高層建筑中梁式轉換層施工技術的應用

蔣振華

高層建筑中梁式轉換層施工技術的應用

蔣振華

Gao ceng jian zhu zhong liang shi zhuan huan ceng shi gong ji shu de ying yong

阿聯酋迪拜作為中東建筑市場上的一顆明珠，是各國建筑師盡情發揮創意和才華的試驗場。在迪拜建筑市場以高層超高層建筑為主，大多數建筑設計師為了實現自己的作品不斷在外觀造型方面推陳出新，建筑規模越來越大，建筑高度越來越高，建筑功能和設計也日趨復雜。為了滿足人們的工作需求和生活需求，一棟建筑中不同樓層的使用功能也有所不同，如建筑的下部往往會作為餐廳、商店等，因此需要空間更加的大、更加的靈活，中部空間一般會布置中等大小或者比較小的室內空間，以滿足辦公用房的需求，上部空間需要布置較多的墻體以及小開間軸線。通過設置轉換層可以實現結構形式和上下建筑空間的變化，滿足現代建筑的使用需求。

一、工程概況

迪拜酋長國位于中東沙漠邊緣靠近阿拉伯海，屬于典型的熱帶沙漠氣候，常年處于酷暑天氣。夏季白天氣溫度達38℃～45℃，晚上為25℃～32℃，11月至次年4月為冬季，平均氣溫10～30℃。12月至2月為雨季，全年降雨稀少，年均不足100mm。

某建筑工程位于迪拜繁華的商業區，一層為商業用房，二層以上為商業辦公區，在一層布置梁式轉換層對上層和下層室內空間功能進行調節。框支梁內主筋為HRB400級使用直徑28mm的鋼筋，主梁最大跨度為16.8m，框支柱內采用HRB400級φ32鋼筋作為主筋。截面尺寸一共分成了四類，其中最小值為750mm×750mm，最大截面尺寸為1200mm×1400mm，采用C45混凝土進行時施工，樓板的設計厚度為200mm，設計混凝土強度等級為C35，如下圖所示。

轉換層結構立面圖

二、對于施工重點和難點的深入分析

1.由于該工程轉換層的梁截面尺寸大、梁體自重和施工荷載也非常大，同時還屬于高支模施工，使施工中對安全度與穩定性的要求非常嚴格，所以在制定轉換梁板支撐系統方案時，應將確保支撐系統具備工程需要的承載能力與整體穩定性作為施工首要考慮的問題。

2.在進行鋼筋的連接和捆扎過程中，由于轉換層梁存在配筋量大、主筋長和布置密等特點，使梁柱節點區域的鋼筋呈現出縱橫交錯的景象，所以施工重點應確保翻樣和下料過程的準確性，鋼筋的捆扎必須到位。

3.混凝土澆筑過程中的注意事項：鑒于梁柱節點部位的鋼筋密集度大，混凝土在下落過程中難免會受到一定的阻礙，加之梁柱的截面尺寸非常大，而大體積的混凝土較容易出現溫差和收縮裂縫，所以保證混凝土的密實度及防止裂縫屬于這一工序的關鍵環節。

三、施工方案的選擇

轉換層的基本框架要求是：縱向柱網間距保持在9.5m、橫向柱網間距保持在16.8m、梁柱最大截面可達到1.1m×2.25m，框支梁的自重荷載可達到將近60t/m2。在制定具體施工方案的過程中，由于充分考慮到轉換層混凝土自重過大與荷載大的特點，加之梁下樓板也無法直接承受如此巨大的荷載，所以經過有關專家的論證將施工方案確定為疊合澆筑法。該種方法是根據疊合梁原理通過兩次澆筑來實現梁體的成型。在實際澆筑過程中首先澆筑的高度為6.32m，此也正好是次梁梁底的標高，當首次澆筑混凝土的強度達到80%左右時就可進行第二次澆筑，第二次澆筑能夠借用第一次澆筑混凝土形成的梁，支撐起第二次澆筑混凝土自重與施工負荷，該施工技術的應用由于不用考慮第二次混凝土澆筑時的底部支撐問題，同時還有效避免了因混凝土體積過大帶來的水化熱高和溫度應力大現象，從而降低了裂縫現象發生的機率。

四、對模板支撐系統的具體要求

進行模板支撐系統施工時應采用滿足工程需要的鋼管進行模板支撐系統的搭建，支撐重量只需要考慮第一次澆筑時混凝土自重和施工荷載。由于地下室的頂板澆筑厚度只有200mm，難以承載上部支撐體系傳遞的全部重量，所以按照計算出的荷載需要用一層下部的支撐體系將上部的全部荷載傳遞到地下室底板進行承擔。按照要求，當地下室頂板澆筑結束后，梁板的支撐模板都不能拆除；轉換梁的下支撐系統的立桿間距需保持在900mm，大橫桿間距應＜1200mm，梁下小立桿的間距需保持在450mm，在桿頂和桿腳位置應用水平拉桿雙向固定、剪刀撐應設置在梁的兩側立桿垂直面上。

五、鋼筋工程中的捆扎與連接

1.鋼筋的捆扎

搭建鋼筋操作的支撐架→針對主筋在縱向位置進行定位劃線→通過支撐和箍筋將主筋的橫向位置確定出來→先在主筋上畫好箍筋位置后，然后安裝箍筋且進行捆扎→在梁低放好墊鐵后，去掉支撐將梁落下→按照規定步驟進行板底筋的捆扎，按照要求步驟進行板負筋的捆扎→調整好間距后用足量的馬凳加墊。

2.鋼筋的加工和連接

（1）為了確保轉換梁內的鋼筋連接質量以及方便施工，要求梁中每一根受力鋼筋都要運用直螺紋套筒進行連接。

（2）轉換梁鋼筋若在柱中插空放置時，相同方向的框支梁鋼筋應上下兼顧，讓盡可能多的鋼筋進行拉通，但不能在節點位置采用截斷后錨固的方法處理。縱向筋應盡量靠在柱箍筋的內側，并和柱箍筋保持垂直；同一梁的上下鋼筋需保持在同一垂直面上，不允許錯綜放置。

（3）梁柱的核心區域箍筋擺放屬于該環節的難點部分，需要經過精密計算才能獲得柱頭內箍筋的數量，待梁低筋安裝好后就可以進行柱箍筋的安裝，轉換梁腰筋的安裝必須保證分布均勻且嚴格按照要求數量執行。

六、混凝土澆筑過程中的注意事項

1.由于轉換層的鋼筋使用量大、混凝土的澆筑量大，所以應采用先澆筑柱和梁的節點位置、后澆筑梁和板的施工方案。

2.為了保證支撐系統的穩定度，混凝土澆筑時應先中間后兩邊對稱施工，對轉換梁、板的混凝土澆筑，采用一次到頂的澆筑原則。

3.針對定點位置的混凝土澆筑需利用梁內提前布設的下料管下料，并隨著澆筑工作的開展逐漸上移下料管，避免下料管被凝固到澆筑混凝土中。

4.為了保證混凝土各層間的有機融合，在進行振搗過程中應按照由底層逐漸上移的方法進行施工。

七、施工縫的制作與處理

1.留齒形加筋施工縫的制作

在進行梁的下部澆筑過程中需在混凝土表面留出齒形并埋設一定量的附加插筋，插筋的間距應保持在500mm左右，上下各半的施工縫設計有效提高了施工縫位置的水平抗剪能力，對裂縫的形成具有抑制作用。

2.施工縫位置的處理

由于框支梁寬度大、鋼筋密，為了保證施工縫結合的緊密度，要求在第一次澆筑完成24h后對混凝土表面用加長鋼釬進行鑿毛處理，用加長鋼刷進行清理之后用高壓水槍清洗。

八、結語

綜上所述，本工程轉換層梁體自身重量大，鋼筋密度，施工難度比較大，對施工質量要求相對來說也比較高。在施工過程中通過制定合理的施工技術和施工方法，對施工進行精心組織，保證了轉換層梁體的施工質量，為類似工程施工積累了參考經驗。

（作者單位：中國鐵建國際集團有限公司）