高層建筑轉(zhuǎn)換層施工實(shí)例分析

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摘要: 隨著高層建筑結(jié)構(gòu)形式日益大型化、復(fù)雜化，其施工技術(shù)難度更高，轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)便是其中一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)高層轉(zhuǎn)換層施工難點(diǎn)進(jìn)行分析，針對(duì)模板支撐、鋼筋施工、混凝土施工等方面施工技術(shù)進(jìn)行探討，確保工程質(zhì)量。供大家參考。 

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；模板支撐；鋼筋；混凝土；施工技術(shù)；質(zhì)量控制  隨著建筑物的使用功能不斷提高，特別是在高層建筑中，結(jié)構(gòu)形式日益大型化、復(fù)雜化。為了滿足建筑多功能的要求，就必須在結(jié)構(gòu)中設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)自上而下結(jié)構(gòu)形式，軸線布置的自然過渡。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件所在的樓層就是轉(zhuǎn)換層。因轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大,為保證工程質(zhì)量,必須采取特殊的施工技術(shù)措施。  1 工程概況  某高層建筑，共25層，建筑高度88m，地下2層，總建筑面積112000m2，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。首層為大堂，層高6m，上部各層為辦公場(chǎng)所，為滿足建筑物的功能要求，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)布置，在結(jié)構(gòu)變換的二層樓面設(shè)置梁式轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層樓板厚度200mm，框支梁截面有1000mm×1800mm、1000mm×2200mm等。  2 施工難點(diǎn)分析  （1）轉(zhuǎn)換層框支梁尺寸大、自重大，同時(shí)首層層高達(dá)到9m，必須保證高支模體系的穩(wěn)定性。  （2）框支梁鋼筋直徑大，配筋密集，且梁端設(shè)置抗剪鋼板，構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，如何協(xié)調(diào)框支梁各種鋼筋、柱筋、上部剪力墻插筋的關(guān)系，滿足鋼筋連接及構(gòu)造要求，便于綁扎安裝，確保鋼筋工程質(zhì)量，需充分細(xì)致的考慮。  （3）鋼筋密集造成混凝土澆筑困難，框支梁體量大又具有一定的大體積混凝土施工特性，如何解決上述問題是保證結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。  3 轉(zhuǎn)換層框支梁模板支撐體系  3.1 模板支撐體系選型  轉(zhuǎn)換層大梁的模板支撐方式，一般采用“分層疊合澆筑法”、“鋼桁架法”、“荷載分層傳遞法”。“分層疊合澆筑法”是將轉(zhuǎn)換大梁分兩次澆筑迭合成型，即利用第一次澆筑成型的梁支承第二次澆筑梁板自重及施工荷載，第一次澆筑混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行上層混凝土的施工,且需在第一次澆筑混凝土施工縫以下配置負(fù)彎矩鋼筋和箍筋，并在施工縫位置設(shè)置抗剪鋼筋，該方法的優(yōu)點(diǎn)是模板支撐體系比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是工期相對(duì)較長(zhǎng)、增加鋼筋用量及鋼筋的密集度、施工縫處理困難、施工縫以上鋼筋污染較嚴(yán)重。  “鋼桁架法”是利用預(yù)先在豎向結(jié)構(gòu)上設(shè)置的鋼或鋼筋混凝土牛腿擱置鋼桁架，再在鋼桁架上搭設(shè)鋼管腳手架以支撐大梁施工荷載，該方法的優(yōu)點(diǎn)是大梁可一次澆筑成型，缺點(diǎn)是鋼桁架規(guī)格多，用鋼量大，很難重復(fù)利用。  “荷載分層傳遞法”是通過多層支撐體系將轉(zhuǎn)換層的施工荷載向下傳遞并由各層結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)或直接傳到結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)地面。該方法的優(yōu)點(diǎn)是大梁可一次澆筑成型，支撐體系所用鋼管可周轉(zhuǎn)使用，缺點(diǎn)是支撐體系搭設(shè)工程量較大。  該工程轉(zhuǎn)換層大梁線荷載均不超過72kn/m2，荷載不是很大；首層樓板厚度200mm，地下各層樓板厚度180mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)c40，承載力較大；轉(zhuǎn)換層施工周期相對(duì)較長(zhǎng)，預(yù)計(jì)25d，即混凝土澆筑前下層結(jié)構(gòu)混凝土已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。根據(jù)上述特點(diǎn)，對(duì)轉(zhuǎn)換層大梁下部各層相應(yīng)位置的梁板進(jìn)行承載力計(jì)算，經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核，利用首層、地下一層及二層梁板承載力即能滿足承受轉(zhuǎn)換層施工荷載要求。再綜合考慮經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度、質(zhì)量因素，我們決定采用“荷載傳遞法”，即轉(zhuǎn)換層施工時(shí)，除搭設(shè)首層支撐體系外，保留地下一層、地下二層預(yù)先按要求設(shè)置的支撐體系。  3.2 模板支撐體系設(shè)計(jì)及構(gòu)造  模板支撐體系采用φ48mm×3.5mm鋼管搭設(shè)，以1000mm×2200mm框支梁為例，支撐體系經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算構(gòu)造如下：  （1）200mm厚樓板區(qū)域：模板采用18mm厚鍍塑九夾板；模板底部鋪設(shè)80mm×80mm木方，間距333mm；立桿縱距1.0m，立桿橫距1.0m，立桿步距1.5m。  （2）框支梁區(qū)域：梁模板采用18mm厚鍍塑九夾板；梁模板截面底部沿梁橫向鋪設(shè)80mm×80mm木方，間距250mm；木方底部沿梁縱向鋪設(shè)雙鋼管，間距500mm；梁底立桿縱距（沿梁長(zhǎng)度方向）為500mm，立桿橫距為400mm，同一梁截面設(shè)置四根支撐立桿，立桿步距1.50m；立桿采用對(duì)接接長(zhǎng)，頂部設(shè)置可調(diào)頂托。  3.3 高支模體系穩(wěn)定措施  （1）先澆筑墻、柱，后進(jìn)行梁板鋼筋綁扎及混凝土澆筑，腳手架水平管與先前澆筑的墻、柱有效拉結(jié)。  （2）立桿間距模數(shù)化，幾乎所有立桿間距采用250mm倍數(shù)，以保證縱橫向水平桿均能拉通。  （3）設(shè)置了縱橫向剪刀撐及水平剪刀撐，間隔一個(gè)步距設(shè)置一道水平剪刀撐，所有大梁下設(shè)置縱向剪刀撐，其它部位間隔5m設(shè)置一道縱向剪刀撐。  （4）嚴(yán)格按照扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)文件進(jìn)行施工過程控制，在滿足基本構(gòu)造基礎(chǔ)上，重點(diǎn)檢查鋼管壁厚、頂托高度等是否符合要求。  （5）澆筑混凝土?xí)r，每隔1h對(duì)沉降及水平移位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做好監(jiān)測(cè)原始記錄，若發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)匯報(bào)并跟進(jìn)處理。  4 轉(zhuǎn)換層鋼筋施工  轉(zhuǎn)換層大梁鋼筋非常密集，以1000mm×2200mm框支梁為例，上部配筋23φ32mm(10/10/3)，下部配筋45φ32mm(6/13/13/13)，箍筋φ14mm(10)@100mm，腰筋φ25mm@150mm，梁內(nèi)部另加腰筋4φ16mm@150mm，腰筋之間梅花形布置φ10mm@300mm拉結(jié)筋，并且梁端設(shè)置兩塊抗剪鋼板20mm×3600mm×1000mm。  4.1 鋼筋翻樣和加工  （1）鋼筋翻樣須弄清楚鋼筋的規(guī)格、型號(hào)及位置關(guān)系，鋼筋構(gòu)造要求，并考慮好鋼筋的相互關(guān)系以及綁扎時(shí)的排筋次序。  （2）明確特殊部位鋼筋構(gòu)造。近半數(shù)大梁梁端設(shè)置抗剪鋼板，鋼板深入梁內(nèi)1000mm，為避免在鋼板上大量開孔造成鋼板抗剪承載力下降，同時(shí)也為了便于柱箍筋的安裝，經(jīng)與設(shè)計(jì)協(xié)商同意，梁柱節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)柱箍筋全部采用開口箍的形式，有抗剪鋼板的位置開口箍與鋼板焊接，無抗剪鋼板的位置采用兩個(gè)“u”型箍搭接焊連接。由于柱截面較大，框支梁底部主筋及腰筋支座錨固采用直錨形式，以減少梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋的密集度。  （3）明確鋼筋接頭的位置。梁上部主筋接頭在跨中1/3內(nèi)，下部主筋接頭在靠近支座1/3跨內(nèi)，同時(shí)考慮規(guī)范規(guī)定的鋼筋接頭錯(cuò)位要求。  （4）采用合理的鋼筋連接方式。大梁φ32mm主筋及φ25mm腰筋接頭全部采用直螺紋套筒連接，φ16mm腰筋接頭采用搭接連接，箍筋接頭采用電弧焊。  （5）明確鋼筋就位順序。根據(jù)就位順序?qū)λ辛褐鹘畎淳臀豁樞蜻M(jìn)行編號(hào)。  （6）通過嚴(yán)格的三檢制度確保鋼筋加工準(zhǔn)確。  4.2 鋼筋安裝  （1）鋼筋安裝順序：搭鋼管擱架→套箍筋→分層綁扎下部縱筋→分層綁扎腰筋、附加腰筋、拉結(jié)筋→抗剪鋼板就位→拉結(jié)筋與抗剪鋼板焊接→綁扎腰筋、拉結(jié)筋→分層綁扎上部縱筋→安裝梁底保護(hù)層墊塊→骨架就位→綁扎、焊接柱節(jié)點(diǎn)開口箍→設(shè)置上部樓層墻柱插筋→安裝梁兩側(cè)保護(hù)層墊塊→封閉梁、柱側(cè)模。  （2）模板支撐體系及底模鋪設(shè)完成后開始大梁鋼筋安裝，鋼筋綁扎完成、鋼筋骨架就位后封閉梁側(cè)模及梁柱節(jié)點(diǎn)柱側(cè)模，梁側(cè)模采用包底模形式。  （3）鋼筋安裝前，在板面搭設(shè)鋼管擱架，擱架立桿支撐在梁兩側(cè)樓板模板上，立桿底部墊設(shè)木方?？紤]到大梁高度較高，為便于操作，鋼筋骨架按照抬高1200mm的位置安裝，并由此確定擱架橫桿的高度，在橫桿上邊搭設(shè)縱向鋼管連桿同時(shí)按照立桿間距掛設(shè)相應(yīng)數(shù)量的箍筋。由于大梁箍筋肢數(shù)較多，各肢應(yīng)與主箍綁扎牢固（間隔10個(gè)箍筋，綁扎點(diǎn)采用點(diǎn)焊加固），并確保各肢的寬度及相互之間的間距準(zhǔn)確，以保證縱筋能夠順利穿入。    （4）利用模板支撐體系立桿，在最下排底部縱筋高度位置設(shè)置橫桿，間距1.5m，以用于支撐骨架重量，接著分層穿入、綁扎下部縱筋，在各層下部縱筋之間間隔1.5m再采用短鋼筋相互焊接以免鋼筋錯(cuò)位，影響混凝土澆筑。在調(diào)整箍筋間距后與底筋綁扎（部分位置以點(diǎn)焊加強(qiáng)）。  （5）分層綁扎腰筋、附加腰筋、拉結(jié)筋直至抗剪鋼板頂面高度。安裝梁縱筋要注意梁與梁之間的協(xié)調(diào)，縱筋依次交叉穿插，上下交替擱置。此時(shí)鋼筋骨架基本形成，拆除板面擱架。利用塔吊吊裝抗剪鋼板就位，在鋼板底部設(shè)置臨時(shí)鋼管固定，待鋼板與拉結(jié)筋焊接后拆除。  （6）分層綁扎抗剪鋼板上部的腰筋、附加腰筋、拉結(jié)筋，再分層綁扎上部縱筋，方法如前所述。同時(shí)安裝梁底保護(hù)層墊塊，墊塊采用m15砂漿制作，并確保齡期，以免壓碎。  （7）分批拆除鋼筋骨架支撐鋼管，同時(shí)在板面沿梁橫向設(shè)置鋼管，使鋼筋骨架一點(diǎn)點(diǎn)下降就位，并協(xié)調(diào)好縱橫交叉梁的關(guān)系。當(dāng)鋼筋骨架就位后，綁扎、焊接柱節(jié)點(diǎn)開口箍，設(shè)置上部樓層墻柱插筋，并在梁腰筋上安裝梁層保護(hù)層墊塊，最后清理垃圾，封閉梁柱側(cè)模。  5 轉(zhuǎn)換層混凝土施工  轉(zhuǎn)換層普通梁板混凝土標(biāo)號(hào)c40，框支梁混凝土標(biāo)號(hào)c50，框架柱混凝土標(biāo)號(hào)c70。  雖然對(duì)于鋼筋安裝進(jìn)行了比較嚴(yán)格的控制，但是有些部位鋼筋間距只有30mm～40mm，還是較小，混凝土澆筑困難，振搗棒難以插入。為保證混凝土澆筑密實(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)同意，本工程轉(zhuǎn)換層采用自密實(shí)混凝土，所有梁板混凝土標(biāo)號(hào)統(tǒng)一為c50。  5.1 混凝土澆筑工藝  （1）由于樓層較低，采用36m臂長(zhǎng)汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑，可加快澆筑速度，避免施工冷縫出現(xiàn)。  （2）先澆筑墻、柱c70混凝土至梁底，再進(jìn)行梁、板鋼筋綁扎。  （3）梁、板鋼筋綁扎完成后，先澆筑墻、柱在梁高范圍的c70混凝土，再澆筑梁、板混凝土。梁柱節(jié)點(diǎn)在梁上靠近柱位置設(shè)置快易鋼板網(wǎng)隔離。  （4）梁高較大，采用分層澆筑，每層不超過500mm，且四周大梁混凝土要均勻澆筑，使下部滿堂架體均勻受荷。  （5）轉(zhuǎn)換層樓層面積約500m2，分為兩個(gè)施工區(qū)先后澆筑混凝土；在每個(gè)施工區(qū)，按照從一側(cè)向另一側(cè)的順序分層澆筑。這樣，縮短了同一位置前后澆筑混凝土的時(shí)間間隔，保證了混凝土的整體性。  5.2 大體積混凝土裂縫預(yù)防措施  （1）結(jié)合自密實(shí)混凝土要求，優(yōu)化配比，降低水化熱。  （2）采取有效的保溫措施，控制混凝土內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi)。大梁側(cè)模保留至少20d以上，其上鋪設(shè)土工布。  （3）及時(shí)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14d。  6 結(jié)語  綜上所述，高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)涉及方面，牽涉到力學(xué)、材料學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工程管理學(xué)等多項(xiàng)學(xué)科，是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程。因此，做好施工方案的選擇和采用合理的施工技術(shù)非常重要，同時(shí)要加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制問題。這幾點(diǎn)處理不好，就會(huì)影響工期，不利于保證施工質(zhì)量。  參考文獻(xiàn)  [1] 曾維湘，論高層建筑轉(zhuǎn)換層施工要點(diǎn)[j]河南建材，2010.06