狹小空間下大截面轉換梁施工技術

王 偉 蔡勇軍 李方為 吳慧林 譚任貴

中建三局集團有限公司工程總承包公司 湖北 武漢 430064

1 工程概況

湘潭恒大書香門第一期工程地處湘潭市九華經濟開發區，總建筑面積約225 000 m2，由7棟30～33層高層住宅、1棟會所及沿街商鋪組成。

該工程臨街的4棟高層采用“底商＋住宅”的形式，其中2棟的1～4層為商鋪，5層及以上為26層高層住宅；另外2棟的1～2層為商鋪，3層及以上為30層住宅。商鋪采用框架結構，住宅采用剪力墻結構，在商鋪和住宅樓層間設置轉換層。

本工程為商住混合高層建筑，轉換層采用低層高大截面轉換梁。轉換層的層高為2 180 mm，最大梁截面尺寸為1 100 mm×2 000 mm，跨度8 100 mm，轉換層樓板厚180 mm，墻柱梁板混凝土強度等級為C45，梁縱筋主筋為45φ25 mm，腰筋為18φ16 mm。

2 施工重、難點及解決方案

在轉換層的施工過程中，需要重點考慮以下幾個問題[1-3]：

1）轉換層層高為2 180 mm，而轉換梁高度最高為2 000 mm，梁底凈高僅有180 mm，梁底模板支撐體系的選型應重點考慮其支拆方便。

2）根據16G101-1圖集P96框支梁節點要求，框支梁通長面筋須錨入柱內梁底以下32d（d為鋼筋直徑），而框支梁底凈高僅為180 mm，故須在施工n-1層時對通長面筋進行預埋。如采用預埋直鋼筋后期以套筒進行對接，定位難度較大，且由于鋼筋密集，套筒施工難度較大。

3）轉換梁截面尺寸大，最大集中線荷載達55 kN/m，下層梁板無法直接承受如此大的荷載。轉換梁、柱鋼筋直徑大、分布密集，梁主筋排數多、水平間隙小，與柱相交的節點尤為密集，鋼筋定位、安裝及混凝土澆筑難度大。轉換梁混凝土屬于大體積混凝土，易產生收縮裂縫和溫度裂縫，混凝土的生產及施工必須采取切實可行的辦法。

針對以上問題，經與專家、設計、業主等各方溝通，同時考慮現場實際情況，決定采用以下施工技術方案：

1）梁底采用預制混凝土墊塊，厚度可根據梁高度進行制作，拆除模板時，將其鑿除，取出模板。

2）澆筑轉換層以下1層混凝土時將框支梁面筋安裝完畢，框支梁面筋采用鋼管支架進行臨時支撐固定。

3）施工轉換層及以下2個樓層時，對相應區域的模板支撐系統進行加強，通過轉換層底板及以下2個樓層的樓板對轉換層荷載進行傳遞與折減。轉換梁內所有主筋采用套筒連接，安裝時確保鋼筋層次分明、關系清楚；采用自密實混凝土分層往復式澆筑。合理優化混凝土配合比，選擇良好的原材料和高效減水劑，降低混凝土水化溫升和收縮，控制裂縫。

3 轉換梁施工方法

3.1 模板工程

本工程梁底模和側模均采用厚18 mm覆膜模板作面板，選用輪扣式鋼管腳手架支撐體系作為轉換層及其他樓層模板的支撐系統，采用在鋼管立桿上加可調式頂托、在頂托上用雙鋼管作主楞、木方作次楞的支撐方案。

轉換梁底采用平面尺寸為200 mm×200 mm的預制混凝土墊塊，墊塊高度可根據梁高進行調整，墊塊沿跨度方向間距600 mm；梁側豎楞采用50 mm×100 mm@200 mm木方，用φ48.3 mm×3.6 mm雙鋼管及φ14 mm對拉螺桿拉緊，對拉螺桿間距450 mm×450 mm（圖1）。

圖1 轉換梁支撐體系示意

板底支撐體系采用φ48.3 mm×3.6 mm鋼管，立桿間距900 mm×900 mm，步距1 200 mm；主龍骨為2根φ48.3 mm×3.6 mm鋼管，并排擱置于頂托上，間距900 mm；次龍骨為單根50 mm×100 mm木方，間距350 mm。

為避免轉換梁施工對下部已施工結構樓板產生不利影響，須保證轉換層以下2層結構模板支撐系統在轉換層混凝土結構強度達到100%時方能進行拆除，同時在轉換層以下2層的結構梁底進行加強。轉換梁荷載通過轉換層梁板→4層（2層）梁板→3層（1層）梁板及其相應的支撐系統逐層進行傳遞、消減（圖2）。

3.2 鋼筋工程

轉換梁縱向主筋為45φ25 mm（上下各2排），腰筋為18φ16 mm，箍筋為φ14 mm@100 mm。

圖2 轉換層及以下樓層模板支撐體系示意

本工程轉換梁底凈高為180 mm，為確保轉換梁通長面筋錨入柱內梁底的長度達到32d，在澆筑轉換層以下1層混凝土時將框支梁面筋安裝完畢，框支梁面筋采用鋼管支架進行臨時支撐固定（圖3）。

圖3 轉換梁面筋提前安裝

轉換梁、柱鋼筋直徑大、分布密集，梁主筋排數多、水平間隙小，梁柱節點尤為密集，為確保鋼筋安裝質量，本工程轉換梁所有主筋均采用套筒連接。底筋采用預制混凝土塊作保護層墊塊，2排鋼筋之間用鋼筋作支墊，以確保保護層厚度及鋼筋間距滿足規范及設計要求。

鋼筋安裝與支模配合交替進行，確保各排鋼筋層次分明、關系清楚。

3.3 混凝土工程

3.3.1 材料選用及配合比控制

本工程轉換梁鋼筋密集，梁主筋排數多、水平間距狹小，梁柱節點處鋼筋排布復雜，為確保混凝土的澆筑質量，轉換梁、柱采用自密實混凝土。

同時，轉換層混凝土強度等級為C45，施工時間為8—9月，天氣炎熱。為確保轉換梁大體積混凝土順利澆筑，避免出現裂縫，在混凝土拌制前，對其配合比進行優化，選用低水化熱水泥、添加高效減水劑、摻入Ⅰ級粉煤灰作為摻合料，取代部分水泥，以降低混凝土水化熱，同時提高混凝土的和易性、降低水灰比。混凝土坍落度控制在140～160 mm之間。

3.3.2 混凝土澆筑

框支梁混凝土采取分層往復式澆筑，每層澆筑厚度不超過300 mm；在澆筑混凝土時，嚴禁長時間在同一個地方連續放料，各層澆筑采用斜面分層，按1∶6自然流淌形成斜面，上層混凝土應在下層混凝土初凝前澆筑完畢，以避免出現冷縫。

3.3.3 混凝土的養護

轉換梁混凝土在澆筑完成后，及時覆膜灑水養護，拆模后必須進行專門養護。養護時使用專用混凝土養護液對梁體表面進行噴灑，養護時間持續不少于14 d。

4 結語

1）施工期間，模板支撐體系穩定性好、桿件實測無明顯變形；轉換層以下2層結構均未發現開裂和破壞，充分說明對下部結構支撐體系的加強使得施工荷載傳遞均勻，保證了結構的安全。

2）梁下預制混凝土支撐塊安拆比較方便，轉換梁拆模后經檢查未發現裂縫、蜂窩等質量缺陷，整體觀感質量優良。

3）經分析，轉換梁大體積混凝土的裂縫應從以下幾方面加以控制：原材料、外加劑的選擇及混凝土配合比的優化；合理的施工工藝（采取有效措施降低混凝土的坍落度及入模溫度）；科學的養護方法及測溫、控溫措施（既要保證混凝土充分濕潤，又要控制內外溫差不超過25 K）。

4）將轉換梁面筋提前安裝，同時，轉換梁主筋采用套筒連接，操作簡單、質量易控制。

綜上所述，本施工方法在狹小空間下的大截面梁施工中有利于縮短工期、降低成本，同時能很好地保證施工質量，值得在同類型工程中推廣。