高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)研究

郭瑞?弓振偉

摘 要：近年來，隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，我國現(xiàn)有的低層建筑已無法滿足人們的生活需要，高層建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，其功能和用途也在不斷增多。相對于高層建筑而言，它有著不同的使用功能和設(shè)計(jì)要求，所以結(jié)構(gòu)形式也與傳統(tǒng)的不一樣，柱網(wǎng)布置也各不相同。轉(zhuǎn)換層技術(shù)也是在這樣一個(gè)環(huán)境中逐漸產(chǎn)生，它能夠?qū)Σ煌臉菍悠鸬胶芎玫某猩蠁⑾伦饔?，因此被廣泛應(yīng)用于高層建筑中。本位主要圍繞梁式轉(zhuǎn)換層技術(shù)概述，重點(diǎn)分析了梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式及施工工藝，希望能夠給今后的高層建筑施工提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土；梁式轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

近年來，我國社會(huì)得到不斷發(fā)展，眾多的高層建筑拔地而起，他們具有不同的用途和功能，城市現(xiàn)代化建筑的發(fā)展方向也呈現(xiàn)出多功能化、智能化發(fā)展趨勢。因此，在現(xiàn)代高層建筑工程施工中，梁式轉(zhuǎn)換層得到廣泛的應(yīng)用。鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層所用結(jié)構(gòu)材料相對便宜，施工和設(shè)計(jì)相對較為簡單，且經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)較為成熟，其缺點(diǎn)為自重和截面很大，在施工時(shí)模板支撐系統(tǒng)建設(shè)難度大。

1 梁式轉(zhuǎn)換層技術(shù)概述

高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是建筑物不同結(jié)構(gòu)相互連接的重點(diǎn)部分，它即是對下部建筑的封頂建筑，又作為建筑上部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，在整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)成中具有極為重要的紐帶作用。轉(zhuǎn)換層可沿著建筑的高度方向在建筑任意樓層進(jìn)行布置，轉(zhuǎn)換層的空間常常作為技術(shù)設(shè)備層，在其內(nèi)安裝管道、設(shè)備等附屬設(shè)施，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的常見形式有實(shí)體板式、梁式、箱型等，其中梁式轉(zhuǎn)換層使用最為常見，其具有設(shè)計(jì)簡單、施工方便、受力清晰等特點(diǎn)，通常用在底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)上，在梁式轉(zhuǎn)換層當(dāng)中，最常見就是鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層。

2 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式及受力分析

在實(shí)際工程中，梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式的應(yīng)用相對較多，其原理是通過對下部轉(zhuǎn)換大梁對上部結(jié)構(gòu)實(shí)施支托。根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程中的要求，對轉(zhuǎn)換梁的最小高度及寬度進(jìn)行了規(guī)范： 對于框支梁截面的寬度應(yīng)小于框支柱相應(yīng)方向上的截面寬度，與上墻體截面厚度相比應(yīng)超過去2 倍，且不能低于 400mm。在實(shí)施梁上托柱時(shí)，應(yīng)不能與梁寬方向的柱截面寬度低。在設(shè)計(jì)抗震過程中，與轉(zhuǎn)換梁跨度相比，其高不能低于跨度的 1/6。在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)換梁的高不能低于跨度的 1/8。從設(shè)計(jì)規(guī)程的要求中可以看出，多方面的制約是為了使轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)的整體剛度得到保證，進(jìn)一步將結(jié)構(gòu)的可靠性得到增強(qiáng)。

對于梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的傳力途徑來說，其形式主要是墻、梁、柱之間的傳力。具有直接及計(jì)算方便的特點(diǎn)。上部剪力墻剛度、剪力墻、轉(zhuǎn)換大梁的相對剛度、轉(zhuǎn)換大梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的相對剛度等對轉(zhuǎn)換大梁的受力造成影響。從計(jì)算分析著手，不論轉(zhuǎn)換大梁上部墻體是何種形式，只要墻體的長度足夠，轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩與不進(jìn)行還上不墻體作用分析進(jìn)行比對，存在較小的作用。同時(shí)，在一定范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換大梁也會(huì)有受拉區(qū)出現(xiàn)。

3 梁式轉(zhuǎn)換層的施工

1、模板與支架的施工

在施工技術(shù)中，混凝土梁式轉(zhuǎn)換層的模板工程技術(shù)作為重要組成部分得到應(yīng)用，與施工技術(shù)的基本屬性及特點(diǎn)發(fā)揮著密切關(guān)系，這就將參數(shù)具備的難控性、條件自身的多變性以及理論和實(shí)際情況之間的差異性得到體現(xiàn)。

（1）斜撐的施工。在設(shè)置斜撐桿時(shí)，應(yīng)采用小于或等于 45°角的方式進(jìn)行運(yùn)用，沿柱面豎向排距應(yīng)控制為 1m，梁底斜撐桿協(xié)調(diào)梁底模板的外鋼楞，將其間距控制在 400mm，將其上端與模板底伸入，并扣接梁度模外鋼楞，采用雙扣件抗滑保險(xiǎn)進(jìn)行保護(hù)。梁底斜撐支架與梁下排架盡可能實(shí)施同時(shí)搭設(shè)，若跟不上也應(yīng)對大量鋼筋骨架就位之前實(shí)施搭設(shè)結(jié)束，促使斜撐支架及梁下排架的同步受力得到保證。將所有斜撐桿盡可能扣接梁下排架的立桿及橫桿，同時(shí)連接樓層滿堂架，促使斜撐支架的穩(wěn)定性及整體性得到加強(qiáng)。

（2）立桿及掃地桿的施工。立桿的上端應(yīng)和梁底的內(nèi)楞、外楞實(shí)施分別扣接，促使產(chǎn)生雙扣件抗滑移保險(xiǎn)。立桿的下端在樓面上鋪設(shè)的通長木板上存在的鋼墊塊上進(jìn)行支撐。梁下排架下對掃地桿進(jìn)行設(shè)置，中間運(yùn)用兩道大小橫桿，運(yùn)用斜撐在梁底排架兩側(cè)進(jìn)行橫向設(shè)置，縱向?qū)﹄p肢剪力撐進(jìn)行設(shè)置。并在梁下排架和樓層滿堂架構(gòu)成一體，從而將排架的空間剛度得到增加。

（3）鋼管支撐施工。在支撐體系中，一定應(yīng)對木楔的頂緊狀態(tài)、釘釘子及防止滑動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行檢查，避免鋼管對樓板進(jìn)行作用，從而出現(xiàn)集中荷載現(xiàn)象。詳細(xì)檢查及驗(yàn)收進(jìn)場的構(gòu)配件，確保扣件及底托都具備出廠合格證書，對于碗扣腳手架應(yīng)對碗扣及桿件的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保桿件不存在變形現(xiàn)象。當(dāng)與規(guī)定要求相符后即可投入使用。要求各級對施工方案進(jìn)行共同制定，逐級實(shí)施技術(shù)交底，結(jié)合碗扣腳手架施工方法及梁式轉(zhuǎn)換架體支設(shè)的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工作業(yè)。

2、鋼筋的連接及綁扎施工

對于高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層來說，存在大量鋼筋用量，且型號多樣。轉(zhuǎn)換梁存在較大截面，梁上下的鋼筋布置狀況相對復(fù)雜，確保放樣及下料達(dá)到準(zhǔn)確效果，最為重要的則是對鋼筋連接及綁扎進(jìn)行合理安全。

（1）鋼筋翻樣及下料。轉(zhuǎn)化大梁施工中存在大量鋼筋用量，具有主筋長且布置密的特點(diǎn)。在兩梁相交的柱節(jié)點(diǎn)區(qū)存在較多主筋，且包括腰筋及柱筋等，應(yīng)對主筋實(shí)施彎起錨固，因此出現(xiàn)鋼筋密集現(xiàn)象。任何主筋就位出現(xiàn)問題，都會(huì)導(dǎo)致大量返工出現(xiàn)，所以，鋼筋順利施工的前提這是準(zhǔn)確地翻樣及下料。一是在鋼筋翻樣前應(yīng)對設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行掌握，對設(shè)計(jì)文件及相關(guān)說明進(jìn)行審核及熟悉。確?，F(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)規(guī)定得到掌握，在翻樣過程中應(yīng)與實(shí)際相結(jié)合對施工方便進(jìn)行考慮；二是通常在柱節(jié)點(diǎn)區(qū)對轉(zhuǎn)換大梁的主筋進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，都應(yīng)將其進(jìn)行彎起錨固，具有施工難度較大的現(xiàn)象。在解決的過程中應(yīng)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)處理；三是應(yīng)在跨中 1 /3 跨長內(nèi)對梁上部的主筋接頭進(jìn)行設(shè)置，下部主筋接頭應(yīng)與支座 1/3 跨長內(nèi)臨近位置進(jìn)行設(shè)置。由于梁中存在較多主筋，因此在主筋下料過程中，應(yīng)對每根鋼筋的接頭位置進(jìn)行考慮及調(diào)整，確保主筋的焊接接頭處于相互錯(cuò)開，并能夠與相關(guān)規(guī)范要求相符；四是為了便于鋼筋的安裝就位，且與相關(guān)規(guī)范要求相滿足，必須按照就位順序?qū)λ辛褐鹘钸M(jìn)行編號。

（2）各部位鋼筋的連接方式。由于轉(zhuǎn)換層鋼筋的種類存在較多，鋼筋在不同位置的受力狀況也各不相同，所以，應(yīng)對各部位的受力狀況、經(jīng)濟(jì)效益、施工難度等內(nèi)容，運(yùn)用各不相同的連接方式進(jìn)行使用。一是作為轉(zhuǎn)換層中最為重要的受力單元，轉(zhuǎn)換層大梁的主筋的連接方式應(yīng)采用最為可靠的且不會(huì)對鋼筋造成損害的方式，通常使用的連接方法是冷擠壓連接法；二是應(yīng)運(yùn)用電渣壓力焊對轉(zhuǎn)換層柱鋼筋及剪力墻豎向分布筋進(jìn)行運(yùn)用；三是通常運(yùn)用閃光焊接的方式對轉(zhuǎn)換層主梁腰筋、箍筋及連續(xù)梁的主筋和板鋼筋進(jìn)行操作。

（3）混凝土澆筑施工；轉(zhuǎn)換梁混凝土澆筑存在施工量大，操作速度快，澆筑時(shí)間長的特點(diǎn)。在澆筑的過程中還應(yīng)對溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的作用進(jìn)行考慮。所以，在施工過程中應(yīng)對以下幾點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。一是盡可能在白天對混凝土施工進(jìn)行運(yùn)用，促使混凝土輸送處于連續(xù)狀態(tài)。運(yùn)用分層的方式對混凝土進(jìn)行澆筑，進(jìn)各層澆筑的厚度控制在 300 ～500mm 范圍內(nèi)。使其每層之間的時(shí)間間隔控制在 1. 5 ～ 2h以內(nèi)；二是運(yùn)用機(jī)械振搗的方式對混凝土振搗進(jìn)行操作，還應(yīng)輔助人工扦插。在對振動(dòng)器進(jìn)行插入時(shí)，應(yīng)運(yùn)用快插慢拔的方式，當(dāng)出現(xiàn)泛漿即可停止振動(dòng)。將振動(dòng)棒有半徑 1. 25 倍的范圍內(nèi)對插入點(diǎn)距離進(jìn)行控制。在梁柱節(jié)點(diǎn)位置，當(dāng)出現(xiàn)密集的鋼筋時(shí)，無法實(shí)施振動(dòng)插入，則應(yīng)運(yùn)用鋼扦插的方式，在梁柱側(cè)模位置運(yùn)用橡皮錘實(shí)施敲打，并使用人工振搗的方式對其進(jìn)行彌補(bǔ)。

4 結(jié)束語

通過以上敘述能夠看出，在高層建筑鋼筋混凝土施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，合理安排轉(zhuǎn)換層的施工方案，對轉(zhuǎn)換層的組織施工進(jìn)行精心落實(shí)，使其有更為良好的條件，從而將施工中的一些不利因素及時(shí)改變，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，確保高層建筑的施工安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]陳軍；高層建筑鋼筋混凝土梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)；信息系統(tǒng)工程；2010