高层建筑中梁式转换层施工技术的应用

蒋振华

高层建筑中梁式转换层施工技术的应用

蒋振华

Gao ceng jian zhu zhong liang shi zhuan huan ceng shi gong ji shu de ying yong

阿联酋迪拜作为中东建筑市场上的一颗明珠，是各国建筑师尽情发挥创意和才华的试验场。在迪拜建筑市场以高层超高层建筑为主，大多数建筑设计师为了实现自己的作品不断在外观造型方面推陈出新，建筑规模越来越大，建筑高度越来越高，建筑功能和设计也日趋复杂。为了满足人们的工作需求和生活需求，一栋建筑中不同楼层的使用功能也有所不同，如建筑的下部往往会作为餐厅、商店等，因此需要空间更加的大、更加的灵活，中部空间一般会布置中等大小或者比较小的室内空间，以满足办公用房的需求，上部空间需要布置较多的墙体以及小开间轴线。通过设置转换层可以实现结构形式和上下建筑空间的变化，满足现代建筑的使用需求。

一、工程概况

迪拜酋长国位于中东沙漠边缘靠近阿拉伯海，属于典型的热带沙漠气候，常年处于酷暑天气。夏季白天气温度达38℃～45℃，晚上为25℃～32℃，11月至次年4月为冬季，平均气温10～30℃。12月至2月为雨季，全年降雨稀少，年均不足100mm。

某建筑工程位于迪拜繁华的商业区，一层为商业用房，二层以上为商业办公区，在一层布置梁式转换层对上层和下层室内空间功能进行调节。框支梁内主筋为HRB400级使用直径28mm的钢筋，主梁最大跨度为16.8m，框支柱内采用HRB400级φ32钢筋作为主筋。截面尺寸一共分成了四类，其中最小值为750mm×750mm，最大截面尺寸为1200mm×1400mm，采用C45混凝土进行时施工，楼板的设计厚度为200mm，设计混凝土强度等级为C35，如下图所示。

转换层结构立面图

二、对于施工重点和难点的深入分析

1.由于该工程转换层的梁截面尺寸大、梁体自重和施工荷载也非常大，同时还属于高支模施工，使施工中对安全度与稳定性的要求非常严格，所以在制定转换梁板支撑系统方案时，应将确保支撑系统具备工程需要的承载能力与整体稳定性作为施工首要考虑的问题。

2.在进行钢筋的连接和捆扎过程中，由于转换层梁存在配筋量大、主筋长和布置密等特点，使梁柱节点区域的钢筋呈现出纵横交错的景象，所以施工重点应确保翻样和下料过程的准确性，钢筋的捆扎必须到位。

3.混凝土浇筑过程中的注意事项：鉴于梁柱节点部位的钢筋密集度大，混凝土在下落过程中难免会受到一定的阻碍，加之梁柱的截面尺寸非常大，而大体积的混凝土较容易出现温差和收缩裂缝，所以保证混凝土的密实度及防止裂缝属于这一工序的关键环节。

三、施工方案的选择

转换层的基本框架要求是：纵向柱网间距保持在9.5m、横向柱网间距保持在16.8m、梁柱最大截面可达到1.1m×2.25m，框支梁的自重荷载可达到将近60t/m2。在制定具体施工方案的过程中，由于充分考虑到转换层混凝土自重过大与荷载大的特点，加之梁下楼板也无法直接承受如此巨大的荷载，所以经过有关专家的论证将施工方案确定为叠合浇筑法。该种方法是根据叠合梁原理通过两次浇筑来实现梁体的成型。在实际浇筑过程中首先浇筑的高度为6.32m，此也正好是次梁梁底的标高，当首次浇筑混凝土的强度达到80%左右时就可进行第二次浇筑，第二次浇筑能够借用第一次浇筑混凝土形成的梁，支撑起第二次浇筑混凝土自重与施工负荷，该施工技术的应用由于不用考虑第二次混凝土浇筑时的底部支撑问题，同时还有效避免了因混凝土体积过大带来的水化热高和温度应力大现象，从而降低了裂缝现象发生的机率。

四、对模板支撑系统的具体要求

进行模板支撑系统施工时应采用满足工程需要的钢管进行模板支撑系统的搭建，支撑重量只需要考虑第一次浇筑时混凝土自重和施工荷载。由于地下室的顶板浇筑厚度只有200mm，难以承载上部支撑体系传递的全部重量，所以按照计算出的荷载需要用一层下部的支撑体系将上部的全部荷载传递到地下室底板进行承担。按照要求，当地下室顶板浇筑结束后，梁板的支撑模板都不能拆除；转换梁的下支撑系统的立杆间距需保持在900mm，大横杆间距应＜1200mm，梁下小立杆的间距需保持在450mm，在杆顶和杆脚位置应用水平拉杆双向固定、剪刀撑应设置在梁的两侧立杆垂直面上。

五、钢筋工程中的捆扎与连接

1.钢筋的捆扎

搭建钢筋操作的支撑架→针对主筋在纵向位置进行定位划线→通过支撑和箍筋将主筋的横向位置确定出来→先在主筋上画好箍筋位置后，然后安装箍筋且进行捆扎→在梁低放好垫铁后，去掉支撑将梁落下→按照规定步骤进行板底筋的捆扎，按照要求步骤进行板负筋的捆扎→调整好间距后用足量的马凳加垫。

2.钢筋的加工和连接

（1）为了确保转换梁内的钢筋连接质量以及方便施工，要求梁中每一根受力钢筋都要运用直螺纹套筒进行连接。

（2）转换梁钢筋若在柱中插空放置时，相同方向的框支梁钢筋应上下兼顾，让尽可能多的钢筋进行拉通，但不能在节点位置采用截断后锚固的方法处理。纵向筋应尽量靠在柱箍筋的内侧，并和柱箍筋保持垂直；同一梁的上下钢筋需保持在同一垂直面上，不允许错综放置。

（3）梁柱的核心区域箍筋摆放属于该环节的难点部分，需要经过精密计算才能获得柱头内箍筋的数量，待梁低筋安装好后就可以进行柱箍筋的安装，转换梁腰筋的安装必须保证分布均匀且严格按照要求数量执行。

六、混凝土浇筑过程中的注意事项

1.由于转换层的钢筋使用量大、混凝土的浇筑量大，所以应采用先浇筑柱和梁的节点位置、后浇筑梁和板的施工方案。

2.为了保证支撑系统的稳定度，混凝土浇筑时应先中间后两边对称施工，对转换梁、板的混凝土浇筑，采用一次到顶的浇筑原则。

3.针对定点位置的混凝土浇筑需利用梁内提前布设的下料管下料，并随着浇筑工作的开展逐渐上移下料管，避免下料管被凝固到浇筑混凝土中。

4.为了保证混凝土各层间的有机融合，在进行振捣过程中应按照由底层逐渐上移的方法进行施工。

七、施工缝的制作与处理

1.留齿形加筋施工缝的制作

在进行梁的下部浇筑过程中需在混凝土表面留出齿形并埋设一定量的附加插筋，插筋的间距应保持在500mm左右，上下各半的施工缝设计有效提高了施工缝位置的水平抗剪能力，对裂缝的形成具有抑制作用。

2.施工缝位置的处理

由于框支梁宽度大、钢筋密，为了保证施工缝结合的紧密度，要求在第一次浇筑完成24h后对混凝土表面用加长钢钎进行凿毛处理，用加长钢刷进行清理之后用高压水枪清洗。

八、结语

综上所述，本工程转换层梁体自身重量大，钢筋密度，施工难度比较大，对施工质量要求相对来说也比较高。在施工过程中通过制定合理的施工技术和施工方法，对施工进行精心组织，保证了转换层梁体的施工质量，为类似工程施工积累了参考经验。

（作者单位：中国铁建国际集团有限公司）