梁式结构转换层的施工技术

袁新华

[摘要] 根据具体工程实例对混凝土梁式转换层的施工技术模板工程、钢筋工程、混凝土工程三个方面进行分析，并结合多年工作经验对梁式转换层结构的施工技术进行了探讨，可供工程技术人员在实际转换层结构工程施工时参考借鉴。

[关键词] 结构，梁式转换层 ， 施工技术

[abstract] according to the specific engineering examples of concrete beams type conversion layers of construction technical templates engineering, reinforcing bar engineering, concrete engineering analysis in three aspects, and combined with years of work experience of a beam type conversion layers structure construction technology were discussed, for the engineering and technical personnel in the actual conversion layers structure engineering construction for reference.

[key words] structure, beam type conversion layers, construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

前言

近些年来，我国的建筑行业得到了飞速的发展，涌现出越来越多的建筑结构形式。其中，转换层结构实现了上下建筑空间和结构形式的变化，在现代建筑结构中具有重要意义。在实际工程中，转换层的结构形式多种多样，但以梁式转换层最为常见。本文从模板及支架的施工、钢筋连接及安装、混凝土浇筑三个方面。针对混凝土梁式转换层的施工技术进行探讨。

一、工程概况

粤东经济开发区某花园2#楼工程位于该市人民路与太平路交叉处，该楼地下1层，地上15层（其中地下室1层为人防及车库，地上1~4层为商业用房，框剪结构，6~13层为住宅，剪力墙结构）转换层位于第五层，转换层楼板厚200㎜，转换梁最大截面为1000×1900㎜，最小为900×1500㎜。工程总建筑面积37950㎡，主体建筑面标高为52.90m，总造价4389.73万元。

二、梁式转换层结构

梁式结构的转换层一般在转换层的楼面设置纵横交错的钢筋混凝土承重大梁。为了适应上部荷载的需要，梁的截面尺寸较大，梁式转换较多地应用于框支剪力墙结构和筒中筒结构。在框支剪力墙结构中，把大部分的剪力墙用框架支撑起来，一部分剪力墙落地。在底下几层形成大空间的商场，上部住宅则为大开间的剪力墙结构，在框架和剪力的交界处用一较大截面的托梁来过渡，即结构的转换层就做在框支梁这一层。

为了适应上部荷载的需要，对于框筒或筒中筒结构由于外框筒的柱一般较密，在底部一层、二层的出入口处往往不能满足其使用要求，有时要求框外筒的柱在局部处减少1根～2根，局部形成上层有柱，下层无柱的情形。有时出入口不只一处，且一层或二层的出入口还不一定都上下对齐，遇此情形，可以在相应楼层下做一圈转置大梁，把上部的荷载通过转换大梁传到下层两边的柱上去，相应这两边的柱截面尺寸要加大。

应用于框支剪力墙结构上的梁式转换层出现最早，对其展开的研究也较多，理论相对成熟。为了分析框支剪力墙结构在整个结构中的受力性能，进行了十二层模型的底层大空间高层剪力墙结构的一系列试验研究；技术人员还进行了底层大空间、大盘高层塔楼的振动台试验研究和相应的理论研究，对梁式转换层的设计和构造设施等进行了探讨。

研究结果表明，梁式转换层传力直接，便于设计，施工方便，造价低，而且在转换梁受力较小部位可以开设洞口，易满足建筑功能和设备管道线布置的要求。因此，梁式转换层在近些年的转换层结构设计中应用最为广泛。

三、梁式转换层结构楼板的要求

1）《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》对底层大空间剪力墙结构的转换层楼板规定：转换层楼板混凝土强度等级不宜低于C30，并应采用双向上下层配筋，每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。

2）《建筑抗震设计规范》对矩形平面抗震墙结构框支层楼板的设计要求：框支层应采用现浇楼板，厚度不宜小于180㎜，混凝土强度等级不宜低于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不应小于0.25%。

3）《高层建筑混凝土结构技术规程》规定转换层楼板应满足：转换层楼板厚度不宜小于180㎜，应设双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不应小于0.25%。

四、梁式转换层结构施工

4．1 转换大梁的施工

在不影响转换大梁质量的情况下转换大梁混凝土应用迭合梁原理，将梁分三次浇筑。首次浇筑高度为全断面高的1/3左右，待其强度增长到90%后，利用第一次浇筑形成的钢筋混凝土梁与下部钢管支撑体系共同支撑第二次浇筑的混凝土及施工荷载。利用第二次浇筑混凝土与第一次浇筑混凝土形成的迭合梁支承第三次浇筑混凝土的自重及施工荷载，梁下模板顶撑仅考虑支承第一次浇筑混凝土自重及施工荷载，因而梁下顶撑负荷大为减小，可减少大量模板支撑材料。两次浇筑层间设置附加抗剪钢筋，精细处理施工缝，并在梁上部接近楼板部位适当增加构造配筋，使转换大梁整体结构抗力性能不降低。大梁钢筋整体绑扎流水循环作业，这样荷载得到安全，传递问题得以化解，并使施工简捷、施工费用减少。同时因混凝土分三次浇筑，缓慢了混凝土水化热值高以及温度应力过大对控制裂缝的不利影响。

第一次浇筑时，大梁的自重全由大梁下的楼层支撑系统承担。框架次梁承担其上转换次梁的自重；而框架主梁不仅要承担转换主梁传递过来的均布荷载，同时还要承担次梁传递过来的集中力作用。实际主梁所受的荷载远大于次梁所受的荷载，所以此阶段关键是对框架主梁进行受力和变形验算。

第二次浇筑时，下半梁已经具有了足够的刚度，其刚度远大于框架梁的刚度，此时大梁的自重绝大部分由下半梁承担。此阶段计算的关键是对下半梁进行受力和变形验算。

施工缝（叠合面）和处理：框架梁分三次浇筑，形成两道叠合面（水平施工缝）。叠合面处理的具体构造措施如下：

1）在叠合面垂直插入抗剪短钢筋，上下梁内各伸入一半。插筋一般应比较细和密集。

2）设置混凝土凹槽。做法是在混凝土初凝前埋入木块，待终凝前取出。

3）用高压水冲洗混凝土初凝表面，将砂石冲出。

4）植石。在混凝土表面植入石子，保持表面的粗糙。

5）在叠合面下绑扎水平钢筋作为负弯矩钢筋，以抵抗下半梁的负弯矩作用。

梁起拱高度的确定：当梁的跨度大于4m时，梁跨中起拱高度为跨度的2‰～3‰，起拱高度大，梁对柱的侧压力大，板面厚度也相应加大，根据施工经验，该转换层梁中最大起拱高度采用2㎝。

4．2模板工程及支撑系统

模板支撑系统是施工超大结构转换层的关键。它直接影响着施工的安全和质量。转换大梁应通过计算选择合适的钢管加密支撑系统。

另外因为转换大梁及楼板自重和施工荷载大，下层楼板不具备承担全部荷载的能力。为使支撑有充足的强度、刚度和稳定性，三层顶板混凝土浇筑后梁板支撑系统不拆除，第三层楼盖系统通过支撑传递参与承担荷载，梁底模、侧模均采用钢模组合模板，其中第二次浇筑混凝土梁侧模。

4．3钢筋工程施工工艺

转换大梁的柱梁钢筋需一次绑扎到位。主筋穿叉叠放加上腰筋、柱筋等在其穿插定位和绑扎固定中任何一根钢筋就位错误，将会造成大量的返工，因此准确翻样和下料，合理安排钢筋就位次序和避让关系是施工的关键。翻样中考虑好钢筋之间的穿插避让关系，准确确定制作尺寸和合理的绑扎顺序并对就位顺序进行统一编号。安装钢筋前在大梁两侧搭设双排钢管搁架用作操作架，并保证重大钢筋骨架不变形，主筋排放按次序对号入座。先就位上排钢筋，穿入箍筋形成支架，再就位下排钢筋。上排钢筋排放应确定准确标高，自下而上摆放。先摆放同一方向梁第一排钢筋绑置25的垫铁，再摆放同一垂直方向梁第一排钢筋，随后摆放第二排钢筋，以此类推下排钢筋亦自下而上摆放，方向同上。每排钢筋形成流水循环操作，井然有序，主筋铺设完后整体调整校正。随后先将下部纵筋与箍筋绑扎固定，然后由下而上把上部纵筋与箍筋绑扎固定，松开扣件，放下脚手架横杆，使骨架就位，最后穿腰筋放拉结筋绑扎固定。

4．4混凝土工程

转换层大梁经过热工计算混凝土内部最高温度可达到70℃，而混凝土施工期间室外温度在30℃左右，因此应采取可靠的保温措施控制混凝土中心温度与表面温度的差值。施工时应对转换层大梁混凝土各个面均采取保温保湿措施进行养护。①转换大梁的底模及侧模采用双层涂膜七夹胶合板，两层胶合板之间夹1层塑料薄膜，以达到既保温又保湿的目的，在混凝土浇灌前充分浇水湿润模板。②新浇混凝土初凝（4h～6h）后，覆盖2层～3层湿润麻袋。待混凝土终凝后，在原有覆盖麻袋的基础上用热水进行蓄水养护，蓄水深度为100㎜，再在其上面覆盖一层塑料薄膜以防止因雨水淋湿而降低水温。

结语

梁式结构转换层施工的重点在于施工前要编制详细的专项方案，并严格按方案施工，不仅要满足质量和安全要求，还要满足工期要求。

梁式结构转换层的梁钢筋密集，特别是节点处钢筋施工十分困难，必须合理安排钢筋绑扎流程并认真检查验收，方能保证质量。

3）文中对转换层结构、梁式转换层结构施工进行了比较详尽的研究和总结分析，可供工程技术人员在实际转换层结构工程中参考借鉴。

参考文献：

[1] 吕西林,桂国庆.高层建筑结构[M].武汉:武汉工业大学出版社,2001.56-120.