 埋設型鋼架加強模板法

埋設型鋼架加強模板法是指在轉換大梁中設置鋼架，與模板相連接。優點：提高建筑整體穩定性，鋼筋材料使用量較小，經濟性高；缺點：使用的鋼架不能重復使用，周轉率低。

2.3 分層澆筑疊合成型法

分層澆筑疊合成型法是指采用分層澆筑法，使建筑主體疊合成型。優點：可減少混凝土材料使用量，有效避免裂縫等病害；缺點：工藝要求高。

3 實例探究梁式轉換層在高層建筑中的應用

某建筑工程擬建商業金融用房，1 層為公交站臺，2 層及以上為商業辦公區域，需在1 層設置梁式轉換層。工程中使用的框支梁內主筋為HRB400 級φ28 鋼筋，混凝土強度等級為C35；框支柱內主筋選用HRB400 級φ32 鋼筋，混凝土強度等級為C45；樓板設計厚度為200mm，混凝土強度等級為C35。

3.1 方案選擇

因轉換層縱向與橫向柱網間距分別為9.5m、16.8m，框支梁最大截面積為1100mm×2250mm，自重荷載為56.25kN/m2，附加施工活荷載總和為60kN/m2。因轉換層自重與施工荷載較大，經論證最終確定采用疊合澆筑方案。轉換梁分兩次澆筑，第一次澆筑至6.3m（次梁梁底標高），混凝土強度大于80%，后澆筑至7.17m（轉換層面）[2]。

3.2 模板及支撐系統

該工程轉換梁模版支撐體系均用鋼管搭設，型號為φ48×3.5，如圖1 所示。支撐系統只需支撐1 次澆筑混凝與的自重及荷載。因地下室頂板澆筑規定厚度為200mm，需通過1 層以下的支撐結構將荷載傳遞至地下室底板。轉換梁下的支撐體系中相鄰立桿距離控制為900mm，大橫桿步距控制在1200mm 以內，梁下小立桿規定間距為450mm，布設于桿頂及桿腳周圍，并水平連桿進行雙向拉結固定，將剪刀撐置于梁兩側的立桿垂直面。同時，梁底增設可調支座，兩側設置雙扣件，立桿下部加設鋼墊板，尺寸為200mm×50mm。工程選用膠合板作為梁模板，厚度為18mm，梁背楞綜合應用木枋與對拉螺栓，木枋尺寸為50mm×100mm，螺栓型號為M14，用鋼管進行固定。

3.3 鋼筋工程

3.3.1 轉換梁配筋加強

圖1 轉換梁模板支撐體系

該工程轉換層外面截面尺寸為800mm×2200mm，跨度為16.8m。第一次澆筑中，梁頂為疊合層，鋼筋型號為9φ28@400 鋼筋（∝s＝5542mm2），可直接抵消截面支座負彎矩。負彎矩鋼筋按照非通長縱筋布設，計算時縱筋伸出支座長度∝0取值為ln/3[3]。經計算，選用φ8@2506 肢箍筋，如圖2 所示。

圖2 轉換梁配筋

3.3.2 鋼筋加工與連接

該工程鋼筋加工與連接處理要點如下：

①參照設計圖紙計算柱頭內箍筋的數量，在梁底筋安裝結束后添加規定數量的柱箍筋，綁扎；②梁中主筋共有3 排，上下鋼筋間均設有墊鐵，固定間距為1m，綁扎于梁主筋上；綁扎時上下排鋼筋必須對齊，避開縱向鋼筋接頭部位，按照1.5～2m 間距標準設置下料管；③因轉換梁內中的鋼筋骨架自重較大，直接使用短鋼筋加工成墊塊使用，成排布設，相鄰排距離為1.5m，均置于主筋下，需在梁骨架就位之前完成安裝任務。澆筑后，需在墊塊表面均勻涂抹防銹劑；④節點位置梁上、下部位的鋼筋需置于同一垂直面，預留一定的振搗作業空間。

3.4 轉換層混凝土施工

3.4.1 混凝土配制

①水泥：選用52.5R 級普通硅酸鹽水泥，攪拌時添加適量I級粉煤灰；②細骨料：選用細度模數為2.7～2.8 中砂，含泥量小于等于2%；③粗骨料：選用連續級配碎石，粒徑最小為5mm，最大為31.5mm，含泥量小于等于1%，細長與片狀顆粒含量小于等于10%；④膨脹劑：選用微膨脹劑UEA；⑤緩凝劑：選用RW-3 高效減水劑，緩凝時間大于5h；⑥配比：碎石:砂:水泥:粉煤灰:減水劑:膨脹劑:水＝997:693:390:75:15.8:60:195。

3.4.2 混凝土澆筑

澆筑次序：柱、梁節點→梁、板；原則：采用對稱澆筑法，先中間后兩側，遵循“薄層澆筑，循序漸進”原則；方法：采用定點澆筑法，借助提前布設于梁內的下料管進行下料。

3.4.3 混凝土振搗

①鋼筋分布密度高位置選用直徑為30mm 的振搗棒輔助振搗，相鄰插點間距控制在300mm 以內，振搗棒操作遵循“快插慢拔，直上直下”原則，按照梅花形狀進行布設；②上層混凝土澆搗時，振搗棒插入深度不得小于50mm，若混凝土表面泛灰漿、無氣泡則可立即停止；③振搗順序，由澆筑層底部開始逐漸上移。

3.4.4 施工縫做法及處理

①留齒形加筋施工縫，梁上下部位的水平施工縫順著縱向預留出齒形，加設6φ25 插筋，縱向布設間距設置為500mm，鋼筋長度為1m；②施工縫處理，因框支梁寬度大，鋼筋分布密集，在第一次澆筑一天后使用加長鋼釬進行鑿毛，使用加長鋼絲刷進行清刷，并使用高壓水槍進行清洗，第2 次澆筑時施工縫需鋪設水泥砂漿，厚度不宜過大。

3.4.5 混凝土溫度控制與養護

為控制混凝土溫度，確保其保水性，在梁底與側模表層覆蓋2 層塑料薄膜。經測量，混凝土澆筑后竹膠合模板內外溫差小于19℃，保溫狀況良好。第1 次澆筑，轉換梁周邊高度提高0.2m，中間設凹槽，用于蓄水；第2 次澆筑混凝土終凝后，將側面的塑料薄膜上翻包裹并覆蓋2 層麻袋，后均勻澆水。根據溫度測量記錄確定養護措施，或掀翻麻袋或者增加覆蓋層，內外溫差不得大于25℃，基面與基底溫差不得大于20℃。該工程混凝土養護周期為14d，升溫階段進行保濕，降溫則需進行保溫。

4 結語

綜上所述，為滿足高層建筑空間多樣化功能使用需求，需開展轉化層設計，全面分析傳力路徑、受力狀態及性能。參照前期計算分析數據確定梁式轉換層施工方案，對施工過程中的模板、鋼筋與混凝土施工環節進行嚴格監控，確保施工質量。本文所述工程選用疊合施工法，效果良好，值得借鑒。