结构转换层施工及质量控制
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摘要：通过某工程大截面、大体积转换梁施工的支撑系统、模板、钢筋及混凝土施工技术介绍，简述高层建筑结构转换层施工技术。
关键词：转换梁;支撑系统;分层浇筑;施工缝;大体积混凝土
中图分类号：F253.3文献标识码:A
一、概述：
近年来，随着建设科技的不断进步，建筑物出现了体型复杂、功能多样的结构形式。其中高层建筑转换层就是其中一种。其作用是主要满足结构安全功能要求的前提下，解决一些特殊技术性建筑功能要求。
如大开间等。转换层具有自重和施工荷载大、配筋多、大体积混凝土施工等特点，因而做好施工方案的编制工作。
在施工前一定要对模板支撑体系进行相关计算及验算；选择合理的模板支撑体系；对施工过程中产生的裂缝和变形要做好预控措施以及相关保证工程质量、安全施工和消防措施的制定和落实。
二、工程实例介绍
某高层住宅楼位于市内某繁华地区，该工程由一栋十三层高层住宅楼和一层地下室组成，总建筑面积约4.6万平方米。大楼首层架空，转换层设在二层平面，标高9.50m，转换梁截面尺寸达到1400*2000。[1]
1、施工特点与难点
本工程转换梁体积大，自重较大，经过计算，仅结构自重及施工荷载就达到78.12kn/m，如何保证模板支撑系统的安全是施工的难点之一。
本工程转换梁标高9.50m,属于高位转换，如何在结构自重等荷载实现有效传递，保证下层梁板不受伤害的情况下简化模架系统、节约支撑成本、缩短建设工期，是施工的难点之二，也是技术方案设计的重点。
转换梁内钢筋分布密集，节点交错多，安装难度大，加上转换梁混凝土本身属于大体积混凝土，容易产生温度裂缝和收缩裂缝。因此，制定有效的裂缝防治措施也是技术方案设计的侧重点。
2、技术要求
支撑系统的荷载大小是技术方案设计计算的重要条件，而一次性浇筑或分层浇筑的荷载差异巨大。所以，确定实施何种浇筑方式是技术方案计算的前提。
（1）混凝土浇筑方式选择
经过计算，拟建转换梁支撑系统传递到地下室顶板的荷载标准值为78.12 KN/m，通过扩大支撑脚手架底部受力宽度到4.5m，在地下室顶板平台承受的荷载标准值也仍然达到17.36 KN/m，而地下室顶板荷载设计值为7.5KN/m。如何保证顶板平台板的受力均匀是一个难以克服的障碍,并且地下室顶板回顶支撑工作也相当之大，不利于节省支撑成本和工期。根据相关工程施工经验，若采用混凝土二次浇筑方式，可大幅度减少每次浇筑混凝土传递到支撑的荷载值，从而简化模架系统。并且第二次浇筑还可以利用第一次浇筑的混凝土后期强度，能更有效地减少支撑的荷载。
在比较了两种混凝土浇筑方式后，我们决定采用混凝土二次浇筑方式，并从最经济安全的角度考虑，第一次混凝土浇筑至大梁的0.7m高度，混凝土强度达到90％以后再进行第二次混凝土浇筑至大梁全部完成。[2]
（2）分层浇筑方式支撑及回顶系统的计算
以第一次浇筑高度0.7m计，该转换梁结构自重及施工荷载标准值为：31.72KN/m，考虑到放大支撑脚手架地面受力宽度到4.5m的因素，则地下室顶板平台承受的荷载标准值为7.05 KN/m，小于地下室顶板荷载设计值。
经计算设计，整个支撑系统在梁底横向设置4道支撑，沿梁方向支撑间距500，（相比较，一次性浇注支撑系统在梁底横向设置4道支撑，沿梁方向支撑间距200，地下室回顶支撑纵横间距300）。由于第二次混凝土浇筑是在第一次浇筑的混凝土强度达到设计强度的90％以后进行，第一次浇筑部分还可以承受部分混凝土及钢筋荷载，所以，第二次浇筑时的支撑系统承受的荷载标准值要比第一次混凝土浇筑小得多，原支撑系统足以保证安全（模板支撑系统见图1）。
（3）施工顺序
转换层总体施工顺序为：测量放线竖向钢筋冷挤压连接墙、柱钢筋绑扎墙、柱模支设转换层梁板满堂承重架搭设铺设梁底及板模墙、柱混凝土浇筑（浇至梁下一个锚固程度处）穿梁底钢筋转换层柱箍筋（未浇筑混凝土部分）梁面钢筋及腰筋绑扎（水电管预留预埋）柱模（未浇筑混凝土部分）及梁侧模支设转换层板面钢筋绑扎转换层板面轴线复核插筋施工转换层梁板钢筋验收第一次转换梁混凝土浇筑清理施工缝、养护第二次转换梁混凝土浇筑。
（4）施工缝处理措施
在第一次浇筑混凝土与第二次浇筑混凝土施工缝处，埋设水平钢筋网片及竖向插筋，以保证两层混凝土之间的良好粘结，钢筋网片及竖向插筋如图2所示。
在第一次混凝土浇筑完成、混凝土初凝前用Ф25钢筋棒在混凝土面上捣出蜂窝孔，以利于第二次浇筑混凝土与第一次浇筑混凝土的良好粘结。
（5）大体积混凝土施工
考虑到转换梁浇筑属于大体积混凝土范畴，混凝土的级配及拌和程度关系到梁体质量，需要在浇注前跟混凝土生产厂家联系，选用合适的水泥、粉煤灰、添加剂、级配良好的骨料等，保证混凝土的水化热不致过大，并有良好的抗裂性能。施工中在泵送混凝土浇筑区域布置3台插入式振捣器，为防止堆料集中，先振捣出料点处的混凝土，使之形成自然坡度，然后成行列式由下而上再全面振捣，振捣器插点要均匀排列，每次插入下层混凝土中5cm左右，以消除两层之间的接缝，保证混凝土的浇筑质量。每一插点振捣时间为20～30S，以混凝土表面呈水平且出现均匀的水泥浆和不再冒气泡、不显著下沉时停止振捣，振捣器每次移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍（约400），特别是在斜面底部和边角处还要加强振捣，振捣器与模板边缘距离不得超过0.5倍振捣器有效作用半径（约150mm），且不得漏振，并注意尽量避免碰撞钢筋和预埋管件。
本转换层大梁混凝土等级为C45，为了防治产生温度裂缝和收缩裂缝，在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖二层湿麻袋和一层塑料薄膜（塑料薄膜上开有小口用于灌水）对混凝土进行保湿养护。麻袋、塑料薄膜接缝搭接盖严，避免混凝土水分蒸发，保持混凝土表面于湿润状态下养护，混凝土终凝后维持五天湿润覆盖状态。当昼夜温差过大时立即派人在塑料薄膜表面覆盖一层麻袋以增强保温效果。
三、转换层施工的质量控制
由于转换层具有“大、重、密”的特点,使施工难度增大,稍有不慎,就可能发生支撑系统失稳、模板变形、钢筋错位、混凝土漏浆等质量问题。因此,在进行施工时,除加强施工技术管理外,还必须加强质量控制。
1、审查施工方案必须强调“以计算为依据,以安全为宗旨”。
2、模板支撑体系不仅要进行精确计算,还要有足够的构造措施保证,并要强化检查,完善手续。对进场钢管、扣件进行“三证检验”并随机抽查钢管厚度及扣件螺栓拧紧扭力矩。搭设过程中随时检查弹线的准确性及立杆是否与定位点对应,在确保混凝土全部达到设计强度的100%时支架方可拆除。
3、钢筋绑扎必须保证位置的准确,为后续施工打下良好的基础。钢筋的品种、质量必须符合设计要求和有关标准规定,表面必须清洁,钢筋的间距要均匀,各排上下位置要对位,预埋位置、数量及形式必须符合设计要求。
4、混凝土浇筑中要严格控制钢筋密集区的浇筑,确有必要时可以采用细石混凝土浇筑,以防出现孔洞。对大体积混凝土的浇筑要采用斜面分层布料方法施工,在混凝土初凝前要进行表面二次振捣,终凝前要进行二次抹压。养护要及时,并能使混凝土始终保持湿润状态,测温应按要求进行并及时反馈温度变化情况,同时注意变形观测。
四、结束语
本工程转换层全部混凝土施工完毕，拆模后未发现裂缝，施工质量优良，同时由于采用二次浇筑得方式，使模架系统得以简化，钢管用量比一次性浇筑减少约40%，取得了较好得经济效益。所以，对此类高位梁施工，只要采取有效的措施做好施工缝得处理，采用分层浇筑得方法可以成倍节约支撑成本，缩短建设工期。在工程施工过程中，以“坚持标准，科学管理，严抓质量”为原则，并通过事先制定详细的施工方案，精心组织施工，不断强化施工质量、工期、安全文明等各项管理工作，确保了工程质量。
参考文献
[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工，中国建筑工业出版社，2002。
[2]杜荣军.混凝土工程模板与支架技术，机械工出版社，2004。