论文部分内容阅读
摘要：本文针对目前施工中常见问题，探讨了现在应用最多的混凝土梁式转换层的施工技术及要点，以期能为提高广大梁式转换层施工质量提供一点参考。
关键词: 钢筋混凝土结构；梁式转换层；施工难点；支撑系统计算；构造措施
Abstract: aiming at the common problems in construction, and probes into the most concrete beams are now used type conversion layers of construction technology and main points, hoping to help raise the beam type conversion layer construction quality provide some references.
Keywords: reinforced concrete structure; Beam type conversion layers; Construction difficulties; Support system calculation; Structural measures
中图分类号： TU375 文献标识码：A文章编号：
1工程概况
某商住楼工程项目，建筑面积16580m2，地下2层，地上19层。结构形式为：-2～4层为框架内筒体结构，4层为梁式转换层，转换层以上为短肢剪力墙核芯筒体结构。转换层板厚200mm，最大梁截面达1000mm×1600mm，转换层层高为4.8m。
2 转换层施工关键点及难点
2.1模板支撑体系设计
转换梁截面高度大、且跨度大,以1000×3000梁为例,单仅混凝土自重就为:72kN/m,已远超出了超重模板支撑体系的标准(集中线荷载大于15kN/m);层高也较大,转换层及其下支撑层高均较大,达到6m。转换层支撑需要设计成由两层或两层以上结构层来承受施工荷载。因此,模板支撑体系的设计,成为转换梁施工的关键技术之一。
2.2钢筋密集,绑扎难度大
转换层梁密度较大,梁筋穿插复杂,排布较密集,最大钢筋直径Φ32,施工时连接绑扎较难。
2.3混凝土浇筑及裂缝的控制
转换梁的截面较大,又与下面的剪力墙及柱相连,梁柱交叉的核心区钢筋纵横交错,钢筋间距极小,混凝土自由下落困难。转换梁又属大体积混凝土,易产生温差及收缩裂缝。因此,如何保证混凝土顺利浇筑和施工质量是施工的关键点。
3支撑系统的布置
转换层的底模板和侧模板主要采用18mm厚的胶合板，50mm×100mm木枋条，采用φ48mm×3.5mm扣件式钢管支撑和满堂承重架等进行模板支撑体系的布置。通过转换层梁板模板及其支撑系统的设计计算（含承载力、稳定性及水平杆的挠度验算），确定板底木枋间距为300mm，横梁间距为800mm，立柱间距800mm×800mm，梁底木枋间
距短、长向分别为300mm和350mm，立柱间距300mm×500mm。
梁底模水平钢管与每一根立杆相连处均采用双扣件，以保证扣件的抗滑移承载力。转换粱立杆的竖向连接，只能采用对接连接，严禁采用搭接连接。
另外，为避免梁底立杆对支承楼面表面造成损伤，同时也便于对立杆传至楼面的集中荷载更好地分散传递，应在梁底立杆下垫200×200×50的木枋，为增强支撑系统的稳定性，整个支撑系统必须全部设置纵横向扫地杆；整個支撑系统四边与中间每隔四排支架立秆应设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置。
4模板及支撑系统计算
取最大截面1000mm×1600mm的梁作验算，木枋参数如下：b＝50mm，h＝100mm，
wn=bh2/6=8.3×104mm3，I=bh3/12=4.2×106mm4，fm=25MPa，fv=1.4MPa，E=9000MPa；
木模板参数如下：b＝1000mm，h=18mm，wn=bh2/6=5.4×104mm3，A＝bh＝1.8×104mm2，fm＝25MPa，I＝bh3/12＝4.86×105mm4。
梁每米荷载组合为：底模1.0×0.5×1.0＝0.5kN/m，侧模1.4×2×0.5×1.0＝1.4kN/m，钢筋混凝土1.0×1.6×25×1.0＝40.0kN/m，振捣混凝土产生的活荷载2.0×1.0×1.0＝2.0kN/m，N＝（0.5＋1.4＋40.0）×1.2＋2.0×1.4＝53.08kN/m。
按均布荷载考虑，由于横向木枋间距350mm，即每米考虑三根横向木枋，则：
q1＝（ΣN×）÷1.0＝17.69kN/m。
纵向木枋间距300mm，即每米考虑4根纵向木枋，则：
q2＝（ΣN×）÷1.0＝13.27kN/m。
转换层梁板支示意图
4.1模板强度验算
板净跨L=350mm，q=53.08kN/m，
4.2梁底横放木枋验算
木枋净跨l＝300mm，q＝17.69kN/m
（满足要求）
4.3梁底纵放木枋验算
木枋净跨：l＝500mm，q2＝13.27kN/m
（满足要求）梁底平均每m2设有10根钢支撑，即53.08÷10＝5.31kN，所以对钢支撑的稳定性不必验算。
5构造措施
5.1在搭设转换层钢管支撑架前，应先在下一层楼板面上，弹出与转换层所有主、次梁的垂直投影线，根据每根梁的高度和相关搭设要求，在板面上分划出支撑架的立杆定位点作为控制搭设质量的依据。
5.2转换层施工时，转换层下面两层（第2、3层）的模板支撑架不拆除，这有利于转换层自重及施工荷载的传递。同时，在转换层混凝土浇筑前，应对2、3层的模板支撑进行加固。
所有转换梁的梁宽及梁长范围内加固时，要保证立杆沿转换梁梁长间距不大于500mm，沿梁宽范围内不大于300mm，其它部位为800mm，且尽量与转换层支撑立杆对应布置。由于转换层层高达4.8m，现有钢支撑无法一次支撑到顶，故采用搭设1.2m高满堂承重架的做法。
5.3为提高模板支撑系统的整体稳定性和抗倾覆能力，钢支撑每隔0.98m高用脚手架钢支撑水平连接成为一个整体，同时每隔6m设置剪刀撑。对高度＞1.2m的大梁，因侧模承受的混凝土侧压力较大，为保证侧模强度，除每侧加斜撑外，按400mm×500mm间距布置Φ14对拉螺杆。
6钢筋工程
转换梁（板）截面高而大，转换大梁钢筋配筋数量大且直径普遍较粗，特别是在梁柱结点和主次梁相交处，钢筋更是纵横交错，其就位和绑扎难度更大，大梁附加钢筋的布设及计算应准确，在钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件和说明，掌握现行钢筋规范。翻样时，考虑好钢筋之间的穿插避让关系，因此，在下料时考虑好钢筋的相互关系以及绑扎时的排筋次序，有利于钢筋的顺利就位和绑扎，可以确保钢筋工程施工的质量。
6.1绑扎顺序
先绑扎墙体钢筋，一次绑扎至梁底的位置，然后摆放所有梁的底筋。当底筋摆放完毕后继续绑扎柱墙的箍筋至标高处，然后摆放梁面筋。按照设计要求在核心区可以制作部分开口箍筋，梁及墙柱钢筋绑扎完毕，再穿板钢筋。
6.2施工要点
必须严格控制钢筋下料的尺寸误差，为保证2排和3排钢筋的位置准确，在每层钢筋之间每隔2m用与梁宽相同的φ32短钢筋做垫铁。柱墙钢筋的竖向接头采用电渣压力焊接头，粱钢筋的接头全部采用闪光对焊；上层剪力墙钢筋直接伸人梁底锚固，加200mm长弯折部分，墙体钢筋的弯折部分在板内的向墙体内锚固长，并符合规范要求。
主次梁交叉处的钢筋纵横交错，极易上下错位，因此，在钢筋吊装前，应对加工成形的钢筋逐一编号，按编号的顺序吊装、铺放，这样有利于钢筋的顺利绑扎。钢筋的绑扎过程中应进行严格的自检，当前一分部未验收合格时，不得进行下一道工序施工，梁钢筋必须经检查合格后方可铺板筋。
7混凝土工程
7.1原材料要求
①水泥：严禁使用安定性不合格的水泥。在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用中低热的火山灰水泥、矿渣水泥(发热量270～29OKJ/kg)。
②骨料：大梁在框支柱节点处钢筋密集，粗骨料采用粒径为5～30mm的碎石，以确保混凝土均匀密实，在必要时，于大梁柱节点处采用5～20mm的碎石。骨料中不得含有有机杂质，其含泥量应≤1%。
③粉煤灰：为了减少水泥用量，可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应<15%，SiO2应>40%，SO3应<3%，并应对水泥无不良反应，同时宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。
7.2具体施工按顺序
柱钢筋绑扎→柱模安装→转换梁底模、板模安装→浇筑柱混凝土到大梁底、转换梁钢筋绑扎→转换梁侧模安装→浇筑转换梁底部混凝土至预定位置→绑扎板钢筋→浇转换梁上部、转换层楼板混凝土。
7.3施工要点
①混凝土的搅拌时间，自全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料止，一般应不少于1.5～2min。混凝土的配制，应严格掌握各种原材料的配合比。雨季施工期间，应勤测粗细骨料的含水量，并随时调整粗细骨料用量以及用水量。
②大体积混凝土的施工，一般宜在低温条件下进行，即最高温度低于30℃为宜。气温大于30℃时，应采取相应的降低温差的措施以减少温度应力。
③搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土灰浆流失、坍落度、离析变化等现象。如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。
7.4加强测温工作
根据混凝土的配合比和现场气候条件，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序（3D－TFEP）将温度测试仪的温度探头预先埋入大体积混凝土内，测点沿高度断面布置包括底面、中心和上表面，沿平面布置包括中部和边角区，总之测点布置应能全面反映大体積混凝土内各部位的温度，并能对整个过程中的温度状况进行模拟计算，且能及时掌握混凝土温度变化的实际状况并随时加以必要的控制。
第1～5d内每2h测温一次，6～28d每4h测温一次，随时掌握混凝土内部温升情况、内表温差及气温变化，绘制温度变化曲线，以便采取相应措施。
7.5加强养护措施
为确保UEA－H膨胀剂充分发挥作用，须用塑料薄膜和草袋对混凝土进行湿养护。对已浇筑完毕的混凝土待初凝以后及时在混凝土表面和外模覆盖一层塑料薄膜，并用湿草袋加以覆盖，保证混凝土处于潮湿状态养护14d。转换层框支梁侧面拟采用模板外挂3厚麻袋对混凝土进行养护，派专人负责覆盖保温、淋水工作，混凝土终凝后持续浇水养护14d。
8结语
随着城市化进程脚步的加快，梁式转换层结构的高层建筑将越来越多。细节决定成败，只有做好施工组织的各项准备及过程控制中的每一个细节，才能达到事半功倍的效果。
参考文献
[1]GB50204－2002，混凝土结构工程施工质量验收规范［S］．
[2]陈敏明.浅析高层建筑梁式转换层设计施工研究[J].广东建材，2010(1).
关键词: 钢筋混凝土结构；梁式转换层；施工难点；支撑系统计算；构造措施
Abstract: aiming at the common problems in construction, and probes into the most concrete beams are now used type conversion layers of construction technology and main points, hoping to help raise the beam type conversion layer construction quality provide some references.
Keywords: reinforced concrete structure; Beam type conversion layers; Construction difficulties; Support system calculation; Structural measures
中图分类号： TU375 文献标识码：A文章编号：
1工程概况
某商住楼工程项目，建筑面积16580m2，地下2层，地上19层。结构形式为：-2～4层为框架内筒体结构，4层为梁式转换层，转换层以上为短肢剪力墙核芯筒体结构。转换层板厚200mm，最大梁截面达1000mm×1600mm，转换层层高为4.8m。
2 转换层施工关键点及难点
2.1模板支撑体系设计
转换梁截面高度大、且跨度大,以1000×3000梁为例,单仅混凝土自重就为:72kN/m,已远超出了超重模板支撑体系的标准(集中线荷载大于15kN/m);层高也较大,转换层及其下支撑层高均较大,达到6m。转换层支撑需要设计成由两层或两层以上结构层来承受施工荷载。因此,模板支撑体系的设计,成为转换梁施工的关键技术之一。
2.2钢筋密集,绑扎难度大
转换层梁密度较大,梁筋穿插复杂,排布较密集,最大钢筋直径Φ32,施工时连接绑扎较难。
2.3混凝土浇筑及裂缝的控制
转换梁的截面较大,又与下面的剪力墙及柱相连,梁柱交叉的核心区钢筋纵横交错,钢筋间距极小,混凝土自由下落困难。转换梁又属大体积混凝土,易产生温差及收缩裂缝。因此,如何保证混凝土顺利浇筑和施工质量是施工的关键点。
3支撑系统的布置
转换层的底模板和侧模板主要采用18mm厚的胶合板，50mm×100mm木枋条，采用φ48mm×3.5mm扣件式钢管支撑和满堂承重架等进行模板支撑体系的布置。通过转换层梁板模板及其支撑系统的设计计算（含承载力、稳定性及水平杆的挠度验算），确定板底木枋间距为300mm，横梁间距为800mm，立柱间距800mm×800mm，梁底木枋间
距短、长向分别为300mm和350mm，立柱间距300mm×500mm。
梁底模水平钢管与每一根立杆相连处均采用双扣件，以保证扣件的抗滑移承载力。转换粱立杆的竖向连接，只能采用对接连接，严禁采用搭接连接。
另外，为避免梁底立杆对支承楼面表面造成损伤，同时也便于对立杆传至楼面的集中荷载更好地分散传递，应在梁底立杆下垫200×200×50的木枋，为增强支撑系统的稳定性，整个支撑系统必须全部设置纵横向扫地杆；整個支撑系统四边与中间每隔四排支架立秆应设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置。
4模板及支撑系统计算
取最大截面1000mm×1600mm的梁作验算，木枋参数如下：b＝50mm，h＝100mm，
wn=bh2/6=8.3×104mm3，I=bh3/12=4.2×106mm4，fm=25MPa，fv=1.4MPa，E=9000MPa；
木模板参数如下：b＝1000mm，h=18mm，wn=bh2/6=5.4×104mm3，A＝bh＝1.8×104mm2，fm＝25MPa，I＝bh3/12＝4.86×105mm4。
梁每米荷载组合为：底模1.0×0.5×1.0＝0.5kN/m，侧模1.4×2×0.5×1.0＝1.4kN/m，钢筋混凝土1.0×1.6×25×1.0＝40.0kN/m，振捣混凝土产生的活荷载2.0×1.0×1.0＝2.0kN/m，N＝（0.5＋1.4＋40.0）×1.2＋2.0×1.4＝53.08kN/m。
按均布荷载考虑，由于横向木枋间距350mm，即每米考虑三根横向木枋，则：
q1＝（ΣN×）÷1.0＝17.69kN/m。
纵向木枋间距300mm，即每米考虑4根纵向木枋，则：
q2＝（ΣN×）÷1.0＝13.27kN/m。
转换层梁板支示意图
4.1模板强度验算
板净跨L=350mm，q=53.08kN/m，
4.2梁底横放木枋验算
木枋净跨l＝300mm，q＝17.69kN/m
（满足要求）
4.3梁底纵放木枋验算
木枋净跨：l＝500mm，q2＝13.27kN/m
（满足要求）梁底平均每m2设有10根钢支撑，即53.08÷10＝5.31kN，所以对钢支撑的稳定性不必验算。
5构造措施
5.1在搭设转换层钢管支撑架前，应先在下一层楼板面上，弹出与转换层所有主、次梁的垂直投影线，根据每根梁的高度和相关搭设要求，在板面上分划出支撑架的立杆定位点作为控制搭设质量的依据。
5.2转换层施工时，转换层下面两层（第2、3层）的模板支撑架不拆除，这有利于转换层自重及施工荷载的传递。同时，在转换层混凝土浇筑前，应对2、3层的模板支撑进行加固。
所有转换梁的梁宽及梁长范围内加固时，要保证立杆沿转换梁梁长间距不大于500mm，沿梁宽范围内不大于300mm，其它部位为800mm，且尽量与转换层支撑立杆对应布置。由于转换层层高达4.8m，现有钢支撑无法一次支撑到顶，故采用搭设1.2m高满堂承重架的做法。
5.3为提高模板支撑系统的整体稳定性和抗倾覆能力，钢支撑每隔0.98m高用脚手架钢支撑水平连接成为一个整体，同时每隔6m设置剪刀撑。对高度＞1.2m的大梁，因侧模承受的混凝土侧压力较大，为保证侧模强度，除每侧加斜撑外，按400mm×500mm间距布置Φ14对拉螺杆。
6钢筋工程
转换梁（板）截面高而大，转换大梁钢筋配筋数量大且直径普遍较粗，特别是在梁柱结点和主次梁相交处，钢筋更是纵横交错，其就位和绑扎难度更大，大梁附加钢筋的布设及计算应准确，在钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件和说明，掌握现行钢筋规范。翻样时，考虑好钢筋之间的穿插避让关系，因此，在下料时考虑好钢筋的相互关系以及绑扎时的排筋次序，有利于钢筋的顺利就位和绑扎，可以确保钢筋工程施工的质量。
6.1绑扎顺序
先绑扎墙体钢筋，一次绑扎至梁底的位置，然后摆放所有梁的底筋。当底筋摆放完毕后继续绑扎柱墙的箍筋至标高处，然后摆放梁面筋。按照设计要求在核心区可以制作部分开口箍筋，梁及墙柱钢筋绑扎完毕，再穿板钢筋。
6.2施工要点
必须严格控制钢筋下料的尺寸误差，为保证2排和3排钢筋的位置准确，在每层钢筋之间每隔2m用与梁宽相同的φ32短钢筋做垫铁。柱墙钢筋的竖向接头采用电渣压力焊接头，粱钢筋的接头全部采用闪光对焊；上层剪力墙钢筋直接伸人梁底锚固，加200mm长弯折部分，墙体钢筋的弯折部分在板内的向墙体内锚固长，并符合规范要求。
主次梁交叉处的钢筋纵横交错，极易上下错位，因此，在钢筋吊装前，应对加工成形的钢筋逐一编号，按编号的顺序吊装、铺放，这样有利于钢筋的顺利绑扎。钢筋的绑扎过程中应进行严格的自检，当前一分部未验收合格时，不得进行下一道工序施工，梁钢筋必须经检查合格后方可铺板筋。
7混凝土工程
7.1原材料要求
①水泥：严禁使用安定性不合格的水泥。在满足强度和耐久性等要求的前提下，宜选用中低热的火山灰水泥、矿渣水泥(发热量270～29OKJ/kg)。
②骨料：大梁在框支柱节点处钢筋密集，粗骨料采用粒径为5～30mm的碎石，以确保混凝土均匀密实，在必要时，于大梁柱节点处采用5～20mm的碎石。骨料中不得含有有机杂质，其含泥量应≤1%。
③粉煤灰：为了减少水泥用量，可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应<15%，SiO2应>40%，SO3应<3%，并应对水泥无不良反应，同时宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。
7.2具体施工按顺序
柱钢筋绑扎→柱模安装→转换梁底模、板模安装→浇筑柱混凝土到大梁底、转换梁钢筋绑扎→转换梁侧模安装→浇筑转换梁底部混凝土至预定位置→绑扎板钢筋→浇转换梁上部、转换层楼板混凝土。
7.3施工要点
①混凝土的搅拌时间，自全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料止，一般应不少于1.5～2min。混凝土的配制，应严格掌握各种原材料的配合比。雨季施工期间，应勤测粗细骨料的含水量，并随时调整粗细骨料用量以及用水量。
②大体积混凝土的施工，一般宜在低温条件下进行，即最高温度低于30℃为宜。气温大于30℃时，应采取相应的降低温差的措施以减少温度应力。
③搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点入模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土灰浆流失、坍落度、离析变化等现象。如发生离析现象，必须进行人工二次拌合后方可入模。
7.4加强测温工作
根据混凝土的配合比和现场气候条件，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序（3D－TFEP）将温度测试仪的温度探头预先埋入大体积混凝土内，测点沿高度断面布置包括底面、中心和上表面，沿平面布置包括中部和边角区，总之测点布置应能全面反映大体積混凝土内各部位的温度，并能对整个过程中的温度状况进行模拟计算，且能及时掌握混凝土温度变化的实际状况并随时加以必要的控制。
第1～5d内每2h测温一次，6～28d每4h测温一次，随时掌握混凝土内部温升情况、内表温差及气温变化，绘制温度变化曲线，以便采取相应措施。
7.5加强养护措施
为确保UEA－H膨胀剂充分发挥作用，须用塑料薄膜和草袋对混凝土进行湿养护。对已浇筑完毕的混凝土待初凝以后及时在混凝土表面和外模覆盖一层塑料薄膜，并用湿草袋加以覆盖，保证混凝土处于潮湿状态养护14d。转换层框支梁侧面拟采用模板外挂3厚麻袋对混凝土进行养护，派专人负责覆盖保温、淋水工作，混凝土终凝后持续浇水养护14d。
8结语
随着城市化进程脚步的加快，梁式转换层结构的高层建筑将越来越多。细节决定成败，只有做好施工组织的各项准备及过程控制中的每一个细节，才能达到事半功倍的效果。
参考文献
[1]GB50204－2002，混凝土结构工程施工质量验收规范［S］．
[2]陈敏明.浅析高层建筑梁式转换层设计施工研究[J].广东建材，2010(1).