高层建筑钢筋混凝土梁式结构转换层新技术应用总结.doc

高层建筑钢筋混凝土梁式结构转换层施工技术
一、工程概况：
结构转换层广泛地应用于高层和超高层建筑，是主体结构的重要组成部分，能有效地完成两种结构形式之间的转换。梁式结构转换层由于跨度大且承受的竖向荷载很大，至使其截面尺寸高而大，连续施工强度大，施工过程复杂，有一定的难度，本工程应用叠合梁原理将梁式结构转换层分二次浇筑成型，能确保其施工质量，加快施工进度，降低施工成本。
二、工艺特点：
1、结构转换层采用叠合浇筑法施工，应用叠合梁原理将转换层梁板分二次或三次浇筑成型，支撑系统只需考虑承受第一次砼自重和施工荷载，采用二至三层（局部四层）的多层支撑，与以下两个工艺比较投入少、成本低、施工简便。
1）、采用一次浇筑完成。转换层底模的支撑往往需要从转换层底一直撑到底层地面或地下室底板，需大量模板与支撑材料。
2）、采用荷载传递法支模。利用梁下型钢桁架将一部分荷载传递给框架柱，另一部分荷载通过楼面设置的竖向支撑传递给下面若干个楼层，需投入大量型钢，制作不等跨度的型钢桁架，并且还需搭设足够的钢管支撑，一次性摊销大，施工难度大。
2、 由于结构转换层采用分次施工，混凝土施工厚度不大，大大降低了砼的水化热，质量便于控制。
3、结构转换层分次施工荷载远远小于一次施工荷载，减小了其下各层的支撑负荷，安全可靠。

4、支撑系统形式简单，采用钢管扣件按常规搭设，可减小一次性材料投入，其选材合理、成本低、便于推广。
三、工艺原理：
结构转换层梁板采用叠合浇筑法分次施工：
第一次梁板自重及施工荷载由结构转换层支模架，结构转换层下多层结构及多层支撑承担；
第二次梁板自重及施工荷载由第一次浇筑成型的梁结构承担。
第三次梁板自重及施工荷载由第二次与第一次叠合成型的梁结构承担；
由此完成结构转换层的施工。
四、工艺流程及操作要点
1、工艺流程：
施工准备-- 结构转换层支模架搭设-- 结构转换层下二至三层（局部四层）保持原有支模架不拆除并加固--转换层梁底模安装--梁钢筋绑扎一次到位-- 梁侧模、板底模安装----梁隐蔽验收--第一次梁砼浇筑--第一次梁砼养护—板钢筋绑扎—板隐蔽验收-- 第二次梁板砼浇筑--第二次梁板砼养护--拆模
以上为梁式结构转换层分二次施工的工艺流程，如分三次施工参照第二次施工，但最多分三次施工。
2、操作要点：
2.1施工准备
1技术准备
1）编制施工方案

（1）转换层梁板分次浇筑厚度的确定
第一次厚度：以结构转换层下二至三层（局部四层）结构所能承受的荷载反算出第一次厚度，一般不少于梁截面高度的三分之一，水平施工缝应留在梁截面高度的三分之一或三分之二处。
第二次厚度：根据第一次浇筑成型的梁板结构所能承受的荷载反算出第二次梁板厚度。
第三次厚度：根据第二次与第一次叠合成型的梁板结构所能承受的荷载反算出第三次梁板厚度。
（2）承载力验算
a转换层梁叠合施工承载力验算（按混凝土结构设计规范第10.6条复核）。
叠合浇筑法施工需对结构按叠合梁进行承载力复核
复核第一次浇筑高度形成的梁能否满足第二次施工总荷载要求，弯矩、剪力、裂缝、挠度复核。
复核叠合梁叠合面受剪承载力，纵向受力钢筋应力，裂缝宽度，挠度。（需设计提供弯矩、剪力图）
b下部各支撑层施工阶段的结构承载复核。
c模板支撑体系设计计算
（3）大体积混凝土温度控制温差模拟计算。
（4）模板及其支撑体系计算
A面板强度、刚度计算。
B主次龙骨强度、刚度计算。
C立杆强度、稳定性计算。

D扣件抗滑移验算及对拉螺杆承载力计算。
E架体支承层承载力及局部抗冲切验算。
2）制定施工安全、文明、消防、应急救援、环保措施。
2 现场准备
1）材料准备：按6.1准备并进行必要的检验。
2）机械设备：按6.2准备并进行试机、维修和保养，确保机械设备运行正常。
3 组织准备：
1）成立施工质量安全管理小组。
2）组织熟练的各工种作业人员分班组、分专业轮班施工。
3）协调各方关系，要求各方做好施工前准备工作。
4）对相关人员进行施工技术、安全、应急救援、消防交底
2.2支模架的搭设：
1 转换层梁第一次砼浇捣前，结构转换层下二至三层（局部四层）保持原有支模架不拆除并加固，使结构共同受力。
2 第一次梁的施工：转换层支模架应严格按施工方案计算确定的立杆、横杆间距，专项方案要求的扫地杆，纵横向垂直剪刀撑、水平剪刀撑，斜撑及其它要求搭设，转换层下各层立杆支撑与转换层立杆支撑对应设置，以保证荷载的正确传递并进行加固（增设立杆、斜杆、剪刀撑等）。
3 第二次梁板的施工：
当梁第一次砼达到规范规定的拆模强度时，保持结构转换层下各层支撑不动，进行梁的第二次施工。

当梁分三次施工时，参照第二次梁的施工，由此完成结构转换层的施工。
2.3模板工程：
1模板工程采用竹胶板、木枋、φ48钢管、扣件、蝴蝶扣、及φ14对拉螺栓配套，模板系统应按施工方案进行搭设，保证其强度、刚度。
2梁底模先安装，梁钢筋绑扎一次到位后进行梁侧模、板底模安装。
2.4钢筋工程：
1 结构转换层梁钢筋绑扎一次到位，因梁过高，为防止梁钢筋笼变形，绑扎过程中应搭设钢管架临时支撑。
2结构转换层原设计有负弯矩筋，但在施工过程中，因分次施工，从第一次开始每次叠合层均应增加负弯矩筋、封闭箍筋（用开口箍与梁箍焊牢），负弯矩筋通过计算确定，保证每次浇筑成型的梁板在施工过程中负弯矩区域不产生裂纹。
3为增强叠合面的抗剪力，保证转换层的整体承载力，在叠合面应采取特殊的构造处理：
在叠合面增加抗剪竖向筋（应按设计提供的弯矩剪力包络图进行叠合面受剪承载力计算是否需要增加梁箍筋截面面积），一般增加的抗剪竖向筋与原梁箍筋直径、高度、纵向间距一致，横向间距按计算均匀分布。
4、钢筋加工及安装按普通施工工艺标准加工，其翻样尺寸应准确，连接接头牢固可靠，机械连接应符合规范要求。

5、钢筋绑扎应注意受力钢筋两端伸入支座锚固长度，避免长短不一。
2.5砼工程
1 施工准备充足、原材料、水电供应不能中断，以防出现意外的施工冷缝。
2结构转换层通过分次施工，极大程度的缓解了大体积砼水化热高、温度应力过大对裂纹控制的不利影响，但分次后的叠合层梁板截面尺寸仍较大，属于大体积砼，并且，结构转换层砼设计强度较高，水泥用量偏大，所以应进行温度裂纹控制。
3温度裂纹的控制
1）优化砼配合比：
A、优先采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥。
B、采用级配良好的砂石材料。
C、掺入磨细粉煤灰，粉煤灰不仅能代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低。
D、掺入高效减水剂，减少水泥用量，降低水化热。
E、掺入适量膨胀剂，形成补偿收缩砼，抵抗砼的收缩应力，有效避免产生收缩裂纹。
2）温度监控：
A、采用普通直观测温方法在梁内每个观测点预埋上、中、下三个测温探头，测温点的布置根据实际情况确定。砼在浇捣完毕12小时后开始进行测温监控，随时掌握砼的内外温差（应＜25℃）变化情况。

3）温控措施：
A、蓄热保温法：在砼表面覆盖塑料薄膜，再在其上覆盖草包麻袋等保温材料。
B、蓄水养护法：在砼初凝后先洒水养护2小时，随后进行蓄水养护，蓄水高度计算确定。
4 其它按常规施工方法施工。
五、应用效果、经济效益和社会效益：
转换层梁板按叠合梁板分二次或三次成型，支撑系统只需考虑承受第一次的砼自重和施工荷载，可减小结构转换层下各层的支撑负荷，减少了大量的支撑、模板材料及人工，大大地降低了施工成本。
以XX仁达大楼转换层为例采用三个不同方案经济效益对比如下：
方案一：仁达大楼转换层施工采用叠合梁法分两次施工，模板支撑加固采用转换层下两层支模体系不拆除的同时在转换大梁位置进行加固，并增设二层加固（转换大梁位置共四层支撑）。
转换层施工共用架管约258.1吨，扣件约17000个，架管80元/月.吨，扣件0.01元/天.个，转换层施工工期21天，租金共约1.8万元。
人工工资约6.5万元。
增加构造钢筋约2.1吨，约1万元。
按以上方案共需9.3万元。
方案二：仁达大楼转换层梁板若一次浇捣成型，采用支撑体系加固至地下室底板，架料租金及人工工资需投入18.2万元左右。

方案三：采用荷载传递法施工，需大梁的型钢桁架材料、制作加工及安装拆除费用，型钢材料价值消耗，折后需投入17.8万元左右，但其型钢桁架材料一次投入资金大，不利于资金周转。
以上三个方案比较，方案一转换层梁按叠合梁原理分二次或三次成型比方案二节约成本8.9万元，比方案三节约成本8.5万元，并且质量优良，工期合理，取得了较大的经济效益和社会效益。