高层建筑转换结构施工技术

摘 要 ：文章主要介绍了高层建筑转换层施工中模板支撑系统、混凝土工程、钢筋工程施工要点以及预应力混凝土转换层施工要点,提出了一些问题供大家参考.

关 键 词 ：高层建筑 转换层结构 模版支撑

1. 前言

现代高层建筑是向更高、体型更复杂、结构形式更多样、功能更齐全、综合性更强的方向发展.然而在设计中, 由于结构下部楼层受力较大,上部楼层受力较少,正常布置时是下部刚度大,墙多柱网密,到上部渐渐减少墙,柱扩大轴线间距.为满足建筑物的功能要求,实现结构布置,必须在结构变换的楼层设置转换层,转换层大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等.转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点,在实际中得到广泛的推广应用,是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式.

2. 钢筋混凝土转换层结构的施工

2.1 模板支撑系统

转换层结构的自重及施工荷载较大,必须根据工程的实际情况选择合适的模板支撑方案,以保证支撑系统有足够的强度和稳定性.工程施工中常用的几种模板支撑体系有：一次性支模,荷载传递法支模,叠合浇筑法支模, 埋高型钢法支撑.

2.2 混凝土工程施工

先施工转换结构周围结构或墙体,防止混凝土表面散热过快,内外温差过大；在夏季高温气候施工时,采用冰水搅拌,以降低混凝土的入模温度；分层浇筑混凝土,每层厚300mm~500mm,并在前一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕；采用叠合梁原理浇筑转换结构,可缓解大体积混凝土水化热高、温度应力过大对控制裂缝的不利影响.

2.3 钢筋工程施工

转换梁(板)的含钢量高、主筋长、梁柱节点区钢筋密集.因此正确地翻样和下料,合理安排好钢筋就位次序是钢筋旌工的关键.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.翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,确写作作尺寸和绑扎次序. 转换层结构主筋接头在可能的条件下采用闪光对焊,必要时采用锥螺纹接头连接或冷挤压套筒连接；两端做弯头的钢筋,采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难.当转换梁的高度或转换板的厚度较大时,应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作.

3. 模板支撑体系的设计与布置

3.1 模板支撑体系的选择

3.1.1 一次性支模

转换层底模的支撑往往需要从转换层底一直撑到底层地面或地下室底板,需大量模板支撑材料,适用于施工现场可有的支撑材料较多,且转换层位置较低的情况.

3..1.2 荷载传递法支撑

将转换粱(板)的自重和施工荷载通过支撑系统传递给若干层楼板.支承楼板的数量应通过计算来确定.必要时可同设计单位商量对楼板设计进行更改,增加转换层下面若干层楼板的厚度,提高楼板的承载力.另一种方案是充分利用转换层支承柱的传力作用,将绝大部分荷载通过粱两端柱面挑出的钢牛腿或柱面插出的多排斜撑杆构成的梁下斜撑支架体系传递给混凝土；另一部分通过楼面设置的竖向支撑构成的粱下排架体系传递给下面若干个楼层.

3.1.3 叠合浇筑法支撑

利用叠合原理将转换层分2次或3次浇筑叠合成型,这种方案利用第一次浇筑混凝土形成的强度支撑第二次浇筑混凝土的自重及施工荷载,以此类推,支撑系统只考虑承受第一次的混凝土自重及施工荷载,可减小下部钢管支撑的负荷、减少,大量周转材料,施工时应注意叠合面的处理,以保证转换层的整体承载力不降低.结合本工程的特点及施工现场的实际情况,经严格计算决定采用结合～次性支模和荷载传递法支撑的优点,一次性支模.从地下室底板开始对转换层大梁对应位置的支撑薄弱环节进行验算与加固的施工方案.

3.1.4 埋高型钢法支撑

在转换粱中埋设型钢或钢桁架,并与模板连为一体,以承载全部大梁自重及施工衙载,大梁一次浇捣成型,可节省模板支撑材料,转换梁可采用钢骨混凝土结构.

3.2 模板支撑体系的布置

3.2. 1 支撑体系的布置

采用扣件式钢管脚手架(由48×3.5mm钢管)和门式脚手架进行模板支撑体系的布置,经过对转换层支撑系统严谨的计算及验算,确定如下钢管门式支撑系统：(D负一层加强钢管立杆按间距800 ×800H 布置,一层及二层加强钢管立杆按间距600×600mm 进行搭设,加强钢管下部均设置扫地杆和剪刀撑同时与已有模板支撑系统和已浇筑混凝土柱、墙等刚性拉接形成整体：转换层楼板位置采用门式架支撑系统转换大梁位置采用钢管排架__支撑系统,钢管立杆的竖向连接只能采用对接连接,严禁采用搭设连接,模板底水平钢管与每一根立杆相连处均采用双扣件,以保证扣件的抗滑承载力.② 为避免立杆对支撑楼面表面造成损伤, 同时也便于对立杆传至楼面的集中荷载更好地分散传递,应在立杆下垫200×200×50mm 垫木.在搭设转换层钢管支撑架前,应在下一层楼板面上,划出支撑架立秆的立杆定位点,作为控制搭设质量的依据.

3.2.2 荷栽的传递

转换层施工时,其下面两层的模板支撑架不拆除,这有利于转换层自重及旌工荷载的传递,同时,为保证后支设的立杆能够顶紧,在所有后加固立杆的底部设置可调支托.另外,搭设加强钢管立杆支撑时,要求上下层支撑在同一位置, 以保证荷载的有效传递.

4. 大体积砼和钢筋密集部位砼的浇捣方法

(1)转换层的梁、柱钢筋分布密集, 且为高标号大体积砼,对砼的施工要求特别高,为了提高砼的流动性,便于高密度钢筋砼的浇捣,同时控制砼水泥用量、降低水化热,在砼配比中可掺16％～18％的粉煤灰.而且,最好使用细石砼(细石含泥量控制在1％以下),并选用细度模数在2.5以上的中砂,严格控制好搅拌时间,每次砼搅拌时间保证不少于90s,以降低浇捣的难度,使砼的施工质量有保证.

(2) 对于砼柱的浇捣, 由于转换层结构均为大截面梁(如：900×2000、800×1800),其面筋一般应锚入柱内至梁底以下,所以梁底以下的柱砼不能一次性浇捣至梁底,必须分二次：第一次在梁钢筋未安装前浇捣至梁底以下的梁厦筋锚入深度的位置：第二次浇捣应在梁钢筋验收完毕且第一次砼强度达到设计强度的70％以上时浇捣, 浇捣高度至梁底平.由于梁底钢筋分布密集, 在柱头中心位置会形成密集的钢筋网, 所以, 第二次浇捣难度较大,必须在梁侧模板和柱头模板安装前进行浇捣,浇捣方法从柱头四角侧面钢筋较疏的位置下料和振捣.为了保证砼的浇捣质量, 第二次浇捣柱砼必须采用细石砼, 这样才可大大减少砼的振捣难度, 保证砼的密实.

(3) 对于大截面梁的浇捣, 考虑梁、柱头位置的钢筋特别密集砼浇捣难度较大、浇捣速度慢, 若梁板同时浇捣可能导致砼施工接口的时间超过砼的初凝时间,而且梁下部的砼浇捣质量难以保证,故大截面梁的砼也应分两次浇捣才能保证施工质量.第一次浇捣可先旌工至梁高的中部(具体位置应请结构设计人员确定), 浇捣完后即由专人晒水养护,保持硷表面湿润不少于7d,在其强度达70％～80％设计强度后才能进行第二次浇捣, 梁的第二次浇捣则与楼板砼同时进行.

(4) 浇捣大截面梁下部砼时必须注意,砼应呈阶梯式分层浇捣, 分层厚度约0.3m.必须注意分层间隔时间控制在硷初凝时间内.为方便大截面梁下部砼的浇捣,梁的侧模分二次安装：第一次先将侧模安装至梁中部(第一次砼的高度) 并锯平, 以便于砼的振捣和养护.

(5)大截面梁上部与楼板同时浇捣时,必须注意避免施工人员踩踏板面负弯筋.应派专人提筋和将弯钩朝向板下.另外必须特别注意梁的水平施工缝的处理, 保证上、下层砼能紧密结合.施工缝的处理措施： 浇捣砼先将接缝的砼和钢筋表面清洗干净,提前2h用水将接缝充分湿润.浇捣砼前接缝处先铺上一层10mm～15mm厚与砼内砂浆成分相同的水泥浆.由于梁面筋密集, 浇砼时必须机械振捣与人工插捣相结合, 才能保证砼密实度.

(6)梁柱节点处钢筋密集部位的砼浇由于梁柱节点处钢筋密集,必须采用小直径的振动棒才能方便插入.振捣时应快插慢拔,振点均匀排列有序,不漏振.振捣至表面水平不再明显下降, 不出现气泡,表面泛出灰浆为准.由于小直径的振动棒的振动力度较小,还必须采用附着式的振动器在模板外侧振捣,确保这里砼密实度, 保证浇捣质量.

5. 结束语

转换层是高层建筑结构的重要部分,其施工流程与一般楼层的相差不大,但各分部工程,即模板支撑、钢筋工程、混凝土工程的施工技术要求很高,只有科学分析、充分准备、严格要求、认真实施,才能保证转换层的施工质量.