对高层建筑转换梁施工技术要点探讨

　　摘要:本文主要介绍了综合性高层建筑转换梁施工,给予利用新型支模体系、新施工工艺和合理按排施工程序等措施,可以顺利完成转换层结构施工,也可为类似转换梁结构施工提供借鉴。

　　关键词:转换层;门式支模架;钢筋制作、换梁技术

　　一、工程概况

　　某工程共29层,建筑面积为34055m2,结构形式塔楼为框支-剪力墙结构、裙楼为框架结构,混凝土强度等级C30—C50。结构转换层设置在裙楼屋面和五层结构层,跨越了两个结构楼层。转换梁分别为400×3000、500×3000、600×3050、800×3050四种形式,梁内上下预埋 150×760、150×540I字型钢骨架,混凝土强度C50,钢骨架用Q345钢材,梁内拉结钢筋不能穿过钢骨架上时,将钢筋T字型焊于钢骨上。

　　二、工程特点及难点

　　1.由于转换梁尺寸大、自重大(线荷载达到6.56T/M)、结构复杂(转换梁内置钢梁,且中间有1200×1200设备通道),在施工过程中其支撑体系复杂、施工难度大,如果按照常规的混凝土浇筑方法,支撑体系通常要从转换层一直支到地下室的底板。因此,支持材料的占用量非常大,这会导致材料周转费用过大,增加施工成本。

　　2.在转换层施工过程中,其庞大的自重以及复杂性,都要由转换层下部的结构承担,对下部结构产生较大的不利影响,如何减少转换层施工过程中,对下部结构的不利影响是一个重要的问题。

　　3.转换层结构在施工中具备一定的大体积砼施工的特性(梁厚达0.8米),并且混凝土强度等级C50,因此在施工过程中应采取措施以防止生成温度裂缝。转换梁内钢筋量大、层数多、间距小,给混凝土震捣带来相当大的难度,必须采取合理的混凝土施工工艺才能保证转换梁的砼震捣质量。

　　4.本工程部分转换梁内上下各放置两根通长150×760、150×540I字型钢骨架,且所有框架柱均为内置I形钢骨的劲性混凝土柱,给整个转换梁结构施工增加较大难度。

　　三、支模糸统的选择

　　根据该地区综合性高层建筑转换梁施工方法,结合本工程结构特点,分别对普通扣件式钢管脚手架支模体系,钢结构桁架式支模体系,门式钢管支模架体系三种转换梁的支模系统进行可行性分析和方案优选。

　　方案一:根据常规施工方法采用扣件式钢管支模架施工法。

　　在该地区高层建筑施工中有较多采用,且施工方便快捷,为以前常规施工方法,但安全系数不高。根据建设部文件及规范规定:高度超过8米,或跨度超过18米,或施工总荷载大于10KN/m2,或集中线荷载大于15KN/m的承重支模架不得采用扣件式钢管支模架搭设。

　　方案二:钢构珩架式支模架施工法。

　　受力结构合理,减少下构件(梁、板)的受力,钢桁架虽结合工程新设计,但新加工、制作、安装工期较长,造价昂贵,须专业队伍制作安装。

　　方案三:门式钢管支模架。

　　此支模体系受力状况好,安全,搭拆方便简单,经济快捷。一般熟练木工操作工经过培训均会安装、搭拆。同时在市场上可采用租赁的方式获得门架、配件等搭设材料。并符合建设部提倡十项新技术中的“新型模板及脚手架应用技术”要求。

　　综合以上各支模体系优缺点分析,确定采用钢管门式支模架。

　　四、门式支模架方案编制

　　转换梁尺寸为800×3050,跨越裙房屋面结构及技术层结构两个结构楼层,分两次施工,中间设施工缝。以屋面结构层(+17.00以下)为第一施工阶段,技术层结构层为第二施工阶段。转换梁内上下主筋Ф32、箍筋Ф16-100(6)、拉筋Ф8。钢骨a自重为1.88t、钢骨b自重为1.49t、混凝土(加钢筋)自重为6.1t/m,混凝土自重+钢骨自重=6.1+0.46=6.56t/m。

　　支模架方案:转换梁采用门式钢管脚手架支撑;楼面板厚度为180mm,采用Ф48×3.5扣式钢管脚手架支撑。

　　1.选材

　　计算的脚手架搭设高度为3.15米,根据《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ128—2000),门架型号采用MF1219,钢材Q235。

　　搭设尺寸:门架的宽度b=1.22m,门架的高度h0=1.93m,步距1.58m,跨距L=8.7m。门架主立杆采用Ф48×3.5㎜钢管,立杆加强杆采用Ф48×3.5㎜钢管。

　　每榀门架之间的距离0.36m,梁底用槽钢梁顶托采用[18a号槽钢凹口水平放置。

　　2.构造

　　转换梁下支模构造图:

　　3.受力计算

　　(1)第一施工阶段梁高为900mm,平板厚度180mm,第二施工阶段梁高为2100mm,平板厚度为150mm,受力最不利点在第二阶段施工时出现,所以验算第二施工阶段门式支模架承载力是否满足要求。

　　(2)+4.95m结构层支承架等转换梁砼强度达到100%后再开始拆模。

　　采用PKPM软件计算:"

　　①下构件支承结构承载力满足受力要求;

　　②门式支模架承载力、稳定性均满足要求;

　　③钢管支模架承载力、稳定性均满足要求;

　　④模板、方木抗剪、抗弯等力学性均满足要求。

　　4.门架构造要求

　　(1)门架跨距应严格按照计算书规定的间距设置并符合现行行业标准《门式钢管脚手架》(JGJ76)的规定,并与交叉支撑规格配合;

　　(2)门架的内外两侧均应设置交叉支撑并应与门架立杆上的锁销锁牢;

　　(3)门架的立杆下端应设置固定底座或可调底座,可调底座调节螺杆伸出长度不宜超过300mm。

　　(4)钢管应平直,平直度允许偏差为管长的1/500;两端面应平整,不得有斜口、毛刺;严禁使用有硬伤(硬弯、砸扁)及严重锈蚀的钢管。

　　(5)本次转换层支模体系:转换梁下采用门架式支模体系和板下采用普通钢管支模架支模体系相结合的方法施工。

　　①转换梁下采用的门架高度为1.93,上下可调杆分别为300、300,加上顶托300,门架体总支设高度为2.83,每榀门架间距为0.36米。交叉杆采用隔榀对拉法。为提高门架的整体性,在门架的下小横杆、上调节杆都加两根统长扫地杆和拉通杆,且扫地杆、拉通杆件与板下的钢管支模架体相连。

　　②板下钢管支模架采用普通钢管搭设,间距为800×800。搭设高度为3.85,其它略。五、支模架施工

　　1.脚手架搭设前,工程技术负责人按规程要求和本专项方案要求向搭设和使用人员做技术和安全作业要求的交底

　　2.进场的门架、配件、加固件应有出厂质量证明文件,并按材质要求进行检查、验收;严禁使用不合格的门架、配件。

　　3.支模架搭设前先弹出门架立杆位置线,底座安放位置应准确。

　　4.脚手架搭设完毕或分段搭设完毕,应按规范和本方案要求对脚手架工程的质量进行检查,经检查合格后方可交付使用。

　　5.脚手架应由公司技术负责人组织单位工程负责人及有关技术人员检查验收。

　　6.拆除脚手架前,清除脚手架上的材料、工具和杂物。

　　7.拆除脚手架时,设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒。

　　8.脚手架的拆除在统一指挥下,按后装先拆、先装后后拆的顺序及下列安全作业的要求进行:

　　①支模架的拆除从两端走向中间或从中间向两端对称进行,并自上而下逐层地进行;

　　②同一层的构配件和加固件应按先上后下、先外后内的顺序进行;

　　③工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业,并按规定使用安全防护用品。

　　9.根据转换梁受力计算分析,下构件中第四层、第三层、第二层都是转换梁的承载构件,所以第二层+4.95结构层要等+19.15标高的五层及转换层结构强度达到100%后才能开始拆模。

　　六、钢筋工程施工

　　1.钢筋工程施工难点及措施

　　转换梁的高度达3m以上,混凝土分两个阶段浇筑,钢筋构造上控制好新旧混凝土结合的牢固性和混凝土裂缝采取两种措施。(1)在900mm高梁处设置4Ф16构造纵向受压钢筋,并设置水平箍筋。(2)在900mm高梁面上加插Ф6@200短钢筋。

　　转换梁主筋Ф32,箍筋Ф16、六肢箍,梁底、面筋都有三至四皮筋,按照抗震要求,箍筋弯钩做成1350,箍筋弯钩平直段会将上部形成一个个小于Ф32钢筋的小缝隙,导致主筋无法穿过,与设计协商后将1350抗扭箍筋改为900直角箍筋,用焊接封闭。

　　2.钢筋工程安装工艺流程

　　铺设梁底板→铺设梁箍筋及梁底筋→拆除铺助小横杆、连接大横杆、箍筋拉开(梁中洞口处四肢或六肢箍做成开口箍)→吊装钢梁→固定钢梁→箍筋绑扎→第一阶段混凝土浇筑→吊装上部钢梁→穿梁上筋、绑扎主筋及水平腰筋→固定钢梁→转换梁侧模封闭→混凝土浇筑。

　　七、结束语

　　1.很好的完成了转换层施工质量达到预期目标,同时整个转换层施工只用了一个半月时间,完成了两个层面的结构施工。

　　2.转换层作为高层建筑中的重要结构部分,施工难度大,其施工方案要充分进行分析、论证。同时也必须得设计单位等相关部门的协助。

　　3.实践证明:合理布置支撑体系、合理安排施工程序、采取有效施工措施可以保质按时完成转换层施工任务。

《对高层建筑转换梁施工技术要点探讨》

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