试论高层建筑转换层技术要点

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摘要: 在该工程转换层大截面劲性混凝土梁施工中, 对钢筋绑扎、模板支撑及大体积混凝土浇筑等的施工方法进行分析, 采取相应技术措施, 保证施工顺利进行。

关键词: 钢筋绑扎; 模板支撑; 混凝土

本工程在塔楼的高层设置了转换层。转换层结构形式为钢筋混凝土组合结构与型钢梁组成压杆体系, 即部分框架柱由型钢混凝土柱转换为钢筋混凝土柱。高层转换层结构由于跨度长, 承受的竖向荷载大, 配筋量亦大, 致使其截面尺寸高而大, 施工过程极为复杂, 是本工程中的重点和难点。本文就该超高层的转换层大截面劲性混凝土梁施工几项难点及其解决方法进行简要的介绍。

1 大截面劲性混凝土梁钢筋工程

( 1) 本工程转换层转换梁(板)的含钢量高, 主筋长, 不仅梁柱结点区域钢筋密集, 而且每根劲性钢筋混凝土转换梁的钢筋数量多、分布密集, 其中最大梁截面的尺寸为1 200mm×2 200mm(H型钢尺寸为1 600mm×350mm) , 见图1, 2。

因此, 结合土建结构深化设计图纸和现场实际情况进行正确的翻样和下料, 考虑好钢筋之间的穿插避让关系, 合理安排好钢梁与钢筋的制作尺寸和就位次序; 确定钢筋与型钢柱(梁)结点的钢筋绑扎方法; 确定型钢梁( 柱) 上需要为绑扎钢筋所开的孔洞的数量及位置; 确定型钢梁上柱插筋的部位及在型钢梁上该部位的补强措施等是钢筋工程施工的关键。经现场多次研究、试验, 最有效合理的转换梁钢筋绑扎顺序为: 型钢梁上焊接腰筋拉钩吊装钢梁、固定焊接绑扎梁底、柱头箍筋放置梁上下层主筋套外侧封闭箍筋( 暂不封闭) 绑扎梁下层主筋( 下垫方木) 搭设梁钢筋支撑架绑扎里闭合箍筋内上层钢筋套里闭合箍筋内单肢箍套里闭合箍筋绑扎外闭合箍筋内其他上层主筋绑扎梁腰筋套外闭合箍筋将焊在腹板上的拉钩钢筋调直并钩住腰筋码放固定梁底垫块抽出方木、梁筋就位上层墙、柱插筋合梁侧模。

( 2) 本工程直径大于( 等于) 22的钢筋接头采用直螺纹连接, 接头位置避开梁上托柱部分和受力较大部位, 且同一截面接头数量不大于50%。柱头钢筋遇型钢梁的在梁底按照锚固长度进行弯锚, 其余能够伸到上部的按照要求进行套筒连接; 安放梁柱节点部位梁的钢筋时, 必须按事先确定好的位置和数量, 在主筋铺放的同时将柱箍筋放置在各层主筋之间, 然后将梁主筋就位。任何一根主筋就位错误均会造成大量返工, 所以主筋安放要特别留意。柱节点的箍筋按照要求不得少放、漏放。还要预先计算好锚固长度, 特别是梁端部上部钢筋的锚固。另外, 为便于现场施工, 在绑扎钢筋前应将拉钩钢筋分别焊于型钢梁腹板的两侧, 施工梁时, 将拉钩钢筋按照一定比例弯起, 便于套入箍筋。

( 3) 要详细确定梁上柱的位置及型钢梁上需要开孔洞的部位及数量（如图3）

要结合土建结构、型钢结构深化设计图纸进行现场实际放样, 及时传递给钢结构加工厂的监造人员, 负责在加工厂内将需预留孔洞制作完成。尽量不要在施工现场气割孔洞, 规避对型钢骨柱和型钢梁造成伤害。

2 模板支撑体系

由于转换层的自重及施工荷载均较大, 为保证支撑系统有足够的强度和稳定性, 同时保证转换层以下楼层结构不受到损害, 借鉴其他工程转换层梁板施工经验, 本工程中转换层( 转换梁的线荷载按70 kN/m考虑) 以下保证有连续3层的满堂支撑架, 将转换层的荷载通过支撑系统传至下部结构上, 并在转换梁位置的下面再做一层局部支撑的方案, 如图4所示。

转换梁侧模板采用方木和竹胶板拼制, 次龙骨50mm×100 mm方木, 间距250 mm, 主龙骨(48双钢管, 间距400mm。经设计单位同意, 在型钢梁中性轴范围内打孔, 其余处宜用焊接螺栓, 均采用M16螺栓固定, 穿墙螺栓水平距离400mm, 竖向距离600mm。侧模支撑体系见图4。

转换梁底模板也采用方木和竹胶板拼制, 主龙骨采用100mm×100mm方木, 间距600mm, 次龙骨50mm×100 mm方木, 间距250 mm, 梁柱节点处混凝土与梁顶板混凝土一同施工。将D=1 800的圆柱钢模板或方柱的竹胶模板按梁柱节点形式切成豁口, 直接固定在梁柱节点上( 图5) ,这样既可以使上部钢筋不用提前下插,又保证了梁柱节点混凝土外观质量, 而且还增强了节点模板的刚度。

3 大体积混凝土的浇筑

考虑到转换层的重要性, 本工程转换层的混凝土施工采用一次分层浇筑完成。由于本转换层混凝土属于大体积混凝土, 且在梁、柱节点核心区内钢筋非常密集,因此在施工前需要对混凝土的坍落度、配合比以及外加剂等因素进行综合考虑, 以保证混凝土浇筑的密实;同时在浇筑过程中一定要严格按照预先安排的混凝土浇筑流水层次分层进行施工, 2 200 mm高主梁的混凝土浇筑高度每层不超过550mm, 以防出现温度裂缝。通过与混凝土厂家的讨论协商, 本工程中混凝土施工中主要采取以下措施: 混凝土的坍落度为18±2 cm, 保证到现场入泵的温度为17℃左右; 初凝时间控制在4h以上, 终凝时间控制在10 h以上; 混凝土料中的粗骨料采用Ⅱ级级配的细石子; 为了保证混凝土不出现裂纹,转换梁的侧模拆除时间为14 d, 以加强养护, 且在拆模后及时覆盖塑料布, 并勤浇水; 楼板混凝土浇筑完24 h以后方可上荷载。

此外, 由于本工程转换梁的混凝土等级为C60, 板的混凝土等级为C35, 因而梁板交接处采用钢板网分隔, 梁的C60混凝土浇筑至板面标高并向板内延伸一个板厚的余量。

4 施工总结

转换层为超高层建筑中的重要组成部分, 施工难度大, 其施工方案应进行充分论证、分析, 并尽可能取得设计单位和钢结构加工厂家的大力协助。紧密策划和关注转换层各个分项工程的穿插、协调和配合的结点, 以保证施工的顺利进行。

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