高层建筑梁式转换层结构施工技术之探讨

农德新

摘 要：在有转换层的高层建筑施工中,转换层是主体结构施工阶段最为关键的环节,也是主体工程的施工难点。本文结合工程实际,对高层建筑该类转换层结构的模板支撑方案，钢筋的连接和绑扎，混凝土浇筑措施等进行探讨。

关键词：高层建筑；梁式转换层；模板支撑；钢筋的连接和绑扎；混凝土梁；探讨。

Abstract: In the high-rise building construction which with conversion layer, the conversion layer is the most critical part of the main structure in the construction phase, it is also the construction difficulties of the main project. This paper combine with the engineering practice, discussed the layer structure for high-rise buildings such conversion template support program reinforced the connection and lashing, pouring concrete measures.Key words: high-rise buildings; beam conversion layer; template support; reinforced the connection and lashing; concrete; explore

1、转换层概述

由于高层建筑下部结构受力较大，上部结构受力较小，正常合理的布置应是下部柱网密、墙多，上部柱网疏、墙少。这样建筑功能要求就与常规结构布置之间产生了矛盾。为了满足建筑多功能的要求，就必须在结构中设置转换结构构件，以实现自上而下结构形式，轴线布置的自然过渡。转换结构构件所在的楼层就是转换层。

按转换层所实现的结构转换可分为三类。上、下层结构类型的转换：这种转换层广泛应用于上部为剪力墙结构和框架剪力墙结构，它将上部剪力墙转化为下部的框架，以创造一个较大的内部自由空间。上、下层柱网、轴线改变：转换层上、下结构形式没有改变，但是通过转换层使下层的柱距扩大，形成大柱网。常用于外框筒的下层，形成较大的入口。同时转换结构形式和结构轴线位置：即上部楼层剪力墙结构通过转换层轴线错开，形成上、下结构不对齐的布置。

实际工程应用中转换层的结构形式有多种多样，转换层的结构形式主要有梁式、柑架式、空腹析架式、箱式和板式。从跨数上，可分为单跨、双跨及多跨；从上部墙体形式上，可分为满跨和不满跨、开洞和不开洞、开门洞和开窗洞；从转换梁功能上，可分为托墙和托柱：从转换梁形式上，可分为加腋和不加腋；从转换梁结构采用材料上，可分为钢筋混凝土和钢骨混凝土。

2、工程概况

南宁市凤景湾首期2#标工程位于南宁市凤翔路东侧、凤岭长湖东路南面。工程总建筑面积53330.97 m2，其中地下建筑面积12954.48 m2，地上建筑面积40376.49㎡，（其中7栋19375.37 m2，8栋21001.12 m2），建筑总高99.90m。转换层7栋层高6.65米；8栋层高7.15米。二栋塔楼东西摆开，座向南北，相互辉映，设计功能为地下一、二层为商铺、停车场，地上三十二层为住宅。基础类型为旋挖钻孔灌注桩，筏板基础，主体结构类型为框剪结构。转换层大梁规格主要有1600×1950、1500×1950、1050×2000、1000×2000、1000×1950㎜等；楼板厚度为180㎜。

3、模板及支架的施工

3.1、支架及模板的搭设步骤

弹出梁轴线及水平线并复核→搭设梁板支架→安装梁底卡具→安装梁底模板→梁底起拱→绑扎钢筋→安装梁侧模→安装另一侧梁模→安装对拉螺栓→复核梁模尺寸、位置→与相邻模板连固。

支设1m宽架。梁底模板安装时必须起拱，起拱高度为全跨长度的1/1000（在背楞上起拱）。

支设主、次梁的三排架，并将排架与与满堂架形成整体拉结。

支设主、次梁侧模、底模以及支架。

拼装板底模板。

3.2、模板支架搭设构造要求

3.2.1支架杆件接长，按DB45/T618-2009规定：

1）、立杆使用对接连接；

2）、剪刀撑使用搭接，搭接长度不小于700㎜，用3个扣件固定；

3）、水平杆搭接：封顶杆及封顶杆往下3m每步水平杆必须使用搭接连接，搭接长度不小于700㎜并用3个扣件固定。

3.2.2剪刀撑体系

架体按照《建筑施工模板及作业平台钢管支架构造安全技术规范》（DB45/T618-2009）构造要求设置剪刀撑，剪刀撑倾角为450～600（宜采用600），跨越5～7条立杆。纵向竖直剪刀撑，在竖直面上紧贴立杆沿支架纵向全高全长设置。横向竖直剪刀撑，在竖直面上紧贴立杆沿支架横向全高全长设置。水平剪刀撑，沿水平面紧贴水平杆全平面设置。竖直剪刀撑应与每一条与其相交的立杆扣接（不直接与竖直剪刀撑斜杆接触的立杆除外）。水平剪刀撑应与每一条与其相交的立杆扣接，不能与立杆扣接之处应与水平杆扣接。具体位置如下：

1）、支架周边设置竖直剪刀撑，全高全长立面设置；

2）、封顶杆、扫地杆位置设置水平剪刀撑，全平面设置。

3）、支架内部设置纵横两向竖直剪刀撑间距4m，全长全高设置；

4）、封顶杆及封顶杆往下一步，每步水平杆设置加密水平纵横两向剪刀撑；

5）、大梁延梁长方向每4m设置一道剪刀撑，全高设置（如与支架内部剪刀撑重合的可兼作支架内部剪刀撑）。

3.2.3立杆和扫地杆的施工要点

立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接（外楞紧贴在内楞下面），从而形成双扣件抗滑移保险。立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆，中间设两道大小横杆，梁底排架两侧，横向设置斜撑，纵向设置双肢剪刀撑，同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体，以增加排架的空间刚度,顶杆应尽量贴近模板底，扫地杆位于支承面以上≤200 mm处。

3.2.4钢管支撑的施工要点

支撑体系中，一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动，这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。

（1）用中Φ48×3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架，可调支托安放于钢管支撑顶端，再把小中48×3.5钢管安放在可调支托上，碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大，用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故，否则损失和影响极大，因此，即使在排架三维间距均满足设计要求条件下，仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱，剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。

（2）对进场的构配件进行检查验收，扣件及底托等要有出厂合格证，碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量，杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。

（3）各级共同制定施工方案，并逐级进行技术交底，参照公司的碗扣式脚手架施工工法及已施工的梁式转换架体支设的经验进行施工，执行《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。

3.3混凝土梁式转换层的模板工程技术是施工技术的重要组成部分，离不开施工技术的基本属性和特点，这就是条件的多变性、参数的难控性和理论与实际情况的差异性。追求最大程度地与实际情况相符合，是技术研究的基本要求。模板工程的设计包括：模板装置（或工程模板及支架，以下同）的结构和构造设计：模板装置的设置和装拆设计及模板装置的使用和周转设计。本文主要研究转换层的施工技术，因此对模板装置的使用和周转设计不作详细探讨。

4、钢筋的连接和绑扎

高层建筑梁式转换层钢筋用量大、型号多；转换梁截面大，梁上下钢筋布置错综复杂。准确放样与下料、合理安排好钢筋连接和绑扎尤为重要。

4.1钢筋翻样与下料

转换大梁的含钢量大，主筋长，布置密，在两梁相交的柱节点区上下共有儿十层上百根主筋在此“相聚”，加上腰筋、柱筋等，主筋还须弯起锚固，众筋“抢位”现象十分突出。任何一根主筋的就位错误，均会造成大量的返工。因此，准确地翻样和下料是钢筋顺利施工的前提。

（1）钢筋翻样前必须弄清设计意图；审核、熟悉设计文件及有关说明；掌握现行规范的有关规定。翻样时要结合实际并考虑方便施工。

（2）一般设计转换大梁的主筋在柱节点区均弯起锚固，施工难度大。可与设计单位协商解决，如：大梁的最上一排面筋向下弯并锚固至底筋以上；底筋的最下一排主筋尽量靠柱边上弯25d，其余主筋全部取销弯锚，负筋亦不起弯，均伸至弯起筋即可（柱截面大，锚固长度满足要求）。这样一来，增大了节点空间，为混凝土的灌注和振捣提供了条件。

（3）梁上部的主筋接头要求设置在跨中1/3跨长内，下部主筋接头要求设在靠近支座1/3跨长内。由于梁内主筋多，主筋下料时，必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置，以保证主筋的焊接接头相互错开并满足现行规范要求。

（4）为方便钢筋的安装就位，满足上述规范要求，必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。

（5）梁箍筋大，下料时要注意对焊接头位置，避免接头出现在箍筋的弯折处。 4.2各部位钢筋连接方式

转换层中钢筋的种类繁多，不同位置钢筋受力情况也不尽相同，因此，各部位应综合受力情况、施工难度、经济效益等采用不同的连接方式。

（1）转换层大梁的主筋是转换层中最重要的受力单元，应采用最可靠且对钢筋无损害的连接方式，通常采用冷挤压连接法。

（2）转换层柱钢筋、剪力墙竖向分布筋采用电渣压力焊。

（3）转换层主梁腰筋及箍筋、联系梁主筋、板钢筋一般采用闪光焊接。

（4）其他受力较次要部位，如连系梁架力筋及箍筋可采用绑扎连接。

5、混凝土浇筑技术

5.1考虑到支模架整体支撑体系在施工过程中的整体安全稳定性，本工程柱与梁板分开浇筑砼；先浇筑完柱砼，再浇筑梁、板砼；当浇灌大梁混凝土时，要先从中间开始往梁两边浇灌；在砼浇筑施工过程中，由于楼面荷载不断增加和泵管、振动器等的持续震动（如泵管的持续振动、振动棒对钢筋、模板振动的影响），对整个模板支撑系统特别是对模板支撑系统的整体安全稳定性都会产生很大的不良影响，极可能会因振动导致扣件、构件的松散而导致架体失衡、崩溃而造成整个模板支撑系统的倒塌等严重安全、质量事故。因此必须引起高度的重视，必须切实落实加强对砼浇筑的减振措施和模板支架的沉降稳定性监测，以确保安全施工。

5.2具体减振措施

1）、使用汽车泵浇筑砼，避免激烈振动的泵管直接压迫钢筋或外架、模板，通过减振措施和手段，尽可能、尽量地减轻或降低泵管和机械振动带来的危害和不良影响。

2）、事先加强对砼工特别是振动棒操作手的书面施工技术交底和安全技术交底，明确禁止砼工直接用振动棒撬振钢筋或模板，以免造成钢筋偏位或模板散架、位移、架体失衡而导致质量、安全事故。

3）、严格控制砼浇筑过程板面砼铺设厚度，板厚控制：浇筑前用水准仪测量500㎜线标高标记在柱钢筋上，浇筑时根据测量抄平标高拉水平线控制面层标高并进行修整，使新浇混凝土面标高比设计标高高出2～3mm。板的中间起拱部分的厚度与非起拱部分厚度相同。用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣，梁处使用用插入式振捣器顺浇筑方向边浇筑边振捣，浇筑完毕后根据标高控制点拉线检查混凝土厚度。控制砼浇筑的施工顺序、浇筑路线和进度、砼方量，严格按原定浇筑施工方案规定路线和先后顺序进行砼浇筑，严禁砼工擅自改变方案、路线和浇筑的先后顺序；严禁任何人、机械或活荷载直接冲击模板或模板支撑系统各大主要构件。

4）、现场施工管理人员应切实加强现场监控，随时派跟班模板工、钢筋工队组长或民工跟踪检查、观测模板架体的安全稳定性，一旦发现有漏浆、涨模或混凝土浇筑方量异常、荷载重量超设计等其他影响到模板、架体安全稳定的情况，立即报告上级管理人员并及时进行停工加固等妥善处理，防止因振动导致各种质量或安全事故，确保安全施工。

5）、项目领导应安排落实现场施工管理人员，在砼浇筑过程中按模板支架监测方案，加强对模板支撑系统的沉降观测；一旦发现沉降达到或超过6㎜就必须暂停浇筑进行加固处理，待问题或安全、质量隐患确实处理完善之后再进行浇筑，以确保模板支撑系统顺利安全使用施工。

5.3转换梁混凝浇筑量大，浇筑速度快，总的浇筑时间长，又要考虑温度应力的影响，因此，施工过程中要注意以下几点：

（1）混凝土施工尽量安排在白天进行，并确保混凝土的输送不间断。混凝土梁浇筑应分层进行，每层高度控制在300-500mm。每层间隔时间1.5～2h。

（2）混凝土的振捣采用机械振捣为主，人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔，振动时间以出现泛浆为准，同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处，若钢筋太密，振动不能插入，则采用钢扦插，在梁柱侧模用橡皮锤敲打，用人工振捣来弥补。

（3）楼板混凝土浇筑，除在梁处采用插入式振动器外，其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依口成排进行，且排与排之间应有一定的搭接，确保混凝土不漏振，以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度，除在柱墙筋外注有标高标志外，还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件，用于控制板厚，以保证板厚，满足设计要求。

（4）泵送施工全过程除了按常规操作外，应注意以下几点：

加强压送水湿润管和泵体，必要时将湿麻袋覆盖于泵管上，降低混凝土温度；泵送过程中，有泵管与溜槽配合，控制泵送冲击力，避免挠动深梁锚固筋；混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值，固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。为防止混凝土沉降而产生的塑性裂缝,在所有梁及梁柱相交的核心区混凝土浇筑完毕约l～l.5h后并应在初凝前,用直径为33mm的振动棒二次振捣,振动棒插入梁下500mm为宜。经过热工计算,在混凝土浇筑完毕12h以内,在转换梁上先覆盖一层塑料薄膜,再用1cm厚的麻袋覆盖整个楼面,即可使混凝土中心最高温度与表面温度之差控制在22℃以内,能够有效的防止温差裂缝的产生。