淺談梁式轉換層施工技術

韓侍金

(廈門中聯建設有限公司，福建 廈門 361009）

1、工程概況

某廣場一期工程位于漳州市區交通要道，總建筑面積189421m2，地下1層、局部兩層，地上31層，由商業裙房及4 座住宅塔樓組成，其中1-2層為商業及辦公，3層為架空層，4層以上為單元式住宅。

主體結構采用框架剪力墻結構體系，梁式結構轉換層設在主體結構3層，轉換層層高5.6m，結構標高為+15.040m。轉換梁的截面尺 寸 主 要 有 800×1800，1000×1800，1200×2000 等，板厚為200，框架柱最大尺寸為1200×2400。轉換層墻柱及梁板混凝土強度等級均為C50。以上數據表明結構設計對該層做了特別加強，說明了結構轉換層的重要性，因此，保證該轉換層施工質量是本工程施工的重要環節。

2、施工難點

1)框支梁截面尺寸大，轉換層的混凝土與鋼筋自重及施工荷載非常大，必須保證轉換層模板及其支撐要具有足夠的承載力、剛度和穩定性。

2)框支梁配筋量大，主筋要求通長設置，框支梁上層配筋要求下返錨入框支邊柱中2.4m，對鋼筋接頭形式、位置、數量限制比較嚴格。

3)梁柱節點鋼筋密集，對砼澆筑帶來很大難度，稍微的疏忽，極易造成節點砼難以下料。

4)框支梁體積較大，需要澆筑大量的砼。砼強度等級比較高。單位水泥用量較大，水化熱和收縮容易造成結構的開裂。

3、轉換層結構設計優化

鑒于轉換層施工難度較大，為保證施工質量，經過同建設和設計單位協商，從結構設計的角度采取以下優化措施。

1)結構混凝土設計強度高，水泥用量過大，必然會造成混凝土水化熱過高，溫度應力的產生容易造成混凝土開裂，在保證有足夠的強度和滿足使用要求的前提下 ，利用混凝土60d的后期強度，為盡可能降低水化熱，可以減少混凝土的水泥用量，以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。混凝土強度C50 按60d強度進行設計。

2)優化框支梁柱鋼筋，繪制框支節點詳圖，包括框支梁及柱位置關系、框支柱縱筋及箍筋定位、框支梁縱筋定位(如圖1)，使框支柱內鋼筋和梁鋼筋能協調配置，確保節點區混凝土有足夠的澆筑空間。

3)大體積混凝土梁除應滿足承載力和構造要求外，還應增配承受水泥水化熱引起的溫度應力及控制裂縫開展的鋼筋，以構造鋼筋來控制裂縫，配筋應盡可能采用小直徑、小間距。因此為降低在梁側保護層內出現裂縫的可能性，梁保護層厚度超過40mm時，在梁側及角節點保護層內增加構造鋼筋網片。

4、轉換層施工技術

4.1 模板工程及支撐體系

混凝土工程模板采用膠合板-方木-鋼架體系

4.1.1 模板工程

框支梁底模板采用雙層1830×915×18 厚膠合板模板，縱向次龍骨設50mm×80mm木枋，間距200mm，梁底主龍骨7O×150木枋，立桿間距400mm×500mm，轉換層板底縱向次龍骨設50mm×80mm木方，間距250mm，板底主龍骨設2*50mm×80mm方木，間距1000mm×1000mm。通過立桿頂端設置可調托座調整模板支撐高度。梁、板縱橫向水平拉桿統一協調設置，不少于4道，步距不超過1200mm。支撐體系剖面圖如圖2 所示。梁側模板同樣采用18mm厚膠合板模板，梁側橫楞50mm×80mm木枋間距400mm，豎楞采用φ48鋼管，φ12對拉螺桿間距400～600mm。轉換梁對拉螺桿采用一次性螺桿，與混凝土澆筑成整體，避免因螺桿洞周邊應力集中，導致出現梁側裂縫。

4.1.2 轉換層模板支撐體系

由于轉換梁截面較大，支模高度也較高，同時現場混凝土澆筑采用商品混凝土泵送施工，考慮到泵送混凝土產生較大側壓力和脈沖水平荷載，若采用門式鋼管腳手架，因其自身標準構件的約束，平面布置有一定限制，且整體性能較差，很難滿足安全施工的要求。而扣件式鋼管腳手架布置方式靈活，可視荷載大小而決定其間距的疏密，其整體性也相對較好。為了保證模板及其支架具有足夠的承載力、剛度和穩定性，模板支撐系統采用φ48×3.5 扣件式鋼管滿堂腳手架。

整個支撐體系縱橫拉接桿與剪力墻之間用鋼管、扣件連接固定，與框架柱采用鋼管、扣件抱柱連接固定，且支撐體系四周及轉換梁兩側均合理設置豎向、水平剪刀撐，確保支撐體系的整體穩定性。轉換層施工時框支梁最大垂直荷載68.7kN／m2，遠遠超過結構承載能力為12.0kN／m2，因此必須將轉換梁荷載垂直荷載要有效傳遞到地下室底板，才能保證施工安全。為此，在地下室、第1、2層框支梁范圍下梁板均用φ48mmX3.5mm 鋼管搭設雙向間距500mm 支撐架，并彈線使上、下三層頂桿相對應，下層頂桿用可調頂托頂牢3層結構，上層頂桿下墊50mm×80mm 方木，以便將轉換層荷載可靠傳遞到基礎，確保支撐系統和結構的安全。轉換層樓板荷載12.40kN／m2，接近結構承載能力為 12.0kN／m2，考慮到轉換層施工時間較長，且與下層混凝土澆筑時問間隔較長(跨越春節放假期間)，澆筑轉換層混凝土時，按施工時氣溫，下層混凝土已基本達到設計強度標準值。通過驗算，轉換層板下豎向支撐對應保持2層模板支撐，已足夠承受轉換層板施工的荷載。

4.1.3 安全管理

有了較為完善的模板施工方案，還應在搭設模板支架過程中加強中間檢查，驗收合格后方可進入下道工序；明確支摸施工現場安全責任人，負責施工全過程的安全管理工作。在支摸搭設、拆除和混凝土澆筑前向作業人員進行安全技術交底；

支摸搭設、拆除和混凝土澆筑期間，無關人員不得進入支摸底下，并由安全員在現場監護；

混凝土澆筑時，派安全員專職觀察模板及其支摸系統的變形情況，發現異常現象時應立即暫停施工，迅速疏散人員，待排除險情并經施工現場安全負責人檢查同意后方可復工。

4.2 鋼筋工程

框支柱、框支梁主筋采用φ32、φ36Ⅲ級鋼筋，鋼筋數量多，箍筋間距小，梁柱節點鋼筋密集，施工難度大，施工前應合理安排，確保框支節點可靠性。

4.3 混凝土工程

4.3.1 轉換層混凝土施工流程

轉換層砼施工采取二次澆筑方案，先澆筑墻柱混凝土至梁底50mm 位置，梁板鋼筋安裝完畢再澆筑梁混凝土，待澆筑至板底時與樓板一起澆筑。施工過程中應嚴格控制澆筑時間間隔，避免出現冷縫。施工流水段留在后澆帶處，施工流水段內不再留施工縫。采用二臺輸送泵同時沿短邊從一端向另一端平行推移澆筑。

4.3.2 混凝土施工

轉換層墻、柱、梁、板均采用C50 商品混凝土，要求摻緩凝型泵送劑，水泥采用普通硅酸鹽水泥，砼坍落度控制在120～180mm，施工前應根據混凝土澆筑量、工期、構件特點、泵送能力等確定砼的初凝時間、布料方法，確保澆筑順利。轉換層混凝土施工，因轉換梁鋼筋較密，特別是交叉梁處和柱頭處鋼筋更密，混凝土落料困難，澆筑前一天應安排專人進行振搗點標記，并用振動棒試振，個別鋼筋密集的部位可打入φ48 鋼管撐開鋼筋，確保有4個以上振搗點能夠貫通便于振搗。澆筑混凝土所采用振動棒直徑主要為φ5Omm，用直徑φ30mm 振動棒配合。根據本工程特點，轉換梁混凝土采用斜面分層澆筑，每層厚度不超過50cm。澆筑時分段定點，相同坡度，薄層澆筑，循序推進，一次到頂，保證上層砼送蓋住已澆好的砼，上下層砼之間澆筑間隙不超過3h。

4.3.3 后澆帶施工

本工程后澆帶貫穿轉換梁，為避免混凝土流入后澆帶，后澆帶處梁側模單獨設置，待后澆帶鋼板網安裝完再封模，后澆帶內填滿中粗砂并灌水密實。混凝土澆筑完，再將砂子清理干凈即可。

4.4 混凝土裂縫控制

本工程轉換梁屬于大體積混凝土施工，大體積砼由于其水泥水化熱不容易很快散失，蓄熱于內部，使溫度升高較大，容易產生由溫度引起的裂縫，應采取相應技術措施妥善處理溫度差值，合理解決溫度應力并控制好裂縫的開展。以滿足轉換粱澆筑的需要。

4.4.1 原材料選擇及配合比

選用低水化熱525 礦渣硅酸鹽水泥，該水泥7d的水化熱為274kJ／kg。優化砂石級配，粗骨料選用20～40mm 級配合理的碎石，細骨料選用細度模數為3.11的中砂，質量符合有關要求摻入高效減水劑和緩凝劑等改善混凝土的和易性，使混凝土在6～8h 內才能達到初凝，延長上層和下層澆筑的時間。為盡可能降低水化熱，摻入10%的～級粉煤灰，減少混凝土的水泥用量，在設計許可的情況下，采用混凝土60d 強度作為設計強度。

4.4.2 混凝土施工

混凝土應振搗密實，注意掌握好振動時間(一般為15～20s)，應視混凝土表面呈水平不再下沉，不再出現氣泡，表面泛出灰漿為準。分層澆筑應注意上層混凝土振搗時將振動棒插入下層混凝土50mm 以上，以保證上、下層混凝土結合緊密，減少混凝土內部裂縫產生。為防止混凝土表面沁水出現干縮裂縫，在混凝土表面開始收水時用木抹子反復搓平壓實，以提高混凝土表面的密實度。

4.4.3 混凝土養護

混凝土澆筑完畢應采用塑料薄膜密封養護，防止混凝土脫水龜裂。并加蓋1層濕草袋，有效地控制混凝土內部和表面的溫差，以及混凝土表面和大氣的溫差，從而防止砼因溫差應力而產生的裂縫。一般混凝土澆筑完畢，第三、四天為升溫的高峰，其后逐漸降溫，保溫材料的拆除以7d時間為妥，降溫速度不宜過快，以防溫差應力產生裂縫。

結語

綜上所述，本工程經過采取一些優化設計和技術、安全保障措施后，各個塔樓轉換層施工中都未出現重大事故，轉換層混凝土外光內實，質量良好，沒有明顯有害裂縫，最終施工取得了良好的效果。通過對該轉換層的成功案例，希望能給同行予參考價值。

[1] 劉杰.高層建筑板式轉換層的設計施工[J].現代商貿工業.2007.19(5)：167-168.

[2] 陳軍軍.高層建筑轉換層的施工技術的探討[J].中國住宅設施.