無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁新施工方法

李若輝

隨著社會(huì)和城市建筑的不斷發(fā)展，高層建筑與超高層建筑越來越多，建筑空間和跨度要求越來越大，因而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越復(fù)雜。特別是商住樓中底商結(jié)構(gòu)與上部住宅結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換層，需要同時(shí)滿足底商部分的空間及跨度和上部住宅部分的功能，因此型鋼混凝土結(jié)構(gòu)就應(yīng)運(yùn)而生。無鋼柱型鋼轉(zhuǎn)換梁是根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)形成的一種鋼筋混凝土柱和混凝土型鋼梁組成的新結(jié)構(gòu)。

1 無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工難點(diǎn)

無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁是型鋼混凝土的一種，它的結(jié)構(gòu)形式是采用在一個(gè)工字鋼梁的外部用鋼筋混凝土包裹。這種結(jié)構(gòu)具有混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于自身結(jié)構(gòu)的特殊性還有一些不同的特點(diǎn):

1)型鋼剛度大，承載能力高。2)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)較混凝土結(jié)構(gòu)截面積小，在結(jié)構(gòu)承載力允許的條件下能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)提供更大的空間和跨度，增加使用面積和層高，提高經(jīng)濟(jì)效益。3)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的延展性高，同時(shí)結(jié)構(gòu)耐久和耐火性能優(yōu)異。4)由于采用無鋼柱設(shè)計(jì)，與有鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)不同，對(duì)大型型鋼轉(zhuǎn)換梁安裝時(shí)提出更高的施工要求。5)由于無鋼柱支撐大型型鋼梁，需先考慮鋼梁的支撐問題。6)鋼筋的安裝需在型鋼梁安裝完后進(jìn)行，柱、梁的部分主筋需穿過型鋼梁，梁的部分主筋、柱的部分箍筋、上部剪力墻的鋼筋需焊接在型鋼梁上，施工難度及焊接工程量大。7)轉(zhuǎn)換梁體量大，對(duì)其模板的支撐要進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，保證模板支撐有足夠的承載能力與抗變形能力。8)轉(zhuǎn)換梁四周離模板只有150 mm的空隙，設(shè)計(jì)為雙排鋼筋，鋼筋密度大，部分轉(zhuǎn)換梁下設(shè)計(jì)有剪力墻，混凝土澆筑難度大。

2 無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁施工方法要點(diǎn)

2.1 轉(zhuǎn)換梁模板工程施工

2.1.1 轉(zhuǎn)換梁模板支撐體系

1)根據(jù)模板計(jì)算設(shè)計(jì)，梁模板采用18 mm厚的多層板。支撐體系為:次龍骨50 mm×100 mm方木、主龍骨 100 mm×100 mm方木和扣件鋼管腳手架，方木材質(zhì)為松木，扣件鋼管腳手架采用φ 48×3.5 mm鋼管。梁底次龍骨間距為200 mm、主龍骨間距為500 mm。梁下立桿鋼管間距為300 mm×500 mm，沿梁寬度方向?yàn)?00、長(zhǎng)度方向?yàn)?00，立桿底安裝鋼底座，增加立桿與樓面的接觸面積，防止模板下沉。2)由于是無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，所以要先支設(shè)轉(zhuǎn)換梁的底模。在設(shè)置鋼梁支撐鐵件的部位要增加3根立桿，加強(qiáng)此部位的承載力，具體見圖1，梁底模按設(shè)計(jì)要求起拱，起拱高度為梁跨度的2.5‰。3)轉(zhuǎn)換梁模板支設(shè)分兩次進(jìn)行，先支設(shè)梁底模，在安裝完型鋼梁、綁扎完梁鋼筋和澆筑完轉(zhuǎn)換梁下有墻的墻柱混凝土后再支梁側(cè)模。轉(zhuǎn)換梁下有墻時(shí)，墻筋要與型鋼梁焊接，墻模需在焊接完后再安裝加固。4)梁側(cè)模次龍骨間距為200 mm、主龍骨為雙鋼管間距500 mm。采用φ 12的對(duì)拉螺桿，對(duì)拉螺桿間距為500 mm。梁兩側(cè)加斜撐，以保證梁穩(wěn)定性。

2.1.2 樓層的加固

1)轉(zhuǎn)換梁的傳力順序?yàn)?混凝土及施工等荷載→梁底模板→次龍骨→主龍骨→鋼管立桿→承接層樓板(見圖2)。2)由于轉(zhuǎn)換層梁板的結(jié)構(gòu)自重加上施工荷載已超過下層樓板的承載能力，為保護(hù)下層樓面結(jié)構(gòu)不致破壞，施工時(shí)必須保留下部?jī)蓸菍拥哪０逯蜗到y(tǒng)，同時(shí)在下一層轉(zhuǎn)換梁相應(yīng)的部位加強(qiáng)支撐，將轉(zhuǎn)換層施工時(shí)荷載分別卸至下面各層，直到滿足承載要求。3)轉(zhuǎn)換層施工時(shí)，最底下樓層的混凝土應(yīng)滿足100%強(qiáng)度。

2.2 型鋼梁安裝

1)吊裝設(shè)備的確定。型鋼梁自重均不超過10 t，型鋼梁位于二層且只能由一側(cè)進(jìn)行吊裝，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算選用130 t吊車一輛。2)吊裝現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。型鋼梁底模及支撐安裝加固完畢并驗(yàn)收合格，梁底筋和型鋼梁支撐鐵件安裝完成，見圖3。3)型鋼梁就位。型鋼梁就位時(shí)將其放在支撐鐵件上。型鋼梁就位、校正后在其兩側(cè)用鋼管臨時(shí)加固，防止鋼梁傾倒。型鋼梁相交和對(duì)接部位采用螺栓連接和加蓋板焊接。螺栓連接點(diǎn)與擰緊須符合相關(guān)規(guī)范要求，焊縫需進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)。型鋼梁安裝完經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行鋼筋、模板、混凝土的施工。

2.3 鋼筋工程

1)轉(zhuǎn)換梁鋼筋較密，上下為雙排鋼筋，在梁柱節(jié)點(diǎn)處縱橫方向梁筋需錨入柱內(nèi)，柱筋需彎入梁內(nèi)，配筋重重疊疊，十分密集;不等高轉(zhuǎn)換梁50%底筋要穿過型鋼梁，50%底筋焊接在型鋼梁腹板上，穿過型鋼梁的鋼筋要設(shè)置正反絲直螺紋套筒連接接頭在型鋼梁安裝完后進(jìn)行對(duì)接;在梁柱節(jié)點(diǎn)處柱箍筋不得斷開，需與型鋼梁焊接;型鋼梁上下的剪力墻需與型鋼梁焊接;柱部分主筋穿過型鋼梁翼緣，此部分鋼筋在型鋼梁就位后安裝，采用直螺紋套筒接頭連接。2)鋼筋安裝。a.轉(zhuǎn)換梁底筋安裝。在轉(zhuǎn)換梁底模安裝完后安裝梁底筋，由于是型鋼梁安裝完后再安裝箍筋，箍筋不能與型鋼梁底的主筋綁扎，在底筋安裝時(shí)要控制好底筋的間距，采取用長(zhǎng)度小于箍筋寬度間距為1 m的φ 12鋼筋將轉(zhuǎn)換梁底筋綁扎固定。為了方便下一步梁箍筋的安裝和梁筋直螺紋套筒接頭的連接，在梁筋與模板間墊100 mm高的方木。b.穿過型鋼梁的柱、梁鋼筋安裝。在型鋼梁安裝完并經(jīng)驗(yàn)收合格后，首先要安裝穿過型鋼梁的柱、梁鋼筋。根據(jù)已有的柱、梁鋼筋位置，在型鋼梁相應(yīng)部位打孔，將鋼筋穿孔而過，調(diào)整好直螺紋套筒進(jìn)行連接。c.在穿過型鋼梁的柱、梁鋼筋安裝完后方可安裝轉(zhuǎn)換梁的上筋。d.轉(zhuǎn)換梁上筋安裝完成后，進(jìn)行柱梁節(jié)點(diǎn)處柱箍筋的焊接和轉(zhuǎn)換梁下剪力墻筋焊接。e.轉(zhuǎn)換梁箍筋安裝。箍筋安裝時(shí)，將箍筋開口處掰開，從梁底側(cè)將箍筋的一頭穿過，然后將箍筋擺正、恢復(fù)原狀，最后綁扎箍筋。f.在梁側(cè)綁扎構(gòu)造鋼筋，然后焊接拉筋，見圖4。g.安裝樓板鋼筋，插上部剪力墻鋼筋，焊接與型鋼梁連接的上部剪力墻鋼筋。3)鋼筋焊接。轉(zhuǎn)換梁上需焊接的鋼筋非常多，焊接工程量大。焊接時(shí)鋼筋工和木工要密切配合焊工，使其需焊部位無障礙，方便焊接，加快焊接速度。

2.4 混凝土工程

由于部分轉(zhuǎn)換梁下有墻，一次性澆筑無法對(duì)墻的混凝土振搗，需先澆筑轉(zhuǎn)換梁下的墻及與墻相連的柱，其余柱與梁板的混凝土一起進(jìn)行澆筑。墻柱混凝土澆筑時(shí)要分層澆筑，分層厚度不大于400 mm。

3 推廣應(yīng)用價(jià)值

無鋼柱型鋼混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁是在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)體系，是適用于高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的一種新型結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明，它是一種具有顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的新型結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)用前景廣闊，適用我國基本建設(shè)的國情，有很大的發(fā)展空間，該施工方法有較大的推廣價(jià)值。

[1] 黎 弦.淺談大截面大體積轉(zhuǎn)換梁施工[J].山西建筑，2008，34(6):180-181.