高層住宅樓轉換梁結構支撐體系施工技術

趙 龍（中鐵建設集團有限公司，北京 100041）

隨著人們對居住質量要求的日益提升，許多高層建筑都采用了具有更大面積的入戶大堂結構。高層住宅樓結構以短肢剪力墻為主，大廳為結構的轉換層，在大廳頂部設置轉換梁，將上部結構的受力傳遞給下部，其模板和支撐系統的設計與安裝是確保轉換梁施工質量的關鍵?；诖耍阅稠椖恳黄谧≌瑯墙ㄔO工程為例，對其開展轉換梁結構支撐體系施工技術研究。

1 工程概況

該項目建筑面積約70000m2，屬于全裝修、高品質住宅社區。該建筑由1層地下室結構、1號樓（25層）、2號樓（25 層）、3 號樓（28 層）組成，標準層層高為3.2m。該項目主樓以筏板基礎結構為主，核心為鋼筋混凝土短肢剪力墻[1]。其中，1 號樓設計轉換梁1 個，編號為ZHL-#1，2號樓設計轉換梁8個，編號為ZHL-#1、ZHL-#2、ZHL-#3、ZHL-#4、ZHL-#5、ZHL-#6、ZHL-#7、ZHL-#8，3 號樓設計轉換梁2 個，編號為ZHL-#1、ZHL-#2。表1為各個轉換層主體結構特征記錄表。

表1 各個轉換成主體結構特征記錄表

2 高層住宅樓轉換梁結構支撐體系施工

2.1 施工部署

為滿足結構體系的施工需求，施工前進行整體施工的部署，施工選材見表2。

表2 施工選材

施工前，根據相關工作的具體要求，在現場展開部署工作。部署前，檢驗地下室結構頂板混凝土強度，當設計強度＞80%標準后，即可按照規范對其進行轉換層結構的支撐搭設[2]。

在轉換梁結構區，可將整體結構分為兩個階段進行施工，第一階段為一層柱、剪力墻和二層樓結構的施工，施工中注意要在二層梁下面100mm位置，預留施工縫；第二階段為三層結構施工、主轉換梁結構的施工。

2.2 模板與支撐架布置

模板結構的設計內容包括建筑墻體、構造柱、梁板結構、模板、支撐結構等[3]。其中，模板與支撐結構是施工中需要重點關注的項目，設計內容包括結構件的設計強度、剛度、截面特征等?？稍谠O計中根據工程的具體情況，對下層結構的承載力進行驗收，確保設計的結構滿足工程整體結構的承載力需求[4]。設計參數與具體構造如圖1所示。

圖1 支撐體系模板結構示意圖

結構設計參數見表3和表4，其中，轉換梁截面形式包括①2300mm×2000mm；②600mm×2000mm；③700mm×2000mm；④800mm×2000mm；⑤900mm×2000mm；⑥600mm×2400mm；⑦600mm×2700mm。

表3 支撐體系模板結構立桿參數

表4 支撐體系模板結構對拉螺桿參數

在此基礎上，設計水平橫桿的步距為1.2m，掃地桿長度為0.2m。通過銜接結構梁、水平桿與其他梁，使支撐體系形成一個整體[5]。

2.3 設置轉換梁結構剪刀撐

設置剪刀撐可以有效改善整體剛度，有效防止縱向變形，增強支撐體系整體穩定性。

參照相關工程技術要求，按照下述方式，設計轉換梁結構剪刀撐：

①建筑模板結構的四周位置應按照規范設置豎向、連續結構的剪刀撐；

②轉換梁兩側的位置，應設置一個由底部到頂部的豎向結構剪刀撐，如果在設置過程中發現鄰近的剪刀撐之間距離不足5m，可在兩個結構中間增設一個剪刀撐；

③在建筑結構的豎向剪刀撐位置增設掃地桿層，設置橫向連續結構的剪刀撐；

④支架和水平剪刀撐的橫梁與剪力墻相靠，以確保其整體結構的剛性；

⑤鋼管立桿頂端安裝可調節的鋼頂架，其外露長度不得超過200mm；

⑥建筑結構最上面的水平橫梁與鋼頂架的距離不可超過300mm；

⑦垂直連接應使用對接施工方式，不可使用搭接施工方式。相鄰兩個立桿的對接接頭不能設置在同一軸線上，并且垂直偏差應不少于500mm。

2.4 下部支撐結構加固、鋼筋綁扎與混凝土澆筑

在施工荷載大于50kN/m2的情況下，結構下部支撐結構受力已經超過了支撐結構的受力承載力[6]。基于此，對轉換梁體結構的強度與剛度進行驗收，當通過驗收且強度指標達到設計值后，拆除頂板下方的鋼管支架，從而實現了對底層支撐結構的加固。

在鋼筋綁扎施工時，根據水平結構鋼筋直徑，選擇對應的焊接方式，當其直徑大于22mm 時，使用直螺紋設備對其進行機械連接，當其直徑不超過22mm 時，整體采用對焊的施工方式。

在加固梁的鋼筋框架時，首先用鋼管支撐梁的上部鋼筋（安裝鋼管支架）固定梁的主筋，再穿箍筋。當整個梁柱完成后，拆卸鋼架，并將其放入固定的位置，其中鋼筋骨架的跨度應控制在3‰范圍內[7]。

在此基礎上開展混凝土澆筑工作，澆筑施工中，梁、板、墻、柱的不同部位，應在設計要求的樓層（梁）上留出45°的坡度，并用密目鋼絲網隔離。

在此基礎上，注意對轉換梁結構的澆筑施工應采用分層施工方式，每層澆筑厚度應控制在0.5m范圍內。同時，在底層結構混凝土初凝前，做好對結構整體的覆蓋，以避免施工后出現冷縫[8]。

混凝土澆筑完成后，在混凝土初凝前，用塑料膜覆蓋在澆筑作業面的表層，注意混凝土的養護期不得少于14d。

3 對比分析

圖2 為按照上述施工技術完成施工后某一結構位置的效果圖。

圖2 某一結構位置施工效果圖

首先從施工質量角度，對上述各個轉換梁結構施工后的位置與設計階段中提出施工方案中的位置對比，得出轉換梁結構支撐體系的施工誤差，將測定結果記錄，見表5。

表5 施工后各部位轉換梁支撐體系結構誤差記錄表

根據表5中記錄的數據分析得出，在應用新的施工技術后，該項目支撐體系結構誤差均控制在0.3mm 以下，符合該建筑設計階段提出的施工精度要求誤差不超過1mm的要求。因此，從這一結果可以得出，新的施工技術應用可有效提高施工精度，促進項目整體施工質量的提升。

再從施工后轉換梁結構的永久結構恒載角度對施工效果進行分析，采用專業測量工具測定每一個轉換梁結構恒載。要求永久結構的恒載應當在200kN/m～300kN/m范圍內，將該標準與各個轉換梁支撐體系的恒載對比，若在標準范圍內，則證明施工效果理想，否則證明施工效果不理想。各支撐體系結構恒載如圖3所示。

圖3 各支撐體系結構恒載

從圖3中可以看出，三個支撐體系的結構恒載均位于200kN/m～300kN/m范圍內，說明施工技術應用可行，可促進轉換梁結構支撐體系的穩定性提升。

4 結語

結合上述研究內容，針對轉換梁結構支撐體系提出了一種新的施工技術，并對該技術實際應用效果進行了分析。在上述論述基礎上，針對具體施工提出幾點應當注意的問題：

第一，在實際應用該施工技術時，為確保施工質量的進一步提升，在混凝土澆筑之前，將水平線懸掛于轉換梁下的支架上，并在施工區四個主要角部及過渡梁的邊沿設置一名監督員，對其進行監測。當出現嚴重的結構變形、支承桿彎曲、傾斜、扣件爆裂等情況時，應立即向當班班長通報，減速澆筑，并安排人員用鋼管、扣件、頂托等進行加固。經過處理確認無安全隱患，方可進行混凝土澆筑。在架體變形超過20mm時，應立即停止混凝土澆筑，并按照設計要求預留混凝土施工縫。

第二，當混凝土強度達到100%時，轉換層結構的支承系統才能被拆除。在混凝土澆筑7d 之后，可以拆除轉換梁側模。

第三，嚴格按照上述施工技術實施，能夠確保層高、結構截面尺寸等符合設計要求，確保棱角順直，施工質量符合混凝土施工質量驗收要求。