摘要：近年來，隨著高層建筑向多功能、多用途在發(fā)展,高層建筑結(jié)構(gòu)之間存在著柱網(wǎng)、軸線交錯(cuò)甚至結(jié)構(gòu)型式的不同,本文以小區(qū)高層住宅轉(zhuǎn)換層為例，詳細(xì)介紹了轉(zhuǎn)換層中施工技術(shù)及方法及梁模板設(shè)計(jì)計(jì)算。供大家參考。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，模板設(shè)計(jì)
　　前言
　　現(xiàn)代高層建筑由于使用功能要求的大空間,往往需要轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。高層建筑正在朝多功能、綜合用途發(fā)展,不同用途的樓層,不同大小的開間,需要不同的結(jié)構(gòu)形式。為滿足建筑功能的需求,必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式不同,其施工方法也各有特點(diǎn)。
　　1工程概況
　　本工程境逸寧靜佳苑11#樓總高54m,地上18層，地下1層，1～3層為住宅大堂，4層以上為住宅，由于建筑功能的改變，設(shè)置了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層高8.60米，轉(zhuǎn)換層樓面板厚180mm，板筋Φ10@125(HRB400)，Φ10@150(下筋HRB400鋼筋)，最大截面梁的尺寸為1000×2500，跨度9.0m，最大主筋直徑32（HRB400鋼筋）。設(shè)計(jì)要求KZL鋼筋沿全長貫通，不得設(shè)有接頭，后與設(shè)計(jì)協(xié)商，在錨固段進(jìn)行滾軋直螺紋連接,連接等級(jí)為1級(jí)。
　　2轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)
　　轉(zhuǎn)換層樓面板厚180mm，轉(zhuǎn)換層梁柱砼強(qiáng)度等級(jí)C40，板砼強(qiáng)度等級(jí)C30，墻砼強(qiáng)度等級(jí)C30。
　　2.1結(jié)構(gòu)承載能力加固
　　轉(zhuǎn)換層施工需20天，澆筑砼時(shí)，其下面樓層砼已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，其設(shè)計(jì)荷載為2.0KN/m2，KZL部位必須將對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換層大梁范圍下面的地下室梁板加固，加固立桿間距同KZL模板排架支撐，要求上下各層立桿位于同一直線上。轉(zhuǎn)換層梁下支撐加固示意圖如下圖
　　
　　2.2施工技術(shù)分析
　　1、框支梁截面大，自重大，最大梁線載為1.0×2.5×(24+1.5)=63.75KN/m，本層層高達(dá)8.60m，同時(shí)框支梁自重及施工荷載考慮通過模板支撐系統(tǒng)傳遞到地下室的梁板結(jié)構(gòu)上進(jìn)行卸荷，因此，支撐系統(tǒng)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性等必須滿足技術(shù)要求。
　　2、大梁梁截面大、配筋量大，主筋直徑大、箍筋密度大、支座處錨固長度大（最長達(dá)3.72m），鋼筋制作、運(yùn)輸就位、安裝難度相對(duì)較大。
　　3、大梁主筋采用12m長HRB400鋼筋。
　　4、框支梁截面大，屬大體積砼，內(nèi)外溫差可能超過25℃，因此，應(yīng)按大體積砼施工要求，做好養(yǎng)護(hù)期間的保溫工作，防止產(chǎn)生溫度裂縫。
　　5、梁筋錨入柱內(nèi)較長，部分柱砼不能先澆，給轉(zhuǎn)換層砼澆筑帶來一定困難。
　　3施工方法
　　3.1模板工程
　　a、立桿長度不足可用對(duì)接扣件接長，但每根立桿只允許有1個(gè)接頭，鋼管接口應(yīng)平整、吻合、嚴(yán)密，連接后的立桿應(yīng)平直，不偏心，不彎曲。
　　b、立桿上的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置：兩根相鄰立桿的接頭不得設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開的距離不宜小于500mm。各接頭中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于步距的1/3。
　　c、搭設(shè)排架支撐時(shí)，每完成一段要及時(shí)校正立桿的垂直度、水平桿的標(biāo)高和扣件的緊固程度，符合要求后再進(jìn)行下一段施工。
　　d、剪刀撐應(yīng)由底到頂連續(xù)設(shè)置，剪刀撐的斜桿應(yīng)成對(duì)設(shè)置并設(shè)在立桿的外側(cè)，斜桿的接長必須使用搭接，搭接長度不小于1m,應(yīng)采用不少于3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定。
　　3.2鋼筋工程
　　轉(zhuǎn)換層鋼筋施工重在框支梁施工，框支梁由于跨度大，配筋密集，現(xiàn)場施工難度大。準(zhǔn)確地翻樣和下料，合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋工程施工的關(guān)鍵。
　　轉(zhuǎn)換層鋼筋采用滾軋直螺紋接頭連接，接頭個(gè)數(shù)為2倍梁筋數(shù)量.
　　3.3混凝土工程
　　混凝土以固態(tài)形式與梁底部鋼筋結(jié)合,達(dá)到一定強(qiáng)度后承受后面兩次可塑性混凝土荷載,并將荷載均勻地傳遞給支頂。
　　考慮到轉(zhuǎn)換層的層高較大，整體澆筑時(shí)，框支柱不容易振搗，且轉(zhuǎn)換層砼方量較大，為保證轉(zhuǎn)換層整個(gè)支撐體系的穩(wěn)定性，將轉(zhuǎn)換層墻、柱、梁、板砼分二次澆筑，墻、柱先澆筑至4.9m標(biāo)高處。轉(zhuǎn)換層梁的澆搗采用自然斜面分層振搗法，混凝土分層厚度不超過500mm，上下層混凝土之間澆筑間隙時(shí)間不超過初凝時(shí)間的1/2。并采取二次振搗提高砼界面處粘結(jié)力和咬合力消除混凝土泌水現(xiàn)象。在保證混凝土不出現(xiàn)冷縫的前提下，澆搗速度適當(dāng)放慢，以增加散熱和促進(jìn)熱量交換。
　　轉(zhuǎn)換層KZL、KZZ的砼標(biāo)號(hào)為C40，梁板的砼標(biāo)號(hào)為C30，故在砼澆筑時(shí)先澆筑梁柱砼，后澆筑板砼。梁柱砼澆筑方式見下圖：

　　4轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)公式及計(jì)算
　　4.1柱模設(shè)計(jì)
　　為保證注模板澆筑中的安全,柱分兩次澆筑,首次澆筑高度為4.9m,即澆筑之KZL錨固鋼筋的下口。柱截面700×1200，柱高5.1m，柱側(cè)模板采用18厚膠合板，豎楞間距為300，柱箍為φ48×3.5雙鋼管，間距250，柱模構(gòu)造圖如下
　　
　　1、荷載計(jì)算
　　連續(xù)澆筑高度4.9m。
　　1.1、求澆筑砼的側(cè)壓力
　　已知：V=4.0m/h，混凝土澆筑溫度T=23℃，外加劑影響修正系數(shù)取β1=1.2，坍落度影響系數(shù)β2=1.15。
　　F1=0.22γct0β1β2=0.22×24××1.2×1.15×=76.7KN/m2
　　F2=γcH=24×4.9=117.6KN/m2
　　按施工規(guī)范規(guī)定取二者中較小值F=76.7KN/m2作為標(biāo)準(zhǔn)荷載,則側(cè)壓力設(shè)計(jì)荷載值為76.7×1.2×0.9=82.8KN/m2有效壓頭h=82.8/24=3.45m
　　1.2、考慮傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷載4KN/m2，則其強(qiáng)度設(shè)計(jì)荷載為4×1.4×0.9=5.04KN/m2。
　　1.3、組合荷載
　　82.8+5.04=87.84KN/m2
　　2、柱側(cè)模板計(jì)算
　　取1米高為計(jì)算對(duì)象，
　　則q=87.84×1=87.84KN/m。
　　按兩等跨連續(xù)梁考慮，按最不利荷載布置，查《施工手冊(cè)》得：彎矩系數(shù)：KM=-0.125。
　　則其最大彎矩Mmax=0.125×87.84×0.252=0.686KN•m
　　模板所需截面抵抗矩w=Mmax/fm=0.686×106/25=2.74×104mm3
　　模板實(shí)際截面抵抗矩w=×1000×152=3.75×104mm3>2.74×104mm3
　　則模板截面滿足要求。
　　3、對(duì)拉螺栓計(jì)算
　　確定M12對(duì)拉螺栓水平間距400，豎向間距為鋼管楞的間距300。上疏下密300～500
　　則F×a×b=87.84×0.4×0.3=10.54KN＜f=12.19KN
　　對(duì)拉螺栓滿足要求。
　　4.2梁模板設(shè)計(jì)計(jì)算
　　轉(zhuǎn)換層最大梁截面為1000×2500，梁長9.0m,層高8.6m。該梁底模采用15厚膠合板，通長擱柵采用50×100@200的木枋七根，擱柵也采用48×3.5的鋼管2根，間距500。梁側(cè)面采用15厚膠合板，豎楞采用50×100木枋，間距300mm，圍楞設(shè)六道，采用M12對(duì)拉螺栓固定，間距沿梁高方向400mm、梁長方向400mm設(shè)置。
　　梁離樓面高度5.1米，采用φ48×3.5腳手鋼管，其允許承載力[N]=11.6KN,鋼管支架的連接方式為扣件對(duì)接。水平桿步距1500，梁下立桿數(shù)為4，沿梁長方向間距500。為增加梁下支撐的整體剛度，在上兩步水平桿處設(shè)置橫向剪刀撐。
　　1、荷載計(jì)算
　　底板承受荷載設(shè)計(jì)值
　　底板承受荷載設(shè)計(jì)值
　　底板自重1×0.5×1.2=0.6KN/m
　　砼自重24×1×2.5×1.2=72KN/m
　　鋼筋自重1.5×1×2.5×1.2=3.75KN/M
　　施工荷載2×1×1.4=2.8KN/M
　　振搗混凝土荷載2.0×1×1.4=2.8KN/M
　　傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的荷載2.0×1×1.4=2.8KN/m
　　總豎向設(shè)計(jì)荷載84.75KN/m
　　2、底模驗(yàn)算
　　抗彎強(qiáng)度,按四等跨連續(xù)梁計(jì)算，查表，可知：KM=-0.107,KW=0.632
　　Mmax=Kmql2=0.107×85.74×0.5×0.22=0.183KN•m
　　W＝bh2/6=500×152/6=19.8×103mm3
　　f=Mmax/=183×103/19.8×103＝9.76N/mm2<fm=25N/mm2
　　
　　抗彎強(qiáng)度符合要求。
　　撓度驗(yàn)算
　　剛度驗(yàn)算時(shí)不考慮振動(dòng)荷載，因此，q=84.75-8.4=76.35KN/m
　　I=bh3/12=500×153/12=140.63×103mm4
　　w=KWql4／100EI=0.632×76.35×0.5×2004/100×3500×140.63×103=0.78mm
　　<200/250=0.8mm
　　滿足要求。
　　3、通長擱柵驗(yàn)算
　　抗彎強(qiáng)度,按四等跨連續(xù)梁計(jì)算，查表，可知：KM=-0.107,KW=0.632
　　Mmax=Kmql2=0.107×85.74×0.2×0.52=0.459KN•m
　　W＝bh2/6=50×1002/6=8.3×104mm3
　　f=Mmax/=459×103/8.3×104＝5.53N/mm2<fm=25N/mm2
　　抗彎強(qiáng)度符合要求。
　　撓度驗(yàn)算
　　剛度驗(yàn)算時(shí)不考慮振動(dòng)荷載，因此，q=84.75-8.4=76.35KN/m
　　I=bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm4
　　V=KWql4／100EI=0.632×76.35×0.2×5004/100×3500×4.17×106=1.03mm
　　<500/250=2mm
　　滿足要求。
　　4、主擱柵驗(yàn)算
　　抗彎強(qiáng)度,按四等跨連續(xù)梁計(jì)算，查表，可知：KM=-0.107,KW=0.632
　　Mmax=Kmql2=0.107×85.74×0.5×0.252=0.287KN•m
　　100×100木枋抵抗矩為100×1002／6＝16.7×104
　　f=Mmax/=287×103/16.7×104＝1.72N/mm2<fm=25N/mm2
　　抗彎強(qiáng)度符合要求。
　　撓度驗(yàn)算
　　剛度驗(yàn)算時(shí)不考慮振動(dòng)荷載，因此，q=84.75-8.4=76.35KN/m
　　100×100木枋慣性矩為100×1003／12＝8.3×106
　　w=KWql4／100EI=0.632×76.35×0.5×3304/100×3500×8.3×106=0.1mm
　　<330/250=1.3mm
　　滿足要求。
　　5、梁側(cè)模的驗(yàn)算
　　求澆筑砼對(duì)梁側(cè)模的側(cè)壓力
　　預(yù)計(jì)6月中旬澆筑轉(zhuǎn)換層砼，屆時(shí)混凝土澆筑溫度約為23℃；外加劑影響修正系數(shù)取β1=1.2，坍落度影響系數(shù)β2=1.15，
　　F1=0.22γct0β1β2=0.22×24×(200/23+15)×1.2×1.15×21/2=54.22KN/m2
　　F2=γcH=24×2.5=60KN/m2
　　按施工規(guī)范定取二者中較小值F=43.2KN/m2作為標(biāo)準(zhǔn)荷載,則側(cè)壓力設(shè)計(jì)荷載值為54.22×1.2×0.9=58.55KN/m2
　　有效壓頭h=58.55/24=2.44m
　　考慮振搗砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷載4KN/m2，則其強(qiáng)度設(shè)計(jì)荷載為4×1.4×0.9=5.04KN/m2。
　　組合荷載
　　58.55+5.04=63.6KN/m2
　　仍按四等跨計(jì)算，立檔間距為300，彎矩系數(shù)、剪力系數(shù)、撓度系數(shù)與前述相同。
　　抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算
　　Mmax=Kmql2=0.107×63.6×0.3×0.52=0.510KN•m
　　W＝bh2/6=50×1002/6=8.3×104mm3
　　f=Mmax/=510×103/8.3×104＝6.15N/mm2<fm=25N/mm2
　　抗彎強(qiáng)度符合要求。
　　撓度驗(yàn)算
　　剛度驗(yàn)算時(shí)不考慮振動(dòng)荷載，因此，q=58.55KN/m
　　I=bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm4
　　V=KWql4／100EI=0.632×58.55×0.3×5004/100×3500×4.17×106=0.48mm
　　<500/250=2mm
　　滿足要求。
　　對(duì)拉螺栓的計(jì)算
　　確定M12對(duì)拉螺栓水平間距，豎向間距為鋼管楞的間距400。
　　則F×a×b=63.6×0.4×0.4=10.18KN＜f=12.19KN
　　取螺栓水平間距取為400mm。
　　鋼管立柱驗(yàn)算
　　根據(jù)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算。
　　支架立桿的計(jì)算長度lo=h+2a=1.5+0.15×2=1.8
　　λ=lo’/i=1800/15.8=114
　　查表，=0.489
　　N/φA=84.75×103/0.489×4×4.89×102=88.6N/㎜2<f=205N/㎜2(滿足要求)
　　符合要求。
　　結(jié)束語：
　　總之，在施工中要充分考慮并利用已完成結(jié)構(gòu)的支撐作用,恰當(dāng)選擇支撐材料,嚴(yán)格驗(yàn)算支撐受力體系,把好各個(gè)關(guān)，嚴(yán)格控制質(zhì)量及工序是我們工作的職責(zé)。