托換梁式逆作法豎向構件管控施工技術研究

（華潤建筑有限公司，江蘇 南京 211500）

1 工況概述

本文論述的南京某逆作法項目設計為地上20層，層高4.8m 的高檔公寓，配備有2 層地下室作為機動車車庫以及設備用房，地下室層高均為3.7m。該工程的逆作法豎向構件設計概況如下。

1）臨時豎向受力體 逆作法施工過程中，以500mm×500mm 的角鋼格構柱作為豎向承重構件，同時加大剪力墻位置托換梁的截面尺寸及配筋。格構柱通過與托換梁澆筑連接成整體的荷載支撐體系，如圖1 所示。

圖1 托換體系構件詳圖

2）永久豎向構件的托換 該工程永久性的豎向承重構件為300mm 厚剪力墻，剪力墻與格構柱完全錯開設置。待剪力墻施工完畢且達到設計要求強度之后，將格構柱拆除，使上部荷載轉移到剪力墻上，完成豎向構件的托換。剪力墻、托換梁與格構柱的平面布置如圖2 所示。

圖2 剪力墻托換平面布置圖

2 逆作法托換體系施工的管控

2.1 托換體系的施工管控

格構柱以及立柱樁的施工，多由專業樁基單位進行施工。主體結構施工單位進場后主要控制要點是格構柱垂直度的復測、缺失錨栓的補焊等管控工作。

1）格構柱垂直度的復測 格構柱作為剪力墻未形成之前的主要豎向受力構件，其垂直度偏差直接影響其軸向承載能力，因此需要對每根格構柱進行垂直度的復測工作，并將復測結果上報至設計院復核承載能力。

垂直度復測可采用鉛錘配合卷尺測量，從格構柱頂部的角點開始吊線，測量此角點根部距離線錘的在南北方向、東西方向的距離。同一立面的兩個角點偏差的平均值作為格構柱沿此方向的偏差，如圖3 所示。

圖3 垂直度復測

2）缺失錨栓的補焊 土方開挖過程中，大型機械會對格構柱頂部的錨栓造成破壞，使錨栓出現缺失或是彎折等情況。錨栓的作用是增強托換梁與格構柱之間的剪力，因此需要按照設計要求，對缺失或是損壞的錨栓進行全面補焊，否則影響后續施工的動荷載承受能力，容易發生主體結構危險。

2.2 承重剪力墻的施工管控重點

剪力墻的施工是在水平結構的梁板構件施工完畢之后，因此無法像常規澆筑混凝土一般從剪力墻正上方澆筑。應在水平構件施工過程中便留設混凝土澆筑孔，澆筑過程中通過溜槽將混凝土導入模板內腔。剪力墻澆筑過程中的管控重點是保證剪力墻的密實及強度。

2.2.1 澆筑孔與溜槽的設置

該工程托換梁的截面尺寸大多為800 mm×800 mm、800 mm×1000 mm、800mm×1400mm 幾種規格，其下部剪力墻厚度為300mm，與托換梁居中設置。

從結構梁的梁邊向外100mm 處作為澆筑口的邊緣，澆筑口尺寸為直徑不小于200mm 的圓孔或是200mm×200mm方形孔，沿剪力墻長度方向間距≤1 000mm 布置。

剪力墻澆筑過程中，在剪力墻頂部下返650mm 出開始設置澆筑混凝土的喇叭口溜槽，喇叭口傾斜角度為45°，保證溜槽外邊口超過澆筑孔的外邊口，才能保證混凝土能夠順利導入模板腔內，如圖4 所示。

2.2.2 混凝土的選擇與澆筑管理

圖4 澆筑孔及喇叭口留置

剪力墻澆筑過程中模板為全封閉狀態，無法實現振搗，采用常規混凝土無法保證剪力墻的密實，且常規混凝土粗骨料粒徑太大容易造成溜槽處的堵塞。這種情況下剪力墻的澆筑應采用自密實混凝土澆筑。自密實混凝土粗骨料的粒徑介于5～20mm，具有更好的流動性和致密性、免振搗、凝結速度快等優點。剪力墻成型效果中蜂窩、麻面的情況很少出現。

自密實混凝土澆筑前應將模板底部縫隙、拼縫位置采用海綿條、水泥漿或是發泡膠封堵起來，否則漏漿非常嚴重。自密實混凝土澆筑下料點位的選擇，應根據澆筑墻體的總長度確定，相鄰兩個下料點的距離不得大于10m，否則很容易出現混凝土無法自行流動到位的情況。喇叭口內最終澆筑的混凝土高度應高出剪力墻頂部高度250mm，靠壓力將混凝土與水平構件連接密實。

2.2.3 剪力墻頂部加固

逆作法剪力墻、柱子頂部多存在澆筑不密實的情況，此情況是由于后澆筑的剪力墻頂部空間變小時，空氣無法排出導致內部氣壓增大，混凝土無法進入而形成空腔。遇到此類情況時，采用高壓注入高強結構膠的方式對不密實部位進行加固。其加固流程為：墻體兩側剔除浮漿→安裝注膠針頭@300mm →兩側封口膠封閉→通氣試驗（保證孔道暢通）→高壓注入結構膠→敲除針頭并封閉。

2.3 拆撐及豎向荷載的轉移

剪力墻以及加固部分達到強度之后，開始切除臨時承重的格構柱，豎向荷載開始從格構柱轉移至剪力墻上。此時的控制要點是對上部結構的垂直沉降、結構構件的安全性進行觀測，保證荷載穩定地轉移到剪力墻上。

1）格構柱拆除的順序 格構柱的拆除應從塔樓內部逐漸向外部分批次拆除，每批次拆除完成之后停止拆除觀察7 天，觀察主體結構沉降情況以及剪力墻、托換梁是否有開裂情況出現。本批次拆除觀測無結構破壞風險后，開始拆除下一批次的格構柱。

2）格構柱切除做法 格構柱不能一次性整根切除，應在格構柱頂部切開10mm 左右的縫隙，隔斷格構柱與托換梁之間的荷載傳遞路徑。靜置2～3 天，每天對上部主體結構進行沉降觀測，并對托換梁以及剪力墻排查裂縫情況。如監測數據穩定，無裂縫出現，說明荷載支撐體系在拆撐過程中未發生明顯的變化，荷載傳遞轉移成功。

3 總結

現今采用逆作法工藝施工的工程項目已經越來越普遍，本文論述的托換式逆作法具有格構柱需要拆除的特殊性，施工過程中涉及豎向荷載的轉移，主要從如何保證施工過程中豎向受力體系的安全性出發，描述了格構柱垂直度、剪力墻施工以及荷載轉移的管控措施，將荷載轉移可視化呈現及分析，對類似工程的管理具有一定的借鑒作用。