高層建筑鋼筋混凝土梁式轉換層施工技術

魯璐

陜西有色建設有限公司 

    近些年，城市建設的許多高層建筑正向多功能和多用途等方面發展。因為高層建筑中各個部分的應用功能與要求存在一定差異，所以對高層建筑的結構型式和柱網布置提出更加嚴格的要求。為了能夠適應并實現此種結構方式轉換的合理過渡，有效處理高層建筑工程上部結構與下部結構存在的豎向不連續現象，應該充分應用轉換層施工技術。在高層建筑設計與施工時梁式轉換層普遍應用，盡管在設計、施工方面進行了一定探討與研究，但整體而言，并不深入與全面。因此，分析與探討高層建筑鋼筋混凝土梁式轉換層施工技術有著深遠意義。

    一、梁式轉換層施工技術

    高層建筑工程為各個結構間有效連接的整體，而轉換層主要指建筑工程內部結構和結構在交界位置實現有效連接的主要構成部分，在上部尾部與下部首部中發揮著過渡與紐帶作用，同時，梁式轉換層施工技術在高層建筑工程中占據關鍵地位。從高層建筑硬性方面而言，轉換層相對較為靈活，運用轉換層施工技術能夠在高層建筑各個樓層間進行合理布置，其直接影響著高層建筑所有部分的起承轉合效果。同時，轉換層存在一些諸如內部安裝模型的管道與設備等附屬設備，而梁式轉換層在高層建筑工程中的受力作用是利用墻體和梁體以及主體間相應傳接力度完成，且受力直接，易計算。通常狀況下，影響受力的要素包含梁體的剛度和支撐結構剛度等多個方面。不管是墻體結構和長度以及形式，利用梁式轉換層相應力度進行轉換，可以在一定程度上有效降低下部的承接力度，加強墻體與其他相關建筑部分的支撐效果。通常高層建筑工程轉換層包含箱式、梁式轉換層等許多類型，梁式轉換層因其施工操作簡單、結構清晰，能有效托起上部、連接下部，實現受力的有效轉換，往往應用在空間比較大的結構墻體中。

    二、模板和支架設計與施工要點

    1、模板和支架設計研究

   （1）鋼筋混凝土的梁式轉換層中模板工程技術作為施工技術的主要構成部分，與施工技術相關屬性與特點存在密切聯系，而在條件多變和參數難以控制條件下，導致和現實狀況存在一定差異性。因此，必須追求最大程度上和現實狀況相符合，這還是技術分析的根本要求。同時模板工程項目的設計一般包含模板設備機構與構造設計、模板設備的設置與安裝、拆卸設計等多方面內容。

   （2）現澆混凝土模板的支撐必須通過模板設計使其具有足夠的強度、剛度和穩定性，上下層模板支架的立柱應對準并鋪設墊塊。拆模時混凝土的強度、模板拆除的順序及拆模后的支撐加固措施，均應符合有關標準規范及施工技術方案的要求。

    三、轉換層混凝土技術

    1、混凝土施工流程

   （1）柱鋼筋綁扎-柱模安裝-轉換梁底模、板模安裝、澆筑柱混凝土到大梁底、轉換梁鋼筋綁扎-轉換梁側模安裝-澆筑轉換梁底部混凝土至預定位置、綁扎板鋼筋-澆轉換梁上部、轉換層樓板混凝土。

   （2）在進行轉換層施工時，混凝土主要分為三次進行澆筑，其中第一次是柱，而第二次是轉換梁的頂標高位置，最后一次是轉換梁和轉換層相應樓板。對此，存在兩道施工縫，其中首道建立在轉換梁低的50cm位置，而第二道建立在轉換梁距離轉換層樓板的300cm位置。

    2、混凝土澆筑技術

    轉換梁的混凝土澆筑量比較大，且澆筑速度快，整體澆筑時間長，同時還要充分分析溫度應力造成的影響。對此，在混凝土澆筑過程中一定要進行綜合考慮。

   （1）混凝土施工過程中應該盡可能安排在白天實施，同時保證混凝土實現不間斷輸送。對于混凝土澆筑一定要分層實施，各層的高度應該控制在300mm-400mm區間，且各層的間隔時間應在控制在1.5h-2h間。

   （2）混凝土振搗利用機械振搗方式，同時輔助人工扦插。而插入振動器應該利用快插慢拔的方法，并且振搗時間應以發生泛漿為準，另外，插入點的距離要在振動棒的半徑1.25倍區間內。對于梁柱節點位置，如果鋼筋比較密，振動器難以有效插入，就應該采用鋼釬插，對梁柱的側模進行橡皮錘敲打，采用人工振搗方式進行彌補。

   （3）樓板混凝土的澆筑，在梁位置利用插入式振動器，在其他相關位置要利用平板振動器，然后順著垂直方向實現混凝土的振搗。平板振動器通常要依口成排實施，同時排和排間必須要進行搭接，保證混凝土不會發生漏振，從而在一定程度上提升密實度。為了能夠確保樓板自身的混凝土厚度，不僅要在柱墻筋外標記具體高度，還要建立利用鋼筋制作的移動性高度控制件，主要對板厚進行控制，有效確保板厚，從而滿足相關設計標準需求。

   （4）泵送施工時不僅要進行常規操作，還應該注重多方面要素。比如在布管和拆管時一定要嚴格控制施工程序與施工縫的留設等有關需求的配合，在管泵送之前，加強壓送水濕潤管和泵體，必要時將濕麻袋覆蓋于泵管上，在一定程度上降低混凝土溫度。同時，混凝土泵送時，要做好泵管和溜槽之間的配合措施，嚴格控制泵送的沖擊力，避免撓動深梁錨固筋。除此之外，還應該采取有效措施控制混凝土的入模溫度。

   （5）混凝土澆筑過程中定期觀測架體的變形情況，若發現有移位或是變形異常時，應當立即停止澆筑并采取相應的措施予以解決。混凝土澆筑應從中間向兩邊對稱澆筑。下層混凝土強度達到設計強度的75％后才能澆筑上層混凝土，澆上層混凝土之前，先將架體支頂松開，讓已澆筑混凝土變形受力后再頂緊支撐，這樣使已澆混凝土和架體共同承擔、共同作用來承受上部荷載。

   （6）混凝土養護的目的是防止混凝土早期表面失水，同時養護可以補充混凝土和大風天氣，澆注前應保持模板充分濕潤，混凝土澆注施工工序完畢后應立即覆蓋塑料薄膜，封閉混凝土表面水分蒸發，保持混凝土處于潮濕下養護，或及時在混凝土表面蓋麻袋并澆水養護，使混凝土外露表面始終保持濕潤狀態。澆水養護不得少于7d，對摻膨脹劑混凝土養護期不少于14d。

    四、工程案例分析

    陜西西安南郊某高層建筑地下1層，地上22層，總建筑面積為26020㎡。1-4層為商業用房，1層層高5.10m,2-4層層高4.10m，采用框架-筒體結構；5-22層為住宅，層高3.20m，采用剪力墻-筒體結構。本工程實際開工時間為2013年3月18日，實際竣工時間為2015年1月18日。

    1、施工準備

    因為高層建筑工程具備一定的特殊性，混凝土在施工之前，一定要制定施工具體方案，并逐級進行技術交底。后期的施工必須依據前期進行有效規劃，進行充分準備，不僅要做好材料、技術、設備、人員等準備工作，還要準備相關輔助材料與輔助設備等。

    2、鋼管支撐施工要點

    利用中φ48*3.5mm碗口形式的腳手鋼管建立排架作為轉換結構相應模板支架，其中可調支托應設置在鋼管的支撐頂端，然后將小φ48*3.5mm鋼管設置在可調的支托中，其中碗口形式的鋼管立柱的承受力為軸向力。而作用于模板支架中的荷載相對比較大，利用鋼管碗口形式腳手架作為支撐最重要的問題就是不可發生模板支撐倒塌安全事故，否則就會造成嚴重損失。因此，應該在保證排架三維空間距離滿足相關設計標準條件基礎上，應用一定要附加保證對策。而應用轉換結構的位置邊緣構件，比如框架柱和剪力墻能夠有效卸掉一些荷載。而中間部分利用鋼管和柱子進行鎖緊。其次，針對進場構配件應該嚴格檢查與驗收，同時扣件和底托等必須具備出廠合格證，嚴格檢查碗口形式腳手架與桿件的相應焊接質量，唯有滿足標準需求之后才可以應用。

    3、模板施工要點

    模板支撐系統施工作為結構轉換層的根本基礎，嚴重影響建筑工程施工質量與安全，因此必須依據施工設計方案，針對板下支模架和梁下支模架的受力進行分析與計算，同時完成梁底模和梁側模拉桿有效驗算，應該保證模板和支撐承載力滿足有關需求。模板的施工技術要點如下：首先在進行施工時，必須選擇標號比較大的鋼管加密有關支撐系統，從而保證梁板支撐系統可以實現相互連接，并且形成一個整體。其次，轉換層大梁在施工過程中，荷載比較大，對此下層板難以有效提供所有荷載能力，而為了能夠充分滿足支撐力有關需求，在轉換層下混凝土進行澆筑過后，不可以直接拆除梁板的支撐系統，從而可以使下層板可以有效分擔荷載。最后，對受力進行認真計算，同時依據受力計算結果完成支撐系統和模板的建立。

    4、混凝土澆筑要點

    轉換梁一般混凝土澆筑量大、且建設周期長，施工時除按前述混凝土澆筑及養護施工外，應同時考慮外部溫度、施工荷載等相關外力的影響。

本工程在應用鋼筋混凝土梁式轉換層施工技術后，降低了施工難度，節省了施工費用，有效防止施工裂縫的產生，提升了高層建筑的施工質量，從而確保居民的生命財產安全。

    結束語

    目前，隨著社會經濟的不斷發展，現代高層建筑向更高、體型更復雜、結構形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強的方向發展。建筑功能日益復雜化，使得建筑結構通常需要采用結構轉換層來完成上、下層建筑物結構的轉換。高層建筑鋼筋混凝土的梁式轉換層施工技術變得更為復雜且系統，對轉換層現場施工的質量控制、施工的安全保障措施等方面提出了更高的要求，對此，施工人員一定要嚴格依據相關技術標準與規范進行施工，從而有效提高高層建筑工程項目的整體施工質量。

(本文來源：陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心：劉紅娟 尹維維 編輯  劉真 文徑 審核)