高位大跨度空中转换层模板及支撑系统施工技术

张雷

【摘 要】本篇文章以某高层建筑工程建设为例，对其工程施工中所采用的大截面空中转换层模板以及钢桁架支撑技术作了详细的论述，并结合本项建筑工程的实际建设情况，从施工方案选择入手，对排架支撑、钢桁架设计、制作以及安装全过程的技术要点进行分析，并得出一些关于高位大跨度空中转换层模板及其支撑系统的施工心得与体会，供相关人员参考。

【关键词】空中转换层；模板；钢桁架；支撑系统；施工流程；施工技术

现代建筑正朝着楼层更高、体型更复杂、建筑功能更完善以及建筑结构形式更多样的方向不断发展，这种发展趋势的形成，很大部分原因是由于建筑设计所导致的。建筑设计是决定建筑结构形式、外观造型以及内部功能特点的主要因素。然而在少数建筑工程设计中，由于设计人员考虑因素不足，从而导致建筑结构下部楼层的受力比上部楼层大，为了解决这一问题，就需要在建筑结构变换的楼层处设置转换层，以满足建筑功能的要求。

0.工程概况

某工程属于高级住宅建筑工程，工程的总建筑面积为35万m2。在该住宅建筑工程中，其楼层分布状况为：地下2层，地上建筑有31层，且均属于折线形建筑。本项工程下部开洞、上部切块， 为一大底盘转换、连体、切块复杂的现浇钢筋混凝土抗震剪力墙结构。

1.工程的具体施工步骤

1.1方案选择

在本项建设工程中，考虑到建筑功能的的需求，建筑物11层、17层两个楼层均需要设置空中转换层。而由于转换层中间需要设置后浇带，所以楼层的支撑系统便需要承受上部楼层的所有荷载压力，这便导致了17层和11层这两个建筑楼层模板以及支撑系统的施工要求必将十分严格。如此一来，掌握好转换层模板和支撑系统的施工技术，保证其施工质量便显得尤为重要。

在转换层施工中，鉴于现场转换层下开洞高度较高，跨度较大的实际特点，又考虑到如果贸然对转换层进行浇筑，那么因浇筑而引起的巨大应力极有可能会造成与转换层相邻的核心简，或附近梁板的开裂。因此，在进行转换层施工时，应尽量选择转换梁在跨中800mm宽的后浇带，转换层施工工作完成以后，再继续转换层上面楼层的施工。需要注意的是，如果转换梁后浇带在补浇之后，其强度仍然没有达到转换层的设计强度，那么转换层的施工工作将不能继续依照原来的计算模式继续进行。为此，在本项建筑工程转换楼层进入正式施工环节之前，需要对不同施工方案中的施工工期、施工质量以及施工方案的可行性作全方位的分析与比较，然后决策出最佳的的施工方案。

针对本项工程转换层施工所设计的施工方案如下：

方案一：满搭钢管排架。这种施工方法具有施工工期短的优点，但不足的是，当转换层的施工完成以后，可能会因承载能力不够而无法对转换层上面的十多层结构荷载进行承受。

方案二：不留后浇带，一次性浇筑成型。如果在实际施工中采用了这种设计方案，其转换层的施工质量可能得不到有力的保障。因为混凝土所具有的收缩性极有可能造成转换梁出现裂缝，严重者还可能会导致相邻的两核心简，以及靠近转换层，位于转换层附近的梁板出现开裂现象。

方案三：在梁面筋处附加预应力钢筋。让后浇带两侧的半截梁能独立以悬臂梁的状态工作。但梁内底筋及面筋配筋量非常大且钢筋仍然贯通。此时预应力筋及非预应力筋受力状态难以界定。

方案四：采用在两侧支座的1200mm宽劲性混凝土墙上着力，预埋焊接钢桁架作为支撑，上铺方木及夹板模。以此来承受转换梁钢筋、模板、混凝土及以上10层结构及施工荷载的重量。

对以上四种方案进行深入的分析、讨论和比较，并结合本项工程的实际建设情况，最终决定采用第四种方案，在转换层两侧支座的1200mm宽劲性混凝土墙上预埋钢桁架的方式来进行工程转换层的施工，以保证转换层支撑系统能够承受以上十多层楼层结构的全部荷载量，以及施工过程中的施工荷载量。

1.2排架支撑

由于结构承载主要靠钢桁架，排架支撑主要考虑用于安装、拆除桁架钢构件，所以采用1m×1m单立杆，到桁架下口为防止受荷后扣件滑移，改为500mmx500mm立杆，并加双扣件，剪刀撑及水平拉杆由整体稳定性要求设置，最顶层3m高位置剪刀撑满跨设置。

1.3钢桁架制作

桁架纵向两侧采用H1500钢托梁横跨于劲性墙内钢柱之上，横向采用10榀主桁架均跨于两侧钢托梁之间，在这10榀主桁架之间均布若干列次梁相连接成整体结构。工程楼层的主要工作量为180t，其中钢板约325t制作成H型钢.并且焊缝要求多为I级焊缝。

2.组合件安装及吊装

2.1安装工艺流程

首先，转换层组合构件在吊装安装之前需要做好相关的准备工作，并对组合件的外观进行检查；然后，进行钢托梁的吊装，并做好其焊接的矫正，保证钢托梁的焊接质量；接下来，做好构件摩擦面的处理，并对钢桁架进行吊装，做好桁架部位的校正和固定工作；再次，做好桁架两端与钢托梁之间的焊接和安装，并保证其焊接质量；吊装次梁，并对其进行矫正和固定；随后，做好高强螺栓的紧固工作，并对所有组合件安装和焊接过程中存在的缺陷进行检查，采取补焊、校正固定等措施对缺陷进行修补；最后，对组合件的安装和吊装流程进行整体验收，保证组合件的安装质量。

2.2钢托梁安装

钢托梁在本工程中是最重的构件，其重量远远超过了塔吊的起吊能力，所以钢托梁采用散装的方法安装。安装工艺如下：

（1）下层楼面到下翼缘板安装高度内搭设双排支承脚手架。

（2）在劲性柱上画好下翼缘板位置，将下好的料吊装到支承脚手架上，找正并与劲性柱焊接。

2.3钢桁架安装

钢桁架亦采用散装形式进行安装，所有桁架上弦梁起拱20mm，次梁采用塔吊配合安装，在次梁就位后，穿螺栓安装。安装高强螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，发现错孔时，允许用铰刀扩孔，不得强行敲打，禁止气割扩孔，安装时采取由螺栓群中央向外顺序拧紧（拧紧在当天完成），分初拧和终拧，高强度螺栓终拧完成后，用“小锤敲击法”逐个检查。

3.模板工程

3.1梁模板

梁模板的计算为梁侧模及梁底模，钢桁架上檩条的间距即梁底模的支座跨度，采用50mmxl00mm方木立放满铺，其上铺18mm胶合板，梁侧模采用18mm胶合板248钢管，螺杆采用中12圆钢与梁内构造拉筋拉结，其间距规格由计算确定。

3.2后浇带模板

在钢筋绑扎时梁箍筋及拉钩暂不绑扎，梁侧模采用快易收口网，网侧采用 25钢筋@400双向与梁筋焊实，双片中25钢筋网片的节点处用方木相互顶牢，混凝土浇筑采取对称同时进行。

3.3拆模

混凝土强度等级为C60，采用泵送。梁混凝土浇完60d后开始补浇后浇带，此前先清理完后浇带内松动混凝土及快易收口网，待后浇带C65混凝土强度达100%后开始拆模。

4.结束语

本项工程在实际施工中采用了大截面空中转换层模板以及钢桁架支撑技术，成功完成了建筑11层和17层两个转换楼层的施工，并获得了良好的施工效果。

【参考文献】

[1]石伟国.高位大跨度转换层模板及支撑系统施工技术[J].施工技术，2006（02）.

[2]熊志刚，钱小兵.深圳红树西岸超高大跨度转换层支模系统设计与施工[J].深圳土木与建筑，2009（01）.