高層框剪結構轉換層施工技術探討

楊卓生

（建明（廈門）房地產有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程概況

某工程地上32層，地下2層。裙房4層，為框架結構。第五層(標高16.20～21.50m，層高5.3m)是結構轉換層。第六層以上是框架剪力墻結構，建筑面積共40960m2。

2 轉換層情況

框肢梁(主)900mm×2000mm，上面 3排共21根Φ36鋼筋，下面4排共27根Φ36鋼筋;腰筋Φ20上下間距200;箍筋Φ14，間距100(6肢)框肢梁最長24m，最大跨度7.8m。框肢柱4個角柱為1300mm×1300mm的“L型”，框肢柱1000mm×1000mm，主筋 4Φ32+20Φ28;樓面層厚度(h)180mm，層高5.3m，凈高3.3m。本轉換層建筑面積1024m2，含Φ36鋼筋230t，箍筋50t，包括核心筒，樓面共計含鋼 430t，接頭900個，混凝土體量900m3(C50)，施工時間長達35d。

3 模板工程關鍵工藝

3.1 計算

框肢梁高2000mm，新澆筑砼側壓力經F=0.22γct0β1β2V1/2 和 F=γcH 二式計算取小值，如超過50kN/m2，則需經過計算，來確定模板、鋼管及螺栓的數量和間距，保證側模有足夠的承載力和剛度。

3.2 立模

框肢柱及核心筒模板立好后，約20d左右才能夠澆筑混凝土，此期間要進行框肢梁鋼筋的安裝綁扎。由于Φ36鋼筋較重(8.0kg·m-1)較長(最長達24m)，鋼筋在柱支座上的穿插、移動必然要對柱筋、柱模及核心筒模產生較大的水平推力，故它們的支撐系統應該獨立且十分牢固、穩定，澆筑砼之前，還需進行復核。

3.3 支撐

砼澆筑中的框肢梁對模板支撐系統產生超過6.5t/m2的動荷載，通過穩定承載能力的驗算，配備足夠密集的支撐桿件，并采取相應的構造措施加強整體性。

3.3.1 模板支撐采取鋼管腳手架直接支承在4層樓面上，支撐間距為400mm。樓板腳手架相互搭接400mm布置，每排間距不大于1m。

3.3.2 立桿下端與樓面接觸之間應鋪墊鐵板或膠合板(考慮到木板易碎)。

3.3.3 掃地桿間距1000mm，下墊木磚，加強其剛度和穩定性。

3.3.4 梁底排架系統兩側增加剪刀撐，上頂梁端，下支柱腳。

3.3.5 梁下排架系統增設三道水平拉桿，將各梁聯系起來，形成整體空間鋼管桁架。

3.3.6 鋼筋砼框肢梁產生的施工荷載，大大超過該層樓蓋允許施工荷載(350kg·m-2)，故應配備足夠樓蓋支撐層數分擔荷載。根據施工經驗和彈性力計算，原4層樓蓋的滿堂腳手支撐不拆，第三、四兩層對應第五層的框肢梁部位應重點布置頂撐來減荷。

4 鋼筋工程關鍵工藝

4.1 鋼筋連接

Φ36粗鋼筋連接采用套筒冷擠壓連接方式，抗拉強度經質量監督站檢測中心室檢測，符合國家標準。

4.2 施工程序

框肢梁鋼筋安裝程序必須根據總的施工程序進行編排，具體劃分為:鋼管排架→梁底模板→下部縱筋臨時擱架→下部縱筋→吊筋→柱、核心筒箍筋，水平分布筋(梁高范圍內)→上部縱筋臨時擱架→上部縱筋→箍筋、腰筋→下部縱筋保護層→下擱架拆除，下沉大梁鋼筋籠→柱、核心筒(第一階段)砼澆筑→拆除上擱架，安裝大梁側模→樓蓋模板→剪力墻插筋→核心筒梁板鋼筋→框肢梁、柱、核心筒(第二階段)砼澆筑→樓蓋鋼筋(板筋)→樓蓋砼澆筑(第三階段)。

4.2.1 排架搭設必須包括臨時平臺，作為操作站人、堆放鋼筋。

4.2.2 由于框肢梁鋼筋籠太重，為方便固定縱筋和安裝箍筋、墊保護層，事先必須搭設上、下部縱筋臨時擱架。

4.2.3 框肢柱、核心筒壁的箍筋及水平分布筋分兩次綁扎。第一次只到梁下 (2.8m以下)，待梁下部縱筋就位后，立即開始綁扎上部箍筋和水平分布筋(2.8～5.3m)。

4.2.4 框肢梁側模應待鋼筋工程全部完成后安裝。

4.3 框肢梁有效高度的控制

框肢梁上排 9Φ36+6Φ36+6Φ36，下排6Φ36+6Φ36+6Φ36+9Φ36。ZHL22、ZHL23 和ZHL20共計118根Φ36主筋，上面9層、下面12層互相穿插，上下交替擱置在Z3-4上，下部縱筋累計高度(包括保護層)達400mm，梁上、下部縱筋凈距1700mm。鋼筋綁扎次序的不同會直接影響各梁的有效截面高度，應全盤考慮各梁鋼筋綁扎安裝次序。一般地說，ZHL22、ZHL20跨度最大，應確保h0最高;4個翼緣必須同時安裝縱筋，使連接4個翼緣的ZHL23縱筋穿插合理，保持水平。

4.4 框肢柱ZHL22、ZHL23節點鋼筋處理

連結在該支座上的鋼筋有ZHL22、ZHL23框肢梁的118根Φ36鋼筋及上下彎起錨固的部分，還有柱筋24Φ28，腰筋54Φ20若干拉結筋，鋼筋密度非常大。為最有效地利用有限的節點空間，確保縱筋的水平、垂直錨固長度滿足設計和規范要求，同時考慮到施工上的具體困難，必須采取以下措施。

4.4.1 除核心筒壁墻內鋼筋外，其余鋼筋在翻樣時，精心安排，爭取下錨。鋼筋彎起點應盡量靠近柱邊，以便讓出核心，增大節點空間，為上部鋼筋的向下錨固和砼澆筑提供較大的位置和空間。

4.4.2 按1:0.5畫出實際節點平面大樣和縱筋穿插線路，找出合理的彎點，精心計算縱筋下料長度。

4.4.3 現場制成1:4實物模型，模擬安裝過程，對縱筋下料長度作進一步調整，摸清柱筋與梁縱筋相互穿插、協調的位置。

4.4.4 鋼筋加工成型時，須對鋼筋逐根編號，注明所屬梁號，大位置(上部、下部縱筋)，小位置(幾排、第幾根)，錨固方向(上彎、下彎)，以及兩端水平錨固長度，并按使用次序堆放。

4.4.5 在大梁底模兩端畫出每排縱筋分布位置，從而確定柱筋間距，以便讓出空檔留給梁筋穿插，柱筋有可能出現2根、3根擠靠在一起的現象。

4.4.6 梁筋的安裝須按翻樣規定的次序和位置距離要求，對號入座，上3排、下4排逐根對齊，形成砼和振動棒下落通道。

4.4.7 Φ36縱筋粗、重，每根鋼筋的安裝都必須借助塔吊，吊點應多于4點，防止發生彎曲變形。

4.5 框肢梁箍筋處理

4.5.1 大梁截面上有3排縱筋，下有4排縱筋，柱節點處上9排、下12排重疊，應根據各梁縱筋安裝次序確定箍筋高度，防止超高，影響樓面鋼筋綁扎和砼澆筑。

4.5.2 6肢箍筋的安裝方法:大箍筋由底往上套穿，開口在上，中間兩道箍筋則由下向上就位，開口在下，及時點焊封閉。

4.5.3 框肢梁鋼筋工程完成后，須拆掉臨時擱架，下沉縱筋，為保證箍筋間距不受影響，須將箍筋與下部縱筋扎好。

4.6 框肢梁保護層處理

框肢梁鋼筋籠非常重，各梁底筋高度不一樣，客觀上需要制作不同厚度的高強度保護層墊塊，而且必須一律墊在箍筋下面。

4.7 框肢梁縱筋的下沉方法

框肢梁鋼筋工程完成后，及時下沉下部縱筋至預定位置，但由于鋼筋密度大，直徑粗，且都帶肋，互相之間的咬合使沉筋變得十分困難，須借助大鐵錘夯擊。為留出適當空檔使澆筑框肢柱、核心筒的砼順利下落，下部鋼筋可先下沉1排。此外，對框肢柱主筋頂部在梁內彎起錨固，框肢梁上的剪力墻插筋等也存在一些特殊處理方法，限于篇幅，不再詳敘。

5 混凝土工程關鍵工藝

5.1 運輸

混凝土主要采用混凝土泵輸送，塔式起重機輔助運輸。

5.2 質量

混凝土是由攪拌站提供的預拌混凝土。為了減小水化熱，采取以下措施:①水泥采用52.5#普通硅酸鹽水泥。②采用FDH-RY6減水劑。混凝土到達工地后，要求保持有180～200mm的坍落度，以滿足泵送要求。混凝土平均泵送能力為35m3·h-1，經對每層混凝土澆筑所需的時間進行計算，要滿足混凝土分層澆筑要求，混凝土的緩凝時間需達到12h。

5.3 澆筑

混凝土分3次澆筑，第二次澆筑分2層進行，每層厚度約600mm，第三次澆筑分2層進行，第一層厚度約600mm，第二層厚度約200mm，每層混凝土澆筑方向相反。

5.4 清理

整個轉換層砼分3次澆筑，這對已成型的鋼筋污染較大，必須及時清理主筋上的殘余砼，并認真清理施工縫，按規范先鋪10～15mm厚的水泥砂漿，即可繼續澆筑混凝土。

5.5 振搗

由于柱節點核心區鋼筋太密，影響砼澆筑。特別會影響梁下框肢柱、核心筒砼澆筑(第一次澆筑)。選用同標號細石砼，加減水劑，可增加坍落度和流動性。振動棒可選用小棒上下插入，但應注意小棒威力不足，應多插、多振，特別注意振棒通過節點下插的線路，防止拔不上來，造成浪費。澆灌時，應派專人在下面用木錘敲擊柱模，檢查是否密實，幫助振實。

框肢梁體量大，含鋼量多，澆筑砼時應重點振搗主筋下部，主筋與側模之間，模板陰角處以及鋼筋密集、石子較多處的砼，工人較多處的砼。工人交接班時，須特別交待清楚已澆筑部位，正在和將要振搗部位，防止過振、漏振。

5.6 連接

當第二次混凝土澆筑完畢后，即完成梁1、2m厚度后，隨即往混凝土接合面上撒已清洗干凈并晾干的碎石(30～60mm)作為石筍(作為石筍的碎石要篩選)，使石子部分露出表面，部分嵌入混凝土，以提高與上層混凝土的結合力。

5.7 養護

第二次混凝土澆筑后，在第三次混凝土澆筑前，要設專人專職養護，使混凝土表面保持濕潤。第三次混凝土澆至完成面時，安排瓦工跟班，用刮尺將混凝土表面刮平，表面水光一消失，就用磨板拍實磨平，隨即用濕麻袋蓋好。在混凝土終凝前，每隔4h揭開麻袋檢查一次，發現有裂縫出現時，適當加水泥漿用木磨板將裂縫磨合，消除裂縫，12h后開始灑水養護，連續灑水不少于14d。由于混凝土的溫度高，水分蒸發快，為了避免水分蒸發帶走過多的熱量，每段混凝土澆筑完后，側面淋水保溫養護，頂面蓄水養護。進入降溫階段，側面模板外加釘濕潤草袋和塑料布保溫。

結束語

轉換層的支撐在施工至拆模的整個過程中，模板的強度、剛度及整個穩定性均能滿足施工要求，無變形、跑模及漏漿現象。混凝土表面平整，無蜂窩、麻面，沒有溫度裂縫，混凝土強度達到設計要求，方案的實施是成功的。

采用轉換層的支模方法，充分挖掘了下層鋼筋混凝土樓面的潛力，加上混凝土的澆筑采用了2次澆筑的方案，從而大大降低了支模的工料耗用量，節約了資金，加快了進度，效果達到預期目的。

[1]蔣冬榮.高層建筑框剪結構施工技術探討[J].四川建材，2009，(01).

[2]劉朝宏.淺談轉換層高度對框剪結構設計受力的影響[J].山西建筑，2009（24）.