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摘要：随着城市建筑功能的多元化，结构转换层施工技术在高层建筑得到广泛的应用。本文结合工程实例，就高层建筑梁式转换层施工难点与技术要点进行了分析，以供类似工程参考。
关键词：梁式转换层；支撑系统；施工技术
Abstract: with the city building function of the diversification of structural layer construction technology in high-rise building widely application. Combining with the project examples, high-rise buildings beam type conversion layers and the technical key points of construction difficulties are analyzed as reference for other similar projects.
Keywords: beam type conversion layers; Support system; Construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
某高层建筑工程，地下3层，地上31层，转换层在地上3层，3层以下为框支剪力墙结构，转换层上部为剪力墙结构。转换层部分是以框支梁的形式转换的。结构梁设计最大梁截面尺寸为1000mm×2000mm，板厚200mm，混凝土强度等级为C50。转换层施工时，钢筋制作、安装量约为400t；墙、柱、梁、板混凝土整体浇筑，混凝土量约为3000m3。
二、施工难点分析
(1)转换层位于大开间部分最上层，将转换层自重及施工荷载(≥70kN/m2)传到基础，并确保大开间各层楼板的安全。
(2)转换层次梁下无对应梁时的支撑设置问题，转换层梁在后浇带处的支撑设置问题。
(3)转换层主梁钢筋用量大，绑扎难度大，梁和梁柱结点处钢筋密集，混凝土振捣难度大。
(4)转换层梁体积大，水化热高，内外温差控制、养护保温措施要求高，容易出现温度裂缝。
三、施工技术要点分析
(1)施工工艺流程
放线→模架立杆定位→模架搭设，绑扎墙、柱钢筋→铺设梁底摸板→绑扎梁钢筋→支设板、梁、柱模板→插剪力墙、暗柱竖筋→绑扎板筋→混凝土浇筑→混凝土养护→7d后再进行上部结构施工、拆模。
(2)主要施工步骤
模板工程，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)有关规定，对转换层模架系统进行了计算，施工阶段模板承受的垂直荷载为67.86kN/m2，施工阶段模架立杆承受的垂直荷载为67.08kN/m2。
(3)模板支撑系统
大梁底摸板采用18厚木胶合板,可以递减一部分温差，另外对结构构件的表面平整度，混凝土表面质量具有较多的优点。但其刚度较小，在板下纵向设置方木,净间距为80mm,方木下设置横向水平双钢管(2×φ48×3.5mm，纵向间距≤600mm；横向水平双钢管由升降头承担，升降头的间距：横向≤500mm，纵向≤600mm；荷载由升降头传递到立杆，立杆的间距：横向≤500mm，纵向≤600mm，步距≤1200mm，立杆下设100×100×50垫木：升降头与立杆采用承插式连接，承载力达90kN，保证了荷载传递的可靠性。根据各层结构设计承载力和各层各构件的分担比例，转换层三直荷载要有效地传递至地下室顶板，才能保证安全。在支设大梁支架时，立杆的位置要经过弹线来确定，一层的对应位置也要弹线、定位，保证上下对应。一层模板的大梁对应三位待到转换层梁达到设计强度后，再拆除。梁侧模板采用：18厚木胶合板，内楞竖向方木，净距50，外愣水平双钢管，φ14对拉螺栓，间距：竖向≤500mm，纵向≤600mm，底螺栓杆距梁底150，上螺栓杆距板底150；固定模板所用螺帽均采用双螺帽，以防螺杆丝口滑丝。由于对拉螺栓比较密集，考虑对结构受力的影响，大梁中所用的对拉螺栓均为一次性投资。顶板模板采用9厚的竹胶合板，内楞为50×100方木，外楞水平杆、立杆均采用φ48×3.5mm钢管，顶板立杆间距≤1200mm(取大梁长度方向立杆间距的双倍数)，立杆下垫：100×100×50垫木，垫木与钢管之间放置竹胶合板。大梁模架沿梁长方向设两道剪刀撑，垂直于梁的长度方向，每间隔3～4跨，设剪刀撑并与顶板模架立杆相连，使梁与顶板模架连成整体，增加稳定性。同时设两道双向水平杆，大梁水平杆与顶杆水平杆相连，扫地横杆距楼面300mm。对于大梁下无对应梁支撑的部分，立杆下垫通长方木，对应的下层楼板处加密支撑，同时支撑向下延伸至设计单位核算后要求的位置(延伸至负一层)：后浇带处支撑层层设置，一直到地下室底板，支撑立杆与上部对应，并加剪刀撑，保证稳定性，在转换层施工前，负一层模板拆除后，检查±0．000层的梁是否有裂缝现象，若有，此处梁下设置支撑进行加固，防止上部加载对其造成危害。
(4)钢筋工程
①钢筋绑扎、制作的工作量约为400t；为顺利完成任务，用3套钢筋加工设备，保证供应，同时由2台塔吊配合吊运，安装。梁的上层，底层及端部弯头钢筋均是多排钢 筋，在钢筋绑扎时，对于梁上层钢筋每排间距确保不少于1.5d，且不小于30mm(d为受力钢筋的直径)；对于梁底层钢筋每排间距确保不少于1d，且不小于25mm，同时在下料前，将钢筋排列得当。对于梁端部弯头钢筋由于受柱断面尺寸限制，弯头钢筋的排距最小间距不得少于25mm。由于框支梁截面高度大，绑扎时利用结构模架立杆，支设钢筋安装支架后，依次排放梁底、梁面钢筋，由中间往两侧逐条扎好，然后逐层往上排放、绑扎，绑扎到最顶层钢筋后拆除临时支撑，将绑扎完毕的钢筋骨架准确平行就位，防止梁沿纵向位移。穿梁筋前，应确定相交的梁筋的上下位置，梁柱交接处应确定梁筋与柱筋的相对水平位置，避免造成梁筋排列不均，截面变小等。框支梁的保护层，垫块用高强度垫块，以免垫块被压碎。在柱子钢筋绑扎前，应确定好钢筋弯锚的方向和位置，一次到位，避免与梁钢筋交叉重叠。绑扎柱筋时，应吊线，保证柱筋垂直度符合规范要求，位置准确，箍筋绑扎到位，保证柱子的截面尺寸。绑扎梁时，拉通线，保证梁身顺直，不扭曲。板筋绑扎前在顶板模板上弹线，保证位置间距等准确。柱筋，梁筋、KZL中以“G” “ N”开头的腰筋等均采用机械连接，接头设置在受力较小处和避开墙上留洞处。钢筋封模板之前，施工人员对已绑扎好的钢筋进行巡视，对不便于混凝土浇筑及下料部位的钢筋及时采取有效处理措施。②剪力墙、暗柱、插筋定位准确后，用定位箍筋固定，并与梁筋点焊，防止位移。③框支梁中的拉钩，直径同箍筋，间距为3倍的箍筋间距；箍筋采用焊接封闭箍筋，单面焊接长度10d.④同一道框支梁，各跨截面不同时，小截面梁宽度≤400时，小梁按WKL构造施工。
(5)混凝土工程
本层混凝土浇筑以抗震缝为界，分为东、西两个施工段，分别进行浇筑，总混凝土浇筑量约为3000m3。
1）施工準备：①混凝土搅拌前，提供水泥强度报告、材料复验报告、配合比、材料合格证等资料；②施工前对各管理人员进行明确分工，保证各工序均有专人负责，并明确各自职责。对各岗位施工人员进行施工技术交底；③根据现场情况，分别在三个位置布置泵车，每区混凝土浇筑时，均采用两台泵车进行浇筑，并使用南边两台塔吊，配合进行施工；④落实电源，水源，通道及现场照明。预先确定通讯联络方法，现场设专职调度员统指挥；⑤在作业前对泵送机械设备进行全面检查，以保证在作业时间运转正常；⑥检查混凝土输送管道的铺设是否合理、牢固；⑦泵送前先将料斗、阀箱等部位用清水湿润，然后再加入一定的水泥砂浆进行泵送。砂浆的用量取决于输送管的长度与弯头的数量；⑧安排专人在浇筑混凝土时经常观察模板、钢筋、预留洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题及时处理，并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好；⑨请甲方协调周边环境，保证混凝土连续浇筑。
2)混凝土浇筑。①混凝土浇筑，采用2台混凝土输送泵，2台布料机。大梁混凝土浇筑时，采用一次连续浇筑；②振捣时，要做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下抽動，以使上下振动均匀，每点振动时间一般为15～20s为宜，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为30～40cm)同时还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准；③振捣时避免碰撞钢筋，摸板、预埋件、预埋管等，发现有变形、移位，各有关工种相互配合进行处理；④混凝土浇筑时，设专人负责墙板，暗柱插筋的保护工作，随时对变形、移位的插筋进行修复，并在混凝土收面之前将浇筑时溅在钢筋上的混凝土浆随时用抹布清理干净。
3)混凝土的表面处理。浇筑混凝土之前应在墙、柱等预留插筋上及周围钢管上按6m见方左右精确抄平，楼板上平50cm标高线，作为浇筑混凝土表面收面的标高控制线。振捣完毕后根据标高线，泥工用刮杠找平，在初凝前用平板振动器复振，然后用抹子抹平，最后用硬毛刷进行拉毛。这样能较好的控制混凝土表面的龟裂，减少混凝土表面的水分散发，消除塑性裂缝。
4)混凝土的保温养护，为保证混凝土中心温度与混凝土表面温度之差≤25℃，混凝土表面温度与大气温度之差≤25℃，要采取保温养护措施：①施工二层的外围墙体，并在主体结构四周用彩条布、棉毡进行封闭，减少穿堂风；②在梁的上表面，梁端与大气接触的部分，混凝土浇筑后先覆盖一层塑料薄膜，再覆盖一层草袋，一层棉毡；③根据测温及天气预报情况，及时在混凝土表面，下表面、侧面覆盖草帘、棉毡和塑料布等。
(6)拆模
待到混凝土的强度达到设计强度，且混凝土中心、表面、室外温度的差值均符合要求后，方可拆模。为了给拆模时间留够充分的证据，混凝土浇筑过程中预留多组3d、7d、10d、15d、28d试块，分别以3d、7d、10d等同条件试块确定拆模时间，同时注意混凝土的温度变化。
四、结语
随着高层建筑的发展趋势是集商业、住宅及娱乐为一体的发展模式，转换层很好的解决了建筑的多元化发展空间利用问题，但转换层存在结构设计的复杂和施工的诸多困难。在本次工程施工过程中，支撑系统未出现异常情况，证明支撑系统满足施工要求，经过上部结构和装饰工程的全部完成，转换层大梁未出现异常情况，证明设计和施工质量满足要求，为今后类似工程施工提供参考。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：梁式转换层；支撑系统；施工技术
Abstract: with the city building function of the diversification of structural layer construction technology in high-rise building widely application. Combining with the project examples, high-rise buildings beam type conversion layers and the technical key points of construction difficulties are analyzed as reference for other similar projects.
Keywords: beam type conversion layers; Support system; Construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
某高层建筑工程，地下3层，地上31层，转换层在地上3层，3层以下为框支剪力墙结构，转换层上部为剪力墙结构。转换层部分是以框支梁的形式转换的。结构梁设计最大梁截面尺寸为1000mm×2000mm，板厚200mm，混凝土强度等级为C50。转换层施工时，钢筋制作、安装量约为400t；墙、柱、梁、板混凝土整体浇筑，混凝土量约为3000m3。
二、施工难点分析
(1)转换层位于大开间部分最上层，将转换层自重及施工荷载(≥70kN/m2)传到基础，并确保大开间各层楼板的安全。
(2)转换层次梁下无对应梁时的支撑设置问题，转换层梁在后浇带处的支撑设置问题。
(3)转换层主梁钢筋用量大，绑扎难度大，梁和梁柱结点处钢筋密集，混凝土振捣难度大。
(4)转换层梁体积大，水化热高，内外温差控制、养护保温措施要求高，容易出现温度裂缝。
三、施工技术要点分析
(1)施工工艺流程
放线→模架立杆定位→模架搭设，绑扎墙、柱钢筋→铺设梁底摸板→绑扎梁钢筋→支设板、梁、柱模板→插剪力墙、暗柱竖筋→绑扎板筋→混凝土浇筑→混凝土养护→7d后再进行上部结构施工、拆模。
(2)主要施工步骤
模板工程，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)有关规定，对转换层模架系统进行了计算，施工阶段模板承受的垂直荷载为67.86kN/m2，施工阶段模架立杆承受的垂直荷载为67.08kN/m2。
(3)模板支撑系统
大梁底摸板采用18厚木胶合板,可以递减一部分温差，另外对结构构件的表面平整度，混凝土表面质量具有较多的优点。但其刚度较小，在板下纵向设置方木,净间距为80mm,方木下设置横向水平双钢管(2×φ48×3.5mm，纵向间距≤600mm；横向水平双钢管由升降头承担，升降头的间距：横向≤500mm，纵向≤600mm；荷载由升降头传递到立杆，立杆的间距：横向≤500mm，纵向≤600mm，步距≤1200mm，立杆下设100×100×50垫木：升降头与立杆采用承插式连接，承载力达90kN，保证了荷载传递的可靠性。根据各层结构设计承载力和各层各构件的分担比例，转换层三直荷载要有效地传递至地下室顶板，才能保证安全。在支设大梁支架时，立杆的位置要经过弹线来确定，一层的对应位置也要弹线、定位，保证上下对应。一层模板的大梁对应三位待到转换层梁达到设计强度后，再拆除。梁侧模板采用：18厚木胶合板，内楞竖向方木，净距50，外愣水平双钢管，φ14对拉螺栓，间距：竖向≤500mm，纵向≤600mm，底螺栓杆距梁底150，上螺栓杆距板底150；固定模板所用螺帽均采用双螺帽，以防螺杆丝口滑丝。由于对拉螺栓比较密集，考虑对结构受力的影响，大梁中所用的对拉螺栓均为一次性投资。顶板模板采用9厚的竹胶合板，内楞为50×100方木，外楞水平杆、立杆均采用φ48×3.5mm钢管，顶板立杆间距≤1200mm(取大梁长度方向立杆间距的双倍数)，立杆下垫：100×100×50垫木，垫木与钢管之间放置竹胶合板。大梁模架沿梁长方向设两道剪刀撑，垂直于梁的长度方向，每间隔3～4跨，设剪刀撑并与顶板模架立杆相连，使梁与顶板模架连成整体，增加稳定性。同时设两道双向水平杆，大梁水平杆与顶杆水平杆相连，扫地横杆距楼面300mm。对于大梁下无对应梁支撑的部分，立杆下垫通长方木，对应的下层楼板处加密支撑，同时支撑向下延伸至设计单位核算后要求的位置(延伸至负一层)：后浇带处支撑层层设置，一直到地下室底板，支撑立杆与上部对应，并加剪刀撑，保证稳定性，在转换层施工前，负一层模板拆除后，检查±0．000层的梁是否有裂缝现象，若有，此处梁下设置支撑进行加固，防止上部加载对其造成危害。
(4)钢筋工程
①钢筋绑扎、制作的工作量约为400t；为顺利完成任务，用3套钢筋加工设备，保证供应，同时由2台塔吊配合吊运，安装。梁的上层，底层及端部弯头钢筋均是多排钢 筋，在钢筋绑扎时，对于梁上层钢筋每排间距确保不少于1.5d，且不小于30mm(d为受力钢筋的直径)；对于梁底层钢筋每排间距确保不少于1d，且不小于25mm，同时在下料前，将钢筋排列得当。对于梁端部弯头钢筋由于受柱断面尺寸限制，弯头钢筋的排距最小间距不得少于25mm。由于框支梁截面高度大，绑扎时利用结构模架立杆，支设钢筋安装支架后，依次排放梁底、梁面钢筋，由中间往两侧逐条扎好，然后逐层往上排放、绑扎，绑扎到最顶层钢筋后拆除临时支撑，将绑扎完毕的钢筋骨架准确平行就位，防止梁沿纵向位移。穿梁筋前，应确定相交的梁筋的上下位置，梁柱交接处应确定梁筋与柱筋的相对水平位置，避免造成梁筋排列不均，截面变小等。框支梁的保护层，垫块用高强度垫块，以免垫块被压碎。在柱子钢筋绑扎前，应确定好钢筋弯锚的方向和位置，一次到位，避免与梁钢筋交叉重叠。绑扎柱筋时，应吊线，保证柱筋垂直度符合规范要求，位置准确，箍筋绑扎到位，保证柱子的截面尺寸。绑扎梁时，拉通线，保证梁身顺直，不扭曲。板筋绑扎前在顶板模板上弹线，保证位置间距等准确。柱筋，梁筋、KZL中以“G” “ N”开头的腰筋等均采用机械连接，接头设置在受力较小处和避开墙上留洞处。钢筋封模板之前，施工人员对已绑扎好的钢筋进行巡视，对不便于混凝土浇筑及下料部位的钢筋及时采取有效处理措施。②剪力墙、暗柱、插筋定位准确后，用定位箍筋固定，并与梁筋点焊，防止位移。③框支梁中的拉钩，直径同箍筋，间距为3倍的箍筋间距；箍筋采用焊接封闭箍筋，单面焊接长度10d.④同一道框支梁，各跨截面不同时，小截面梁宽度≤400时，小梁按WKL构造施工。
(5)混凝土工程
本层混凝土浇筑以抗震缝为界，分为东、西两个施工段，分别进行浇筑，总混凝土浇筑量约为3000m3。
1）施工準备：①混凝土搅拌前，提供水泥强度报告、材料复验报告、配合比、材料合格证等资料；②施工前对各管理人员进行明确分工，保证各工序均有专人负责，并明确各自职责。对各岗位施工人员进行施工技术交底；③根据现场情况，分别在三个位置布置泵车，每区混凝土浇筑时，均采用两台泵车进行浇筑，并使用南边两台塔吊，配合进行施工；④落实电源，水源，通道及现场照明。预先确定通讯联络方法，现场设专职调度员统指挥；⑤在作业前对泵送机械设备进行全面检查，以保证在作业时间运转正常；⑥检查混凝土输送管道的铺设是否合理、牢固；⑦泵送前先将料斗、阀箱等部位用清水湿润，然后再加入一定的水泥砂浆进行泵送。砂浆的用量取决于输送管的长度与弯头的数量；⑧安排专人在浇筑混凝土时经常观察模板、钢筋、预留洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况，发现问题及时处理，并应在已浇筑的混凝土凝结前修正完好；⑨请甲方协调周边环境，保证混凝土连续浇筑。
2)混凝土浇筑。①混凝土浇筑，采用2台混凝土输送泵，2台布料机。大梁混凝土浇筑时，采用一次连续浇筑；②振捣时，要做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下抽動，以使上下振动均匀，每点振动时间一般为15～20s为宜，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为30～40cm)同时还应视混凝土表面呈水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准；③振捣时避免碰撞钢筋，摸板、预埋件、预埋管等，发现有变形、移位，各有关工种相互配合进行处理；④混凝土浇筑时，设专人负责墙板，暗柱插筋的保护工作，随时对变形、移位的插筋进行修复，并在混凝土收面之前将浇筑时溅在钢筋上的混凝土浆随时用抹布清理干净。
3)混凝土的表面处理。浇筑混凝土之前应在墙、柱等预留插筋上及周围钢管上按6m见方左右精确抄平，楼板上平50cm标高线，作为浇筑混凝土表面收面的标高控制线。振捣完毕后根据标高线，泥工用刮杠找平，在初凝前用平板振动器复振，然后用抹子抹平，最后用硬毛刷进行拉毛。这样能较好的控制混凝土表面的龟裂，减少混凝土表面的水分散发，消除塑性裂缝。
4)混凝土的保温养护，为保证混凝土中心温度与混凝土表面温度之差≤25℃，混凝土表面温度与大气温度之差≤25℃，要采取保温养护措施：①施工二层的外围墙体，并在主体结构四周用彩条布、棉毡进行封闭，减少穿堂风；②在梁的上表面，梁端与大气接触的部分，混凝土浇筑后先覆盖一层塑料薄膜，再覆盖一层草袋，一层棉毡；③根据测温及天气预报情况，及时在混凝土表面，下表面、侧面覆盖草帘、棉毡和塑料布等。
(6)拆模
待到混凝土的强度达到设计强度，且混凝土中心、表面、室外温度的差值均符合要求后，方可拆模。为了给拆模时间留够充分的证据，混凝土浇筑过程中预留多组3d、7d、10d、15d、28d试块，分别以3d、7d、10d等同条件试块确定拆模时间，同时注意混凝土的温度变化。
四、结语
随着高层建筑的发展趋势是集商业、住宅及娱乐为一体的发展模式，转换层很好的解决了建筑的多元化发展空间利用问题，但转换层存在结构设计的复杂和施工的诸多困难。在本次工程施工过程中，支撑系统未出现异常情况，证明支撑系统满足施工要求，经过上部结构和装饰工程的全部完成，转换层大梁未出现异常情况，证明设计和施工质量满足要求，为今后类似工程施工提供参考。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。