高層建筑轉(zhuǎn)換層施工及質(zhì)量控制

李潔明

摘 要：現(xiàn)代高層建筑是向更高、體型更復(fù)雜、結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展。然而在設(shè)計(jì)中，由于結(jié)構(gòu)下部樓層受力較大，上部樓層受力較少，正常布置時(shí)是下部剛度大，墻多柱網(wǎng)密，到上部漸漸減少墻，柱擴(kuò)大軸線間距。為滿足建筑物的功能要求，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)布置，必須在結(jié)構(gòu)變換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。本文根據(jù)多年的施工實(shí)踐，著重介紹結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工方法及其質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)施工；質(zhì)量控制

１ 鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工

1.1 轉(zhuǎn)換層模板支撐系統(tǒng)

工程中常用以下幾種模板支撐體系：

(1)一次性支模

從轉(zhuǎn)換層底一直撐到底層地面或地下室底板．需要模板支撐材料，適用于施工現(xiàn)場(chǎng)可用的支撐材料較多，且轉(zhuǎn)換層位置較低的情況。

(2)荷載傳遞法支模

將轉(zhuǎn)換梁(板)的自重和施工荷載通過(guò)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(guò)設(shè)計(jì)來(lái)確定。另一種方案是充分利用轉(zhuǎn)換層支撐柱的傳力作用；另一部分通過(guò)樓面設(shè)置的豎向支撐構(gòu)成的梁下排架體系傳遞給下面若干個(gè)樓層。

(3)疊合澆筑法支模

應(yīng)用疊合梁原理將轉(zhuǎn)化梁(板)分2次或3次澆筑成型，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，施工時(shí)應(yīng)注意疊合面的處理，同時(shí)應(yīng)對(duì)疊層澆筑的轉(zhuǎn)換驗(yàn)算。

(4)埋設(shè)型鋼法

支撐。在轉(zhuǎn)換梁中埋設(shè)型鋼或鋼桁架，并與模板連為-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)換梁可采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。

搭設(shè)模板支撐時(shí)，要求上、下層支撐在同一位置。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下層空間可采用疊合澆注法或埋設(shè)型鋼法支模。設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁(板)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方案，建立符合實(shí)際的力學(xué)分析模式，達(dá)到設(shè)計(jì)和施工的統(tǒng)一。

1.2 混凝土工程施工。

大體積混凝土轉(zhuǎn)換層施工時(shí)，應(yīng)采取措施防止溫度裂縫：

(1)根據(jù)混凝土的配合比和施工氣候及現(xiàn)場(chǎng)條件，預(yù)測(cè)監(jiān)控混凝土在澆筑后1個(gè)月內(nèi)的各部位溫度的變化情況。

(2)應(yīng)采用以下方法控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃：蓄熱保溫法，即常規(guī)保溫方法；內(nèi)降外保法，即在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)埋管通水冷卻降溫，在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的上表面及面采取保濕措施；蓄水養(yǎng)護(hù)法，即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)2h，隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄高度100。

(3)水泥的選用： 采用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥；摻用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化熱相應(yīng)降低；。摻入減水劑，減少水泥用量，使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現(xiàn)，使升溫延長(zhǎng)，降低水化熱峰值，使混凝土的表面溫度梯度減小。

(4)施工方法：a先施工轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)或墻體，防止混凝土表面散熱過(guò)快，內(nèi)外溫差過(guò)大；b．在夏季高溫氣候施工時(shí)，采用冰水?dāng)嚢?，以降低混凝土的人模溫度；ｃ分層澆筑混凝土，每層?00～500ｍm，并在前一層混凝土初凝之前，將后一層混凝土澆筑完畢；ｄ采用疊合梁原理澆筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，可緩解大體積混凝土水化熱高、溫度過(guò)大對(duì)控制裂縫的不利影響。

1.3 鋼筋工程施工

轉(zhuǎn)換梁(板)的含鋼量高，主筋長(zhǎng)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集。因此，正確地翻樣和下料，合理安排好就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。

1.4 預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工

施工時(shí)采取以下措施防止張拉階段預(yù)拉區(qū)開(kāi)裂或反拱過(guò)大：

(1)采用擇期張拉技術(shù)，即待轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上部施工數(shù)層之后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力，在此之前轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下的支撐必須加強(qiáng)。

(2)在預(yù)拉區(qū)配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力筋用以反拱，該部分的預(yù)應(yīng)力筋是使用階段不需要的。

(3)采用分階段張拉技術(shù)，即逐漸施加預(yù)應(yīng)力以平衡各階段荷載，但由于張拉次數(shù)較多，施工費(fèi)用略高。

2 轉(zhuǎn)換層施工的質(zhì)量控制

2.1 模板安裝、拆除的質(zhì)量控制

2.1.1 梁側(cè)模板的安裝

（1）應(yīng)采用30mm×2．5mm的扁鐵作為拉片，其長(zhǎng)度為梁截面寬度加2倍鋼模板肋高，兩端適當(dāng)位置鉆孔。（2）鋼模外側(cè)應(yīng)用似8鋼管扣件夾具豎向夾住梁的模板，每根小橫桿上設(shè)置一付夾具，并用水平背桿將這些夾具橫向連通。（3）梁、板支撐的部分橫向水平桿的端部應(yīng)頂住梁的兩側(cè)模板，并與鋼管扣件夾具連接，以承受新澆筑混凝土的側(cè)向壓力。（4）為確?；炷敛宦{，應(yīng)采用塑料泡沫條或毛草紙對(duì)拼縫進(jìn)行嵌縫。（5）當(dāng)梁、板的跨度不小于4000ｍｍ時(shí)。若無(wú)設(shè)計(jì)要求，梁、板底模應(yīng)按全長(zhǎng)跨度的2％起拱量起拱。

2.1.2 底板模板的安裝

板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹壓板，竹壓板周邊可采用鍍鋅鐵皮包邊，以減輕因碰撞造成的損壞。在鋼管支撐架頂部水平桿上平鋪150mm×50mm的木拐，間隙距200mm；安裝模板后，用釘子將模板與木枋固定。拼縫采用寬50mm的不干膠帶封閉，以確保板縫處不漏漿。模板安裝完成后，澆筑混凝土前需由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行模板工程驗(yàn)收，合格后方準(zhǔn)澆筑混凝土。

2.1.3 模板的拆除

混凝土澆筑完成后，對(duì)于板，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75％時(shí)，對(duì)于梁，若跨度不大于8 ｍ，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75％時(shí)，若梁跨度大于8ｍ，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100％時(shí)，才允許拆除模板及支撐系統(tǒng)。模板拆除前，須由施工人員提出模板拆除申請(qǐng)，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)證，符合有關(guān)規(guī)定后方準(zhǔn)予拆除模板。

2.2 鋼筋安裝的質(zhì)量控制

對(duì)于梁內(nèi)同一位置有多層鋼筋時(shí)，為確保受力鋼筋位置準(zhǔn)確，擺放平直，即采用 ２５的短節(jié)鋼筋橫向水平放置于兩層鋼筋之間，楞頭鐵間趾為沿梁長(zhǎng)方向每1000mm長(zhǎng)放置一根，且每層受力鋼筋之間豎向排，均用楞頭鐵隔開(kāi)。

梁底部鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為25ｍｍ，其墊塊可用預(yù)制的20以上細(xì)石混凝土小方塊作墊塊；但對(duì)于截面高度在1200ｍｍ及以上的框架梁，由于其鋼筋直徑在 ２５及以上，且根數(shù)又很多，因此鋼筋自重很大，細(xì)石混凝土墊塊已不能承受其荷載。必須采用 14～ ２0，長(zhǎng)度為1．4倍梁截面寬度的短節(jié)鋼筋作墊塊，將此短鋼筋與底層縱向受力鋼筋約呈45。夾角平放在底模板與底層箍筋之間，或采用專用料混凝土保護(hù)層墊塊。

轉(zhuǎn)換層主、次梁的上層承重結(jié)構(gòu)的柱、薄壁柱或剪力墻等，其結(jié)構(gòu)鋼筋必須插入轉(zhuǎn)換層的梁、柱內(nèi)，并與梁、柱內(nèi)的鋼筋焊牢固定，且在距樓面50ｍｍ處設(shè)置二道箍筋，以確保上部結(jié)構(gòu)鋼筋位置正確。

2.3 混凝土澆筑的質(zhì)量控制

2.3.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比設(shè)計(jì)，必須由具有相應(yīng)設(shè)計(jì)資格的試驗(yàn)室在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)使用的水泥、砂、石、外加劑等進(jìn)行試(檢)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出混凝土配合比。為防止在澆筑中出現(xiàn)施工冷縫，要求在混凝土配合比中添加緩凝減水劑。

2.3.2 混凝土澆筑及下料方法

混凝土澆筑采取從房屋一端的邊梁開(kāi)始澆筑，在邊梁澆筑完成后再澆筑垂直于該邊梁的其余各框架梁，澆筑長(zhǎng)度至相鄰軸線的框架柱暫停，再返回澆筑樓蓋板混凝土，以此澆筑方法類推，向前平行推進(jìn)，直至澆筑完成。在澆筑框架梁混凝土過(guò)程中，對(duì)于截面高度為1800m的梁應(yīng)采用4次下料澆筑，4次振搗，每次澆筑厚度不大于500m的方法；相應(yīng)地對(duì)于截面高度為1200m的梁應(yīng)采用3次下料，3次振搗的方法；以確?；炷撩軐?shí)，不出現(xiàn)施工細(xì)縫，并有利于減小梁側(cè)模板承受的側(cè)向壓力。

計(jì)量工必須嚴(yán)格控制混凝土的配合比，水泥(散裝)、砂、石、外加劑等必須認(rèn)真過(guò)稱計(jì)量，外加劑由專人負(fù)責(zé)計(jì)量下料，保證供應(yīng)，如采用商品混凝土也應(yīng)保證供應(yīng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，在工程實(shí)踐中采用了以上行之有效的質(zhì)量保證，確保了在建工程的支撐系統(tǒng)穩(wěn)定牢固，模板系統(tǒng)可靠嚴(yán)密，鋼筋數(shù)量及位置準(zhǔn)確，混凝土密實(shí)，構(gòu)件幾何尺寸準(zhǔn)確，表面平整，橫平豎直，線角順直方正。同時(shí)也符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，滿足規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足強(qiáng)制性條文要求。高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣性勢(shì)必帶來(lái)轉(zhuǎn)換層形式的多樣性，轉(zhuǎn)換層的施工應(yīng)事先針對(duì)工程的具體情況制定詳細(xì)的施工方案，并精心組織施工，同時(shí)充分創(chuàng)造有利條件變不利施工為有利因素，以達(dá)到降低施工難度、節(jié)約施工成本、保證工程質(zhì)量的目的。