高層框剪結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探討

楊卓生

（建明（廈門）房地產(chǎn)有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程概況

某工程地上32層，地下2層。裙房4層，為框架結(jié)構(gòu)。第五層(標(biāo)高16.20～21.50m，層高5.3m)是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。第六層以上是框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積共40960m2。

2 轉(zhuǎn)換層情況

框肢梁(主)900mm×2000mm，上面 3排共21根Φ36鋼筋，下面4排共27根Φ36鋼筋;腰筋Φ20上下間距200;箍筋Φ14，間距100(6肢)框肢梁最長(zhǎng)24m，最大跨度7.8m?？蛑?個(gè)角柱為1300mm×1300mm的“L型”，框肢柱1000mm×1000mm，主筋 4Φ32+20Φ28;樓面層厚度(h)180mm，層高5.3m，凈高3.3m。本轉(zhuǎn)換層建筑面積1024m2，含Φ36鋼筋230t，箍筋50t，包括核心筒，樓面共計(jì)含鋼 430t，接頭900個(gè)，混凝土體量900m3(C50)，施工時(shí)間長(zhǎng)達(dá)35d。

3 模板工程關(guān)鍵工藝

3.1 計(jì)算

框肢梁高2000mm，新澆筑砼側(cè)壓力經(jīng)F=0.22γct0β1β2V1/2 和 F=γcH 二式計(jì)算取小值，如超過(guò)50kN/m2，則需經(jīng)過(guò)計(jì)算，來(lái)確定模板、鋼管及螺栓的數(shù)量和間距，保證側(cè)模有足夠的承載力和剛度。

3.2 立模

框肢柱及核心筒模板立好后，約20d左右才能夠澆筑混凝土，此期間要進(jìn)行框肢梁鋼筋的安裝綁扎。由于Φ36鋼筋較重(8.0kg·m-1)較長(zhǎng)(最長(zhǎng)達(dá)24m)，鋼筋在柱支座上的穿插、移動(dòng)必然要對(duì)柱筋、柱模及核心筒模產(chǎn)生較大的水平推力，故它們的支撐系統(tǒng)應(yīng)該獨(dú)立且十分牢固、穩(wěn)定，澆筑砼之前，還需進(jìn)行復(fù)核。

3.3 支撐

砼澆筑中的框肢梁對(duì)模板支撐系統(tǒng)產(chǎn)生超過(guò)6.5t/m2的動(dòng)荷載，通過(guò)穩(wěn)定承載能力的驗(yàn)算，配備足夠密集的支撐桿件，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施加強(qiáng)整體性。

3.3.1 模板支撐采取鋼管腳手架直接支承在4層樓面上，支撐間距為400mm。樓板腳手架相互搭接400mm布置，每排間距不大于1m。

3.3.2 立桿下端與樓面接觸之間應(yīng)鋪墊鐵板或膠合板(考慮到木板易碎)。

3.3.3 掃地桿間距1000mm，下墊木磚，加強(qiáng)其剛度和穩(wěn)定性。

3.3.4 梁底排架系統(tǒng)兩側(cè)增加剪刀撐，上頂梁端，下支柱腳。

3.3.5 梁下排架系統(tǒng)增設(shè)三道水平拉桿，將各梁聯(lián)系起來(lái)，形成整體空間鋼管桁架。

3.3.6 鋼筋砼框肢梁產(chǎn)生的施工荷載，大大超過(guò)該層樓蓋允許施工荷載(350kg·m-2)，故應(yīng)配備足夠樓蓋支撐層數(shù)分擔(dān)荷載。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和彈性力計(jì)算，原4層樓蓋的滿堂腳手支撐不拆，第三、四兩層對(duì)應(yīng)第五層的框肢梁部位應(yīng)重點(diǎn)布置頂撐來(lái)減荷。

4 鋼筋工程關(guān)鍵工藝

4.1 鋼筋連接

Φ36粗鋼筋連接采用套筒冷擠壓連接方式，抗拉強(qiáng)度經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督站檢測(cè)中心室檢測(cè)，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 施工程序

框肢梁鋼筋安裝程序必須根據(jù)總的施工程序進(jìn)行編排，具體劃分為:鋼管排架→梁底模板→下部縱筋臨時(shí)擱架→下部縱筋→吊筋→柱、核心筒箍筋，水平分布筋(梁高范圍內(nèi))→上部縱筋臨時(shí)擱架→上部縱筋→箍筋、腰筋→下部縱筋保護(hù)層→下擱架拆除，下沉大梁鋼筋籠→柱、核心筒(第一階段)砼澆筑→拆除上擱架，安裝大梁側(cè)?！鷺巧w模板→剪力墻插筋→核心筒梁板鋼筋→框肢梁、柱、核心筒(第二階段)砼澆筑→樓蓋鋼筋(板筋)→樓蓋砼澆筑(第三階段)。

4.2.1 排架搭設(shè)必須包括臨時(shí)平臺(tái)，作為操作站人、堆放鋼筋。

4.2.2 由于框肢梁鋼筋籠太重，為方便固定縱筋和安裝箍筋、墊保護(hù)層，事先必須搭設(shè)上、下部縱筋臨時(shí)擱架。

4.2.3 框肢柱、核心筒壁的箍筋及水平分布筋分兩次綁扎。第一次只到梁下 (2.8m以下)，待梁下部縱筋就位后，立即開(kāi)始綁扎上部箍筋和水平分布筋(2.8～5.3m)。

4.2.4 框肢梁側(cè)模應(yīng)待鋼筋工程全部完成后安裝。

4.3 框肢梁有效高度的控制

框肢梁上排 9Φ36+6Φ36+6Φ36，下排6Φ36+6Φ36+6Φ36+9Φ36。ZHL22、ZHL23 和ZHL20共計(jì)118根Φ36主筋，上面9層、下面12層互相穿插，上下交替擱置在Z3-4上，下部縱筋累計(jì)高度(包括保護(hù)層)達(dá)400mm，梁上、下部縱筋凈距1700mm。鋼筋綁扎次序的不同會(huì)直接影響各梁的有效截面高度，應(yīng)全盤考慮各梁鋼筋綁扎安裝次序。一般地說(shuō)，ZHL22、ZHL20跨度最大，應(yīng)確保h0最高;4個(gè)翼緣必須同時(shí)安裝縱筋，使連接4個(gè)翼緣的ZHL23縱筋穿插合理，保持水平。

4.4 框肢柱ZHL22、ZHL23節(jié)點(diǎn)鋼筋處理

連結(jié)在該支座上的鋼筋有ZHL22、ZHL23框肢梁的118根Φ36鋼筋及上下彎起錨固的部分，還有柱筋24Φ28，腰筋54Φ20若干拉結(jié)筋，鋼筋密度非常大。為最有效地利用有限的節(jié)點(diǎn)空間，確保縱筋的水平、垂直錨固長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，同時(shí)考慮到施工上的具體困難，必須采取以下措施。

4.4.1 除核心筒壁墻內(nèi)鋼筋外，其余鋼筋在翻樣時(shí)，精心安排，爭(zhēng)取下錨。鋼筋彎起點(diǎn)應(yīng)盡量靠近柱邊，以便讓出核心，增大節(jié)點(diǎn)空間，為上部鋼筋的向下錨固和砼澆筑提供較大的位置和空間。

4.4.2 按1:0.5畫出實(shí)際節(jié)點(diǎn)平面大樣和縱筋穿插線路，找出合理的彎點(diǎn)，精心計(jì)算縱筋下料長(zhǎng)度。

4.4.3 現(xiàn)場(chǎng)制成1:4實(shí)物模型，模擬安裝過(guò)程，對(duì)縱筋下料長(zhǎng)度作進(jìn)一步調(diào)整，摸清柱筋與梁縱筋相互穿插、協(xié)調(diào)的位置。

4.4.4 鋼筋加工成型時(shí)，須對(duì)鋼筋逐根編號(hào)，注明所屬梁號(hào)，大位置(上部、下部縱筋)，小位置(幾排、第幾根)，錨固方向(上彎、下彎)，以及兩端水平錨固長(zhǎng)度，并按使用次序堆放。

4.4.5 在大梁底模兩端畫出每排縱筋分布位置，從而確定柱筋間距，以便讓出空檔留給梁筋穿插，柱筋有可能出現(xiàn)2根、3根擠靠在一起的現(xiàn)象。

4.4.6 梁筋的安裝須按翻樣規(guī)定的次序和位置距離要求，對(duì)號(hào)入座，上3排、下4排逐根對(duì)齊，形成砼和振動(dòng)棒下落通道。

4.4.7 Φ36縱筋粗、重，每根鋼筋的安裝都必須借助塔吊，吊點(diǎn)應(yīng)多于4點(diǎn)，防止發(fā)生彎曲變形。

4.5 框肢梁箍筋處理

4.5.1 大梁截面上有3排縱筋，下有4排縱筋，柱節(jié)點(diǎn)處上9排、下12排重疊，應(yīng)根據(jù)各梁縱筋安裝次序確定箍筋高度，防止超高，影響樓面鋼筋綁扎和砼澆筑。

4.5.2 6肢箍筋的安裝方法:大箍筋由底往上套穿，開(kāi)口在上，中間兩道箍筋則由下向上就位，開(kāi)口在下，及時(shí)點(diǎn)焊封閉。

4.5.3 框肢梁鋼筋工程完成后，須拆掉臨時(shí)擱架，下沉縱筋，為保證箍筋間距不受影響，須將箍筋與下部縱筋扎好。

4.6 框肢梁保護(hù)層處理

框肢梁鋼筋籠非常重，各梁底筋高度不一樣，客觀上需要制作不同厚度的高強(qiáng)度保護(hù)層墊塊，而且必須一律墊在箍筋下面。

4.7 框肢梁縱筋的下沉方法

框肢梁鋼筋工程完成后，及時(shí)下沉下部縱筋至預(yù)定位置，但由于鋼筋密度大，直徑粗，且都帶肋，互相之間的咬合使沉筋變得十分困難，須借助大鐵錘夯擊。為留出適當(dāng)空檔使?jié)仓蛑⒑诵耐驳捻彭樌侣?，下部鋼筋可先下?排。此外，對(duì)框肢柱主筋頂部在梁內(nèi)彎起錨固，框肢梁上的剪力墻插筋等也存在一些特殊處理方法，限于篇幅，不再詳敘。

5 混凝土工程關(guān)鍵工藝

5.1 運(yùn)輸

混凝土主要采用混凝土泵輸送，塔式起重機(jī)輔助運(yùn)輸。

5.2 質(zhì)量

混凝土是由攪拌站提供的預(yù)拌混凝土。為了減小水化熱，采取以下措施:①水泥采用52.5#普通硅酸鹽水泥。②采用FDH-RY6減水劑?；炷恋竭_(dá)工地后，要求保持有180～200mm的坍落度，以滿足泵送要求?；炷疗骄盟湍芰?5m3·h-1，經(jīng)對(duì)每層混凝土澆筑所需的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，要滿足混凝土分層澆筑要求，混凝土的緩凝時(shí)間需達(dá)到12h。

5.3 澆筑

混凝土分3次澆筑，第二次澆筑分2層進(jìn)行，每層厚度約600mm，第三次澆筑分2層進(jìn)行，第一層厚度約600mm，第二層厚度約200mm，每層混凝土澆筑方向相反。

5.4 清理

整個(gè)轉(zhuǎn)換層砼分3次澆筑，這對(duì)已成型的鋼筋污染較大，必須及時(shí)清理主筋上的殘余砼，并認(rèn)真清理施工縫，按規(guī)范先鋪10～15mm厚的水泥砂漿，即可繼續(xù)澆筑混凝土。

5.5 振搗

由于柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼筋太密，影響砼澆筑。特別會(huì)影響梁下框肢柱、核心筒砼澆筑(第一次澆筑)。選用同標(biāo)號(hào)細(xì)石砼，加減水劑，可增加坍落度和流動(dòng)性。振動(dòng)棒可選用小棒上下插入，但應(yīng)注意小棒威力不足，應(yīng)多插、多振，特別注意振棒通過(guò)節(jié)點(diǎn)下插的線路，防止拔不上來(lái)，造成浪費(fèi)。澆灌時(shí)，應(yīng)派專人在下面用木錘敲擊柱模，檢查是否密實(shí)，幫助振實(shí)。

框肢梁體量大，含鋼量多，澆筑砼時(shí)應(yīng)重點(diǎn)振搗主筋下部，主筋與側(cè)模之間，模板陰角處以及鋼筋密集、石子較多處的砼，工人較多處的砼。工人交接班時(shí)，須特別交待清楚已澆筑部位，正在和將要振搗部位，防止過(guò)振、漏振。

5.6 連接

當(dāng)?shù)诙位炷翝仓戤吅?，即完成?、2m厚度后，隨即往混凝土接合面上撒已清洗干凈并晾干的碎石(30～60mm)作為石筍(作為石筍的碎石要篩選)，使石子部分露出表面，部分嵌入混凝土，以提高與上層混凝土的結(jié)合力。

5.7 養(yǎng)護(hù)

第二次混凝土澆筑后，在第三次混凝土澆筑前，要設(shè)專人專職養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面保持濕潤(rùn)。第三次混凝土澆至完成面時(shí)，安排瓦工跟班，用刮尺將混凝土表面刮平，表面水光一消失，就用磨板拍實(shí)磨平，隨即用濕麻袋蓋好。在混凝土終凝前，每隔4h揭開(kāi)麻袋檢查一次，發(fā)現(xiàn)有裂縫出現(xiàn)時(shí)，適當(dāng)加水泥漿用木磨板將裂縫磨合，消除裂縫，12h后開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)灑水不少于14d。由于混凝土的溫度高，水分蒸發(fā)快，為了避免水分蒸發(fā)帶走過(guò)多的熱量，每段混凝土澆筑完后，側(cè)面淋水保溫養(yǎng)護(hù)，頂面蓄水養(yǎng)護(hù)。進(jìn)入降溫階段，側(cè)面模板外加釘濕潤(rùn)草袋和塑料布保溫。

結(jié)束語(yǔ)

轉(zhuǎn)換層的支撐在施工至拆模的整個(gè)過(guò)程中，模板的強(qiáng)度、剛度及整個(gè)穩(wěn)定性均能滿足施工要求，無(wú)變形、跑模及漏漿現(xiàn)象。混凝土表面平整，無(wú)蜂窩、麻面，沒(méi)有溫度裂縫，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，方案的實(shí)施是成功的。

采用轉(zhuǎn)換層的支模方法，充分挖掘了下層鋼筋混凝土樓面的潛力，加上混凝土的澆筑采用了2次澆筑的方案，從而大大降低了支模的工料耗用量，節(jié)約了資金，加快了進(jìn)度，效果達(dá)到預(yù)期目的。

[1]蔣冬榮.高層建筑框剪結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討[J].四川建材，2009，(01).

[2]劉朝宏.淺談轉(zhuǎn)換層高度對(duì)框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力的影響[J].山西建筑，2009（24）.