淺談某高層轉換層施工安全控制

陸斌

中天建設集團有限公司第五建設公司

1、工程概況
    西廈大廈位于西安市（東門外）東關正街18#，總建筑面積為32085m2。大廈總高度為79.4m，地面以上25層，地下室2層，裙樓3層。該工程裙樓采用鋼筋混凝土框架結構，塔樓為框支剪力墻結構，其中三層為結構體系的轉換層。

    轉換層結構頂標高為15.3m，層高為5.75m，混凝土強度為C40，板厚180mm。二層板厚為140mm，板配筋為��12@200雙層雙向設置。梁截面尺寸較大見表一，其中最小梁截面尺寸為600mm×1800mm，最大為1100mm×2500mm。

2、工程難點、特點:

    由于轉換梁是整個結構的關鍵部位，施工荷載較大，傳遞困難，含鋼量大等給施工帶來很大的困難。

    1）施工荷載大。轉換梁的自重很大，最大自重線荷載達66KN/m，超過20KN/m。其中KZLH、KZLJ 2～5跨度達8.9m，重達58.74t；KZL6 B～C跨重達40.59t。

    2）鋼筋含筋量大且排布密集、相互穿插。主筋間距僅為30mm，梁主筋均為��28鋼筋；腰筋為��20；箍筋間距為100mm。梁柱節點處最多達8層鋼筋,混凝土下料極為困難。

    3）混凝土體量大。砼澆筑量達1300m3，且要保證砼的密實度難度不小。

    4）交通不方便。工程位于東關正街雞市拐公交車站，且上下班高峰期車流量大，商混供應不方便。

3、支撐體系選型

    3.1模板支撐

    1）模板系統采用150mm厚竹膠板，梁底采用U托支撐，支撐立桿位置均需放線。

    2）采用48×3.5標準鋼管搭設模板支撐系統，轉換梁底立桿順梁長方向間距為0.45m（板立桿間距為0.9m），縱橫向水平桿步距均不得大于1.5m，掃地桿距地0.15m。梁側立桿寬出順梁方向框支柱兩邊各300mm，立桿下端采用6.3#長槽鋼鋪墊，立桿上端采用U托進行調節，U托口并排放置2��48鋼管卡住主龍骨避免滑移。詳見圖二。

    3）為確保混凝土施工時，由于混凝土澆筑及輸送產生推力，大梁交叉處設水平剪刀撐，大梁下豎向剪刀撐雙向連續設置。

表一：梁底立桿表

    4）通過以下四式驗算立桿穩定性：

              (1)

    l0 = k1uh              （2）

    l0 = (h+2a)            （3）

    l0 = k1k2(h+2a)        （4）

    以梁截面b×h=1100mm×2400mm為例：

    公式(1)的計算結果：l0 =1.167×1.700×1.50=2.976m   

    λ=2976/16.0=186.574    φ=0.207

    σ=12418/(0.207×424)=141.288N/mm2<[f]；

    公式(2)的計算結果：l0 =1.500+2×0.300=2.100m  

    λ=2100/16.0=131.661    φ=0.391

    σ=12418/(0.391×424)=74.877N/mm2<[f]；

    公式(3)的計算結果：l0 =1.167×1.007×(1.500+2×0.300)=2.468m   

    λ=2468/16.0=154.724    φ=0.294

    σ=12418/(0.294×424)=99.563N/mm2<[f]；

    立桿穩定性經計算滿足施工要求。

    5）施工時下部一、二層支模架均不拆除。在二層轉換梁相應位置立桿間距加密至450mm。

    3.2梁模板體系

    1）梁模板采用15mm厚竹膠板，梁側主龍骨為248普通鋼管@600mm。梁底主龍骨為5#槽鋼@300，次龍骨為50×60mm的方木滿鋪。14對拉螺桿沿梁高方向間距為500mm，沿梁長方向間距為600mm，均采用雙螺帽。梁模板安裝時，要求按跨長2‰起拱。

    2）為保證梁截面尺寸，采用16廢鋼筋焊制模板頂撐，間距1m布設，如圖四。

    3）經計算二層樓板未能滿足轉換層傳遞下來的施工荷載要求，混凝土強度僅達設計強度的75%，故一、二層轉換梁相應位置采取加固措施，立桿處均放線定位，如圖五。

4、鋼筋綁扎
    轉換梁鋼筋量達340T，梁主筋采用28鋼筋，腰筋為20。互相交叉多，綁扎相當困難。

    4.1鋼筋綁扎順序

    墻柱鋼筋→南北向梁下部鋼筋→東西向梁下部鋼筋→南北向梁上部鋼筋→東西向梁上部鋼筋→板下部東西向鋼筋→板下部南北向鋼筋→大梁拉鉤的綁扎→板上層東西向鋼筋→板上層南北向鋼筋→上部結構插筋。

    4.2制作、綁扎措施

    1）鋼筋工長專門負責鋼筋翻樣與下料，結合現場實際并考慮施工方便，避免眾筋“搶位”現象。

    2）在施工過程中，為確保質量，梁筋均采用同等級直螺紋套筒連接。

    3）梁鋼筋綁扎前，所有柱、墻鋼筋的垂直必須校正好，以確保柱、墻鋼筋不偏位。保護層墊塊采用間距為300～400mm之間，呈梅花形設置，在梁底主筋就位后及時放置。當梁主筋根數過多，采用分層布置時，上下兩層鋼筋的間距為25mm，為保證主筋的間距，中間每隔1m用25的鋼筋廢料限位。

    4）為使鋼筋平直，不影響箍筋和其他鋼筋綁扎，每層水平鋼筋用48 鋼管排架作臨時承托，保證鋼筋就位后的平直度。轉換大梁的每層水平鋼筋均需塔設鋼管排架，排架間距不小于1.5m，排架兩側縱橫向必須設斜向支撐。

    5）箍筋綁扎完，將主筋與箍筋間隔1m進行點焊，并在梁內的兩側用��20的鋼筋與主筋焊接形成可靠的骨架后，再將臨時排架逐步撤除。詳見圖六。

5、混凝土澆筑
    5.1施工組織、安排

    1）為保證供料及時、連續，避免不必要的施工縫要求商混站使用多車派送；且為避開上下班車流高峰期，要求商混站應提前派送5車商混并采取夜間施工。

    2）施工現場設置兩臺地泵。東關正街東西走向人行道為Ⅰ號泵，工地現場東側車道為Ⅱ號泵，兩臺布料機配合澆筑，設備用泵一臺。專人負責商混調度、車輛指揮、收料及現場管理，責任落實到人。

    3）由于鋼筋密集，為了降低水化熱，減少單方水泥用量，必須配制高性能混凝土。商品混凝土的坍落度控制在16～18cm之間，混凝土入模溫度控制在15℃左右。

    4)分層進行澆筑，第一層澆筑至框支梁底，方量約為380m3；第二層澆筑至平板頂方量約為920m3。采用趕漿法進行分層澆筑，砼分層下料、分層振搗。

    5.2混凝土澆筑

    1）平面內整體由北向南推進。由核心筒分兩區，核心筒以西為Ⅰ區，以東為Ⅱ區。見圖七。

    2）采用泵送混凝土澆筑。對于鋼筋密集區，混凝土從側面四周入模。

    3）混凝土澆筑時，采用50插式振搗器振搗及輔助下料，鋼筋密集區采用30加長插式振搗器振搗。

    4）框架柱振搗點預埋50鋼管至梁底排鋼筋以下，便于30振搗器入柱振搗。

    5）專人“敲擊聽聲”檢查框架柱是否有空洞；專人看模，如發現問題立即停止澆筑，并采取相應措施。
    6）混凝土澆搗過程中支撐體系必須進行位移監測監控，經緯儀觀測立桿垂直度，水平拉線監控水平位移，發現變動及時處理。

    5.3混凝土養護

    混凝土一次澆筑，由于體量大、水化熱引起溫升較高，而產生溫度及收縮裂縫，澆筑后側模板不拆除，以蓄熱保溫。砼澆筑到平面時及時抹面，半小時內覆蓋塑料薄膜，減少砼表面水分散發，4小時內再覆蓋棉氈。在砼澆筑完12h以內進行保濕養護，每日養護次數不少于5次，必須保證砼表面始終處在濕潤狀態，養護時間不少于7d。

6、結束語
    結構轉換層的施工，要解決的問題最主要的是梁系模板的支撐和大體積混凝土的質量控制。實踐證明，通過合理布置支撐體系、混凝土分層澆筑、預埋鋼管入柱振搗、焊接鋼筋骨架、鋼筋定位、混凝土養護等技術措施，有效保證了西廈大廈轉換層重要節點工程的順利施工以及混凝土的澆筑質量，并為以后類似工程施工積累了經驗。

參考文獻：

1.中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ 162-2008 建筑施工模板安全技術規范［S］.中國建筑工業出版社，2008.

2.李雋，劉宏偉，許建華.談高層建筑梁式轉換層結構設計[J].工程建設與設計.2005年10期.

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