煙臺站改造還建工程住宅樓梁式轉(zhuǎn)換層施工方案優(yōu)化

趙瑞雪

濟南鐵路局，山東 濟南 250001

近年來，許多高層商住樓、商辦樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往底下幾層框剪內(nèi)筒筋混凝土結(jié)構(gòu)，以滿足商場大空間的需要，通過四層或五層的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層作為承標準層（剪力墻）隔墻的技術(shù)轉(zhuǎn)換措施。此種類型結(jié)構(gòu)主要特點為鋼筋密集，混凝土一次灌入量大，施工縫留置難度大，模板、排架支承體系要求高，所以認真、周密、合理的采用施工措施，對保證結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量及整個高層主體工程質(zhì)量有著極其重要的作用。本文通過工程實例對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)考慮的問題進行分析與探討。

實例：煙臺站改造還建工程住宅樓，地下兩層，地上24層，建筑面積45312m3，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，地上四層為整個高層樓的梁式轉(zhuǎn)換層，層高6.2m，四層頂板板厚200mm，共23根框支轉(zhuǎn)換梁。最大框支梁上排23根HRB400級￠32鋼筋，下排17根HRB400￠32鋼筋，箍筋為HRB400級￠12@100（6），腰筋22根HRB400級￠18鋼筋。梁最大截面尺寸為950×2400，位于四層頂板，混凝土設(shè)計強度C50，其自重每延米大約55kN。

1 轉(zhuǎn)換層模板支撐系統(tǒng)方案施工分析比較

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的自重及施工荷載較大，必須根據(jù)工程實際情況選擇合理的模板支撐方案，以保證支撐系統(tǒng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。常見幾種模板支撐體系有：1）一次性支模。轉(zhuǎn)換層底模的支撐往往需要從轉(zhuǎn)換層一直撐到底層地面或地下室底板，需大量模板支撐材料，適用于施工現(xiàn)場可用的支撐材料較多，且轉(zhuǎn)換位置較低的情況；2）荷載傳遞法支模。將轉(zhuǎn)換梁（板）的自重和施工荷載通過支撐系統(tǒng)傳遞給若干層樓板。支撐樓板的數(shù)量應(yīng)通過計算來確定；3）疊合澆注法支模。應(yīng)用疊合原理將轉(zhuǎn)換梁（板）分2次或3次澆注成型，支撐系統(tǒng)只需考慮承受第1次的混凝土自重和施工荷載，可減少其下部鋼管支撐的負荷，減少大量模板材料，但施工時應(yīng)注意疊合面的處理，以保證轉(zhuǎn)換層的整體承載力不降低；4）埋設(shè)型鋼法支模。在轉(zhuǎn)換梁中埋設(shè)型鋼或鋼桁架，并與模板連為一體，以承受全部大梁自重及施工荷載，大梁一次澆搗成型，可節(jié)省模板支撐材料，轉(zhuǎn)換層可采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。

2 總體施工方案

1）根據(jù)工程的具體特點，充分考慮工期及成本節(jié)約決定采用荷載傳遞法支模，支撐采用鋼管加可調(diào)上托模板支撐系統(tǒng)，大梁模板采用腳手架與鋼管直接支撐。因結(jié)構(gòu)框支梁截面尺寸大，在澆筑混凝土?xí)r自重產(chǎn)生的荷載相當大，且由于轉(zhuǎn)換層梁板自重直接傳遞到下一層梁板，使得下一層梁板無法承受其荷載，故必須先行加固框支梁所對應(yīng)的梁、板結(jié)構(gòu)。所對應(yīng)部分的樓層梁、板模板不拆除，如若拆除要在混凝土澆筑前用鋼管支撐重新加固。根據(jù)工期安排，轉(zhuǎn)換層從施工到澆筑混凝土工期大約1個多月，因此下面樓層梁、板模板不允許拆除，待轉(zhuǎn)換層混凝土強度均達到100%方可拆除；

2）在轉(zhuǎn)換層澆筑混凝土前1層～3層混凝土強度均達到100%，因此為了加快模板、鋼管腳手架的周轉(zhuǎn)周期，1層～2層模板、腳手架全部拆除，3層所有部位模板、腳手架嚴禁拆除，作為4層轉(zhuǎn)換層的支撐層。由于該轉(zhuǎn)換層為梁式轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)尺寸大，自身荷載大，因此轉(zhuǎn)換梁澆筑前對其對應(yīng)部位采取恢復(fù)1層～2層腳手架支撐體系，確保4層轉(zhuǎn)換層支撐體系穩(wěn)定，并確保下部樓層梁板不會發(fā)生破壞、變形；

3）高支模支撐系統(tǒng)搭設(shè)方法：

（1）墻柱模板。所有模板均采用18mm厚七層板，配置￠12對拉螺栓，50×100木方及￠48×3.5mm鋼管進行加固。先對墻柱模板進行定位放線、內(nèi)置鋼筋支撐桿以控制墻柱截面尺寸，然后將拼好的大模板按模板定位線進行安裝，釘好豎向木方（間距為300mm），并沿螺桿孔穿上螺桿，螺桿間距水平及豎向均為450mm，墻柱根部第一排螺桿離地小于200mm，最上一排螺桿離平臺距離小于500mm，內(nèi)墻兩側(cè)斜撐對頂固定，斜撐定在水平鋼管上。代水平鋼管裝上之后，將螺桿緊固，并支設(shè)鋼支撐進行拉結(jié)，以防傾倒，同時進行墻柱垂直度的調(diào)節(jié)；

（2）梁模板。復(fù)核梁底標高，校正軸線位置無誤后，搭設(shè)和調(diào)平梁模支架，在橫楞上鋪放梁底板固定，然后綁扎鋼筋，安裝并固定兩側(cè)模板。對于跨度L≥4m按照設(shè)計要求進行2‰的起拱，懸挑梁按照懸挑長度4‰起拱。梁模板的安裝順序如下：復(fù)核梁底標高、校正軸線尺寸→搭設(shè)梁模支架→安裝梁模底板→俺規(guī)范要求起拱→綁扎梁鋼筋→安裝兩側(cè)梁模→穿對拉螺桿→復(fù)核梁模尺寸、位置→與相鄰梁板連接固定。

梁模板支設(shè)特別要求注意以下事項：

①梁、底側(cè)模板豎向、橫向主、次龍骨均應(yīng)按照計算書上要求進行設(shè)置，如需要進行尺寸變化，必須經(jīng)過計算滿足受力要求方可改變；②立桿與水平桿之間采用雙扣件固定以防下滑，水平桿安裝完畢后螺栓要緊固；③梁頭與柱頭模板的連接特別重要，要求拼裝準確，加固牢靠；④起拱應(yīng)在鋪設(shè)梁底之前進行；⑤所有立桿沿豎向間隔1.5m設(shè)一道水平桿，底部距樓面200mm處加掃地桿一道，沿梁方向間距1600mm垂直與梁方向設(shè)一道剪刀撐并于板底滿堂腳手架相連，以確保在施工荷載偏于一邊時，整個支撐體系能整體協(xié)同工作。

（3）樓板模板。支設(shè)順序如下：搭設(shè)滿堂架立桿及可調(diào)支托→安裝縱橫方木→調(diào)平柱頂標高→鋪設(shè)模板→檢查模板平整度并調(diào)平。

樓板模板安裝注意事項：

①單塊就位拼裝時，每個跨從四周先用模板與墻、梁模板連接，然后向中央鋪設(shè)；②直接支撐模板的木方間距400mm，下層橫向方楞間距1000mm，板底立桿間距為1000mm×1000mm；③模板接縫處下方必須有木方，木方搭接處，應(yīng)錯開或加間距400mm的木方來加強；④檢查模板的尺寸、對角線、平整度以及預(yù) 埋件和預(yù)留孔洞的位置，安裝就位后，立即與梁墻模板連接；⑤在支撐高度方向每個1.m設(shè)一道雙向水平鋼管連接桿件，滿堂模板支架四邊與中間每間隔4排立桿設(shè)置一道剪刀撐，以防失穩(wěn)。

3 轉(zhuǎn)換層下部承重體系計算

部分參數(shù)：轉(zhuǎn)換層梁最大截面尺寸為0.95m×2.4m；三層梁最小截面：0.8 m×0.8 m；混凝土板厚：200mm；模板自重：0.30 kN/m2；施工均布荷載標準值：2.5kN/m2；辦公樓面設(shè)計荷載：2.5kN/m2；梁跨距最大為：8.3m。

1）荷載計算。轉(zhuǎn)換層混凝土自重經(jīng)過計算為54.72kN/m；轉(zhuǎn)換層鋼筋因密度大于混凝土，所以考慮自重，經(jīng)計算為2.8 kN/m；板自重經(jīng)計算：樓板混凝土重4.8 kN/m2；樓板鋼筋重0.29 kN/m2；轉(zhuǎn)換層模板、架子管3 kN/ m；震動荷載2 kN/m；荷載設(shè)計值組合：（54.72+2.8+3）1.2+2.4×1.4=75.42 kN/m；

2）支撐體系計算。3層梁承受最大荷載2.5×8.3=20.75 kN/m同理2層、1層、負1層梁承受最大荷載都為20.75 kn/m，合計-1、1、2、3層承受最大荷載為83 kN/m＞75.42 kN/m。所以根據(jù)計算，確定第3、2、1層，負1層梁板作為轉(zhuǎn)換層支撐體系；

3）4層轉(zhuǎn)換梁鋼管穩(wěn)定性驗算。橫向鋼管間距1500mm，鋼管采用￠48×3.5mm，截面積A=438mm2，鋼管回旋半徑I=0.35×（D+d）/2=32.55mm，單根鋼管承受荷載18.1kN。入=58.53＜【入】=200，查表￠=0.824，求出f=50.15＜ft=205。所以鋼管滿足穩(wěn)定性要求。同理對3層、2層、1層梁下支撐經(jīng)過驗算也滿足穩(wěn)定性要求。以上計算4層梁按最大截面計算，2、3層梁按最小截面計算。

4 轉(zhuǎn)換梁鋼筋工程施工

轉(zhuǎn)換梁的含鋼量高，主筋長，梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋密集。因此正確的翻樣和下料。合理安排好鋼筋就位次序是施工的關(guān)鍵。

1）鋼筋翻樣前必須弄清設(shè)計意圖；審核、熟悉設(shè)計文件及有關(guān)說明。翻樣時要結(jié)合實際并考慮方便施工；2）梁上部的主筋接頭要求設(shè)置在跨中1/3 跨長內(nèi)，下部主筋接頭要求設(shè)在靠近支座1/3 跨長內(nèi)。由于梁內(nèi)主筋多，主筋下料時，必須考慮并調(diào)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(xiàn)行規(guī)范要求；3）為方便鋼筋的安裝就位，滿足上述規(guī)范要求，必須對所有梁主筋按就位順序進行編號；4）梁箍筋大，下料時要注意對焊接頭位置，避免接頭出現(xiàn)在箍筋的彎折處；5）轉(zhuǎn)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(yīng)綜合受力情況、施工難度等采用不同的連接方式。（1）轉(zhuǎn)換層大梁主筋是轉(zhuǎn)換層中最重要的受力單元，應(yīng)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(zhuǎn)換層柱鋼筋、剪力墻豎向分布筋宜采用電渣壓力焊；（3）轉(zhuǎn)換層主梁腰筋及箍筋、聯(lián)系梁主筋、板鋼筋一般采用閃光焊接。

5 轉(zhuǎn)換梁混凝土施工

1）柱分段澆筑。4層層高為6.25m?？蚣苤?、框支柱、剪力墻高度太大。為防止混凝土澆筑過程中離析，應(yīng)分兩次澆筑完成。第一段澆筑施工縫設(shè)在3.8米處，以上部分墻柱與梁底二次同時澆筑完成；2）施工縫處理。如在施工縫上繼續(xù)澆筑混凝土?xí)r，其抗壓強度不應(yīng)小于1.2 kN/mm2；已經(jīng)硬化的混凝土表面，應(yīng)清除水泥薄膜和松動的石子以及軟弱混凝土層，并充分沖洗但不得有積水；在澆筑前，宜在施工縫表面鋪一層水泥漿或與混凝土同成分的水泥砂漿；3）混凝土振搗及養(yǎng)護。由于四層框支梁、框支柱中鋼筋太密，梁鋼筋平均凈間距不足4cm，且梁寬、與柱幾乎相同，因此在梁柱節(jié)點處鋼筋網(wǎng)格間距太小，混凝土振搗極其困難，因此在節(jié)點處設(shè)置混凝土振搗點，間距不得大于振搗器振搗范圍的1.倍?；炷涟韬臀餄仓尚秃髴?yīng)及時進行養(yǎng)護?；炷翝仓戤吅螅瑧?yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋和澆水。養(yǎng)護采用降溫法，即在混凝土澆筑成型后，用蓄水、撒水或噴水養(yǎng)護。