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摘要：根據型鋼混凝土粱式轉換結構施工過程的特點和要求，詳細介紹了誼類轉換層結構的模板支撐方案、鋼筋綁扎、混凝土澆筑措施。并結合工程實踐，提出了值得注意的關鍵問題以及技術措施，對同類工程施工具有一定的參考價值。...

型鋼混凝土梁式轉換結構的施工技術探討

周原 張根俞 梁書亭

蘇州工業園區教育發展投資有限公司 蘇蘇州215123　東南大學土木工程學院 蘇南京210096

    轉換層結構能滿足上部辦公住宅小空間，下部商業娛樂大開間的綜合性建筑功能使用要求。因此，近年來，隨著我國經濟和土木工程技術的發展，帶轉換層復雜結構已逐漸成為豎向不規則高層建筑中經常采用的一種滿足其建筑功能及美學要求的結構布置方式。型鋼混凝土由內部型鋼與外包混凝土形成整體，共同受力，能夠充分發揮材料各自的特性，具有強度高、剛度大、延性好、抗震能力強、防火、防腐性能好等一系列優點，鑒于轉換層結構設計的特殊性以及型鋼混凝土結構的優良特性，型鋼混凝土結構應用到轉換層結構設計中。能發揮型鋼混凝土結構的優點，解決轉換層結構設計所遇到的問題，尤其是結構抗震問題。

　　轉換構件作為整個結構的關鍵部位，存在大跨度、重荷載的施工過程，其構造也越來越復雜，施工難度很大，許多情況下由于混凝土振搗困難造成工程質量難以保證。因此，在設計、施工方案的考慮上轉換構件都應當作為保證工程質量、安全的關鍵控制點。型鋼混凝土轉換粱的施工，也就成為保證整個工程施工質量和整個工程結構安全的關鍵。

1、工程概況

    某綜合樓是集商業、賓館和辦公于一體的現代化綜合性高層建筑。設有一層地下室，地上主體結構22層。底部兩層為商業用房。3層以上為辦公及酒店式公寓。為實現這種底部大開間與上部剪力墻之間的轉換，在3層設置結構轉換層。結構主體采用鋼筋混凝土框架結構，部分轉換構件采用型鋼混凝土組合結構。型鋼混凝土轉換粱典型截面尺寸為800mm×l800mm，型鋼混凝土框支柱截面尺寸為l200mm×900mm，構件內部鋼結構主要為鋼板焊接組成。轉換層粱板混凝土標號為C50。

　　本項目轉換結構具有以下特點：結構自重大，轉換粱線荷載達到39．6kN/m；鋼筋施工量大，轉換梁上下部受力主筋均為φ28粗直徑鋼筋，鋼筋密度大，配筋間距很小；混凝土強度高，體積大；轉換梁構造復雜，混凝土施工質量控制難度較大，尤其是梁底混凝土的振搗要求密實；支撐高度高。針對本工程轉換層大梁斷面大、鋼筋密集、支模高等特點。制定了轉換層結構施工方案，以指導施工操作。

2、 模板支撐體系

    轉換層結構混凝土的自重及施工荷載較大，因此，確定轉換層底模的支撐系統是轉換層施工的關鍵之一。必須根據工程的實際情況選擇合理的模板支撐方案，以保證支撐系統有足夠的強度和穩定性。根據工程中常用的幾種模板支撐方案進行比較優選。

　　2.1荷載傳遞一次澆筑法

    轉換層梁板一次澆筑，對第二層梁板加強，將轉換粱板的自重和施工荷載通過支撐系統傳遞給第二層梁板結構，第一層滿堂支撐不拆除作為安全儲備。或者充分利用框支拄的傳力作用，將絕大部分荷載通過粱兩端柱面挑出的鋼牛腿或柱面插出的多排斜撐桿構成的粱下斜撐支架體系傳遞給混凝土柱，剩余荷載通過樓面設置的豎向支撐傳遞給下部樓層。該方法由于設置了模板支撐系統，轉換結構及下部樓層在施工階段的受力狀態與使用階段是不同的。應對轉換粱極其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算，甚為復雜，不適用于本項目的施工。

　　2.2疊合澆筑法支模

    應用疊合粱原理將轉換粱(板)分2次或3次澆筑成型，第1次澆筑大粱到一定高度，并在第l次澆筑一定高度范圍的上部加配負彎矩鋼筋，使之形成可承受負彎矩的粱，以承受第2次澆筑時的荷載，支承層只考慮第2層設置滿堂支撐。充分利用2層粱板結構承載。由于支撐系統只需考慮承受第一澆筑混凝土的混凝土自重和施工荷載，可減小其下部鋼管支撐的負荷，減少大量模板材料。

    但因本項目內部設置了型鋼且鋼筋密集。施工縫無法考毛處理，大粱整體性差。第1次澆筑時被混凝土污染的鋼筋設法清理干凈，降低鋼筋與混凝土的粘結力。同時還需對疊層澆筑的轉換結構進行施工階段的承載力驗算，甚為復雜，亦不適用于本項目的施工。

　　2.3常規l次澆筑法

    經分析比較，由于上述方案在支模上并不占優，且慮本項目轉換層位置較低的實際情況。本工程選擇從基礎底板到轉換層整體連續支撐．轉換大梁及板混凝土l次澆筑的施工方案。搭設模板支撐時，要求上、下層支撐在同一位置，以保證荷載的正確傳遞。同時，為保證支撐體系的整體性，用碗扣式鋼管搭設整體施工平臺架子，在平臺上進行粱和頂板模板施工，地下室頂板結構施工時。轉換層投影范圍內的頂板支撐體系不拆除。待轉換層結構混凝土強度達到設計強度的75％后再拆除。

3、型鋼粱安裝工程

    轉換粱內部型鋼的制作、安裝待別重要，且操作要求較高。本工程中，型鋼混凝士轉換粱內部焊接工字型鋼粱的制作及粱表面的抗滑移栓釘，均由廠家根據現場情況制作。現場主要負責型鋼的安裝就位。針對多工種施工交叉作業，制定了轉換大粱施工順序如下：

    轉換粱型鋼制作→復核梁底標高、校正軸線位置→搭設轉換大粱底的鋼管排架和操作平臺葉分段吊裝大粱型鋼粱→分段校正型鋼并就位→分段連接型鋼螺栓→焊接整體型鋼葉→整體型鋼校正就位，兩端與柱子焊接連接→搭設大粱底模→綁扎鋼筋→搭大梁側模架子→澆注混凝土→養護(測溫)。

    型鋼混凝土結構粱中鋼結構粱安裝完成后。焊縫需經超聲波檢測，驗收合格后方可進行鋼筋、模板、混凝土的施工。

4、 鋼筋工程

    轉換層結構的鋼筋用量大。同距密，特別是粱、柱節點處由于縱橫方向粱內主筋錨人柱內，柱內主筋彎入粱內，配筋重重疊疊，十分密集。綁扎難度極大。此外，轉換粱承托的是剪力墻結構，插筋數量又非常大，施工時難以保證上部剪力墻的插筋準確定位，特別是型鋼粱部位，任何一根主筋的就位錯誤。均會造成大量的返工。因此，正確地翻樣和下料，合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。所以，對轉換層鋼筋施工應引起高度重視，做好以下技術措施。

　　4.1鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖，審核、熟悉設計文件及有關說明，掌握現行規范的有關規定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系。以確定制作尺寸和綁扎次序。

　　4.2轉換梁主筋接頭因考慮到箍筋綁扎和粱主筋間的凈排距因素，主筋φ25以下的采用閃光對焊接頭。φ32以下主筋在現場就位后，采用套筒擠壓機械連接接頭，同一連接區域內的同一截面受拉區接頭數量≤50％。

　　4.3梁上部的主筋接頭位置，設置在跨中1/3的長度內，下部主筋的接頭。設在支座內，且焊接接頭離開彎折處應大于10d，由于主筋多，主筋下料時，必須考慮并調整好每根鋼筋的接頭位置。以保證主筋的焊接接頭相互錯開并滿足設計要求。

　　4.4 因粱面、粱底主筋的彎曲錨固同時存在，因此要將梁面粱底的主筋。接所排的層次次序，每層分別縮減lOd的水平長度，以避免錨固鋼筋的彎曲部分位置重疊而增加施工難度。

　　4.5轉換粱內主筋綁扎應在粱底橫搭設完畢后進行，綁扎時在大粱的兩端及中間用短鋼管做成固定鋼管排架，以免大粱鋼筋偏位。

　　4.6轉換粱鋼筋綁扎應先主粱后次粱、交錯擺放，主筋擺好后再穿入箍筋，待梁鋼筋綁扎完畢后，墊放保護層墊塊，再分段拆除鋼管支架。并將粱筋放入梁模內。

　　4.7轉換梁上下幾排鋼筋在綁扎時，一定要保證其上下對齊，垂直彎曲部份一定要插入預定的柱箍內，形成垂直的鋼筋隙，以便混凝土澆筑和振搗。

　　4.8安放箍筋時，必須事先確定位置和數量，在主筋鋪設的同時將柱箍放置在各層主筋之間，柱節點箍筋不得少放、漏放。

5、混凝土工程施工

    本轉換層結構柱墻梁板混凝土標號均為C50，因轉換層鋼筋稠密，錯綜復雜。給混凝土澆筑帶來了一定的難度。因此，混凝土澆筑需要注意以下事項：

　　5.1因轉換層中鋼筋縱橫交錯，為保證澆筑質量，選擇骨料粒徑為lmm～3 mm的細骨料混凝土。

　　5.2坍落度要求在180mm左右，以保證混凝土的流動性；

　　5.3混凝土澆筑時應在型鋼兩側對稱下料。確保型鋼受力均衡，減少扭轉。同時，為使模板支撐架受力均勻，混凝土澆筑方向采取對稱散開。

　　5.4混凝土澆灌采用平面分層與斜面分層相結合的方法，使新澆的混凝土能夠在前一層澆搗的混凝土初凝前覆蓋上，不得出現施工冷縫。

　　5.5混凝土澆筑時應使用小口徑振搗器振搗密實，振搗前須全面檢查操作面，預先考慮振搗棒插入位置；振搗時注意對稱多點振搗，不得出現漏振、過振現象。振搗混凝土時遵循“快插慢拔”特點，振搗點按“行列式”或“交錯式”均勻排列，每次移位距離為30cm～40cm。每振搗點停留時間需20s～30s，振搗以不再出現氣泡，表面泛出灰漿為準。

　　5.6由于轉換粱截面較高、寬度不大，且梁內部設置了焊接工字鋼(350×1200×16×14)。因此粱底混凝土的振搗質量是重點。除常規技術措施及加強管理外，增加設置附著式振搗器。

6、結束語

    型鋼混凝土粱式轉換構件作為整個結構的關鍵部位，存在大跨度、重荷載的施工過程，其構造也越來越復雜，施工難度很大，工程質量難以保證。本文結合實際工程，根據型鋼混凝土粱式轉換結構施工過程的特點和要求，提出了施工過程中值得關注的問題及技術措施，對同類工程施工具有一定的參考價值。

參考文獻

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(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)

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