高层商住楼转换层施工技术探讨

吴 刚 吴常智

（1浙江省杭州之江工程建设监理有限公司 杭州 310000 2淮委综合事业发展中心 蚌埠 233001）

1 工程概况

南京市江宁区某商住楼盘，建筑面积1.7万m2，28层，建筑总高度为97.2m，4层以下为商业性建筑，4层与5层之间是技术转换层，5～28层为居住性建筑，裙房四层均为商业性建筑，地下二层均为人防工程及停车场。本楼结构型式：技术转换层下部为框架结构，技术转换层上部为剪力墙结构。技术转换层结构平面标高为20.1m，深大梁截面有1000mm×2600mm、1000mm×2500mm、1000mm×2400mm、800mm×2400mm、600mm×2000mm等。由于技术转换层混凝土量大、钢筋量大、结构复杂、荷载重，故其支撑系统成为本层施工的一个重点，转换层梁柱钢筋排列密集，使得钢筋安装和混凝土浇筑成为本层施工的两个难点。

2 模板工程

2.1 支模方案

以1000mm×2600mm深大梁计算为例，其余深大梁根据计算相似配制。

梁底模板采用18mm厚胶合板，边侧必须与平面成直角，使梁侧模板与梁底模板密封，确保梁底混凝土棱角完整。梁底模板纵向用方木支撑，规格为90mm×50mm，间距为250mm，横向用钢管支撑，间距为400mm。

梁侧模板采用18mm厚胶合板，内外楞全部用钢管支撑，竖向内楞间距为120mm，横向外楞间距为450mm，采用Ф12对拉螺杆对拉，间距为450mm，外用双螺帽紧固，用以抵抗混凝土的侧压力。

梁底支撑立杆采用Φ48×3.5mm普通脚手架钢管及扣件搭接，1000mm×2600mm梁底每排用4根钢管立杆支撑和双扣件连接，横向用4根钢管立杆，纵向钢管立杆间距500mm，承重支架下部须设扫地杆和剪刀撑，剪刀撑成45°～60°设置，每轴设一道；1000mm×2600mm、1000mm×2500mm、1000mm×2400mm大梁底再加用圆杉木支撑，梢径120mm，间距为500mm。

2.2 各项计算

验算截面尺寸1000mm×2600mm大梁的模板及支撑系统。

2.2.1 梁底模板计算：

①抗弯强度验算

底板承受标准荷载：

模板及支架自重：0.5×2.6×2=2.6kN/m

混凝土自重：25×1×2.6＝65kN/m

钢筋自重：1.5×1×2.6＝3.9kN/m

振捣混凝土产生的荷载：2.0×2.6＝5.2kN/m

梁底组合荷载：q＝［1.2×（2.6+65+3.9）+1.4×5.2］×0.9＝83.77kN/m，按四跨连续梁计算，按最不利荷载布置，《建筑施工计算手册》中附录二附表2-14，可查得：Km＝-0.121，Kv＝-0.670，Kw＝0.967。

最大弯矩：Mmax＝Kmql2＝-0.121×83.77×0.142＝-0.2kN·m，选用底板截面为 1000mm×18mm，截面抵抗矩：W＝bh2/6=54000mm2

底板抗弯强度计算值：

f＝Mmax/W=0.2×106/54000=0.37N/mm2

由于底板抗弯强度设计值fm=13N/mm2>f=0.37 N/mm2，满足要求。

②抗剪强度验算

最大剪力：Vmax=Kvql=-0.67×83.77×0.14=-7.86kN

截面抗剪强度计算值：

由于截面抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2>τmax=0.66 N/mm2，满足要求。

③挠度验算

底板最大挠度计算值：

由于底板最大挠度设计值 [W]=l/400＝0.35mm>WA＝0.067mm，满足要求。

2.2.2 梁底支撑方木的计算

方木 50mm×90mm的截面特征为：A＝50×90＝4500mm2、I＝bh3/12＝937500mm4、W＝bh2/6＝37500mm3

①抗弯强度验算

方木承受标准荷载：

模板及支架自重：0.5×（2.6×2+1）＝3.1kN/m

混凝土自重：25×1×2.6＝65kN/m

钢筋自重：1.5×1×2.6＝3.9kN/m

振捣混凝土产生的荷载：2.0×2.6＝5.2 kN/m

每根方木上组合荷载：q=[1.2×（3.1+65+3.9）+1.4×5.2]/6=15.6 kN/m

按四跨连续梁计算，按最不利荷载布置，《建筑施工计算手册》中附录二附表2-14，可查得：Km＝-0.121，Kv＝-0.670，Kw＝0.967。

方木的抗弯强度计算值：f＝Mmax/W=0.302×106/37500=8.05N/mm2

由于方木的抗弯强度设计值fm=13N/mm2>f=8.05N/mm2，满足要求。

②抗剪强度验算

最大剪力：Vmax=Kvql=-0.67×15.6×0.4=-4.18 kN

截面抗剪强度计算值：

由于截面抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2>τmax=1.39N/mm2，满足要求。

③挠度验算

方木最大挠度计算值：

由于底板最大挠度设计值 [W]=l/250＝1.6mm>WA＝0.41mm，满足要求。

2.2.3 钢管扣件承载力验算

F＝［1.2×（3.1+65+3.9）+1.4×（5.2+3）］×1＝97.88kN，单个扣件承载力为6.0kN，则1m×1m内需扣件数量为：n＝97.88/6≈16.3，取 16 个。

2.2.4 钢管立柱的验算

用￠483.5mm 钢管，A＝489mm2，f＝215N/mm2

①稳定性验算

每根钢管立柱承受荷载：N＝97.88×0.5＝48.94kN

长细比：λ＝l/r＝1800/15.78＝114，查附录二附表2-61知ψ＝0.493

立杆的容许荷载：[N]＝ψAf＝0.493×489×215＝51.83kN

由于N＝48.94kN<[N]＝51.83 kN，满足要求。

②强度验算

N/An＝18.94×103/489＝100.08N/mm2<215 N/mm2，满足要求。

2.2.5 梁侧模板计算

①抗弯强度验算

梁侧模板标准荷载

振捣混凝土时产生荷载:2.0kN/m2

凝土浇注速度:2.5m/h

浇筑温度为30℃,塌落度为160mm

侧压力：

F＝0.22×γc×β1×β2×V1/2=0.22×25×200/（30+15）×1.2×1.15×2.51/2=53.3 kN/m2

F＝γh＝25×2.6＝65kN/m2

取两者较小值53.3 kN/m2

混凝土侧压力设计值q＝1.2×53.3+1.4×2＝66.76kN/m2

选用模板截面为2600mm×18mm

W＝bh2/6＝140400mm3

侧板抗弯强度设计值fm=13 N/mm2>f=2.15 N/mm2，满足要求。

②抗剪强度验算

最大剪力：Vmax=Kvql=-0.62×66.76×26×0.12=-12.9kN

抗剪强度计算值：

由于抗剪强度设计值fv=1.4N/mm2>τmax=0.41N/mm2，满足要求。

挠度验算（挠度验算时按标准荷载，同时不考虑振动荷载）

最大挠度：

由于挠度设计值[W]=l/400＝0.25mm>WA＝0.023mm,满足要求。

2.2.6 对拉螺栓验算

采用 Φ12，A＝113mm2，[σ]＝210 N/mm2

对拉螺栓拉力

N＝F×0.45×0.45＝53.3×1000×0.45×0.45＝10793.3N

对拉螺栓应力查表N＝12900N

10793.3 N<12900N，满足要求。

3 钢筋工程

钢筋数量、规格、位置、间距、搭接长度、接头位置均严格按照施工图和施工技术规范进行绑扎，并按规定及时垫好保护层。大梁采用30mm厚花岗岩做垫块以防压碎。

梁钢筋绑扎要特别注意弯矩筋和负弯矩筋位置的正确性，在梁、柱交点处，梁钢筋锚入柱内长度应符合设计要求，当梁宽与柱子平齐时，为避免梁、柱主筋相交，在梁端将主筋稍微往里弯曲，放置在柱边主筋之内，主次梁相交，应把次梁筋放在主梁上面，并按设计要求在主梁上附加箍筋和吊筋。

一般梁的钢筋采用闪光对焊焊接，如确因梁的长度太长，主筋一次成型会给施工造成困难，可采用绑扎接头或电弧焊接头，采用时搭接长度和搭接位置必须符合设计和规范要求。搭接长度的末端到钢筋弯折处的距离不得小于10d（d为钢筋直径），且应避开最大弯折处搭接，接头位置要错开，在受力钢筋直径30倍区和搭接长度1.3倍区范围内。有绑扎接头的受力钢筋截面积占受力钢筋总面积的比例，受拉区不得超过25%；受压区不得超过50%。采用焊接接头时，焊点到弯曲点的距离不得少与10d，在受拉区同一截面不得超过50%。

梁主筋双排时，用短筋Φ25垫在两排钢筋之间，确保排距符合设计要求。

4 混凝土工程

由于转换层梁截面较大，混凝土属于大体积混凝土，设计要求转换层的梁板均采用C40混凝土现浇。由于梁柱交接处钢筋密集，造成柱身下部特别是节点处浇注混凝土困难。为防止大体积混凝土收缩，宜选用低水化热或中水化热的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等。

使用粗骨料，尽量选用粒径较小、级配良好的粗细骨料；控制砂石含泥量；掺加粉煤灰等掺合料或掺加相应的减水剂、缓凝剂，改善和易降低水灰比、坍落度，以达到减少水泥用量，降低水化热的目的。

大梁散热养护存在一定困难，所以大梁分两次浇混凝土，施工缝一般在梁顶面往下400～600mm处，且在二次浇缝处插3Φ12@400钢筋长1m，以保证分层缝的整体连接，梁下部浇混凝土8h后，在梁模内灌水养护。

由于是大体积混凝土，为了防止温度裂缝及收缩缝出现，除了以上采取措施外，在施工操作上控制浇筑层厚度，不大于500mm。

混凝土坍落度控制在140～160mm，采用的浇筑坡度为1∶6，地泵同时向后退着浇筑，泵口之间的距离保证接软管后左右交合，因为采用商品混凝土，垂直方向不考虑施工缝。但为防止浇混凝土时间长产生冷缝，在混凝土中添加缓凝剂。

根据泵送浇筑时，自然形成一个坡度的实际情况，在浇筑带前后布置2道振捣棒，前道振捣棒布置在底排钢筋处和混凝土坡脚处，确保下部混凝土密实，后道振捣棒布置在混凝土卸料点，解决上部混凝土的振实。

除了箍筋稠密处，采用斜向振捣外，其他部位均采用垂直振捣，振捣点的距离300～400mm，插点距模板不大于200mm。

在混凝土浇筑过程中，为了使上下层不产生冷缝，上层混凝土振捣实，应在下层混凝土初凝前完成，且振捣棒下插5cm。

振捣要采用快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混过凝土气泡无法排出，且振捣棒略微上下抽动，使振捣密实。

振捣时间不要过长，一般控制在表面出浮浆且不再下沉为止。

5 质量保证措施

因转换层施工的特殊性，应对钢筋、模板、混凝土工程进行专项质量控制。

建立健全质量管理组织体系;严格制定质量检查制度，做好自检、互检、交接检查;熟悉图纸，全面领会设计意图，严格执行交底制度。特殊工种人员，应对本工程具有强烈责任感和事业心以及熟练的操作技能，且需持有特种作业操作证方能上岗。严把材料质量关，进场材料按有关规定进行试（复）验，对不合格材料严禁进场。材料试验控制由项目技术负责人把关。在混凝土浇捣过程中，不定期进行抽检混凝土坍落度，对每个振动手进行专门交底及落实管理人员跟班制度，确保浇筑混凝土的质量。本工程采用跟踪质量检查，每道施工工序，每道环节，层层把关，积极开展QC小组活动，解决技术难题，提高工程质量，杜绝质量通病，制定有效的预防措施