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轉(zhuǎn)換層施工困難淺探及其工程質(zhì)量保證
高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是極為重要的受力構(gòu)件(層次)，是一個建筑物中連接不同結(jié)構(gòu)形式的關(guān)鍵層，它既是下部結(jié)構(gòu)的“頂板”，又是上部結(jié)構(gòu)的“基礎(chǔ)”，在整個建筑物結(jié)構(gòu)體系中，起著至關(guān)重要的連接作用。由于其體積大、鋼筋密布、施工要求高、施工困難大，因此容易出現(xiàn)工程事故。如某工程轉(zhuǎn)換層大梁尺寸為1 100ram~2600舢，大梁下部配筋為38d~28，箍筋為~14&1O0;梁底鋼筋凈距僅有28 mm， 主次梁節(jié)點部位縱橫交叉共8層鋼筋。泵送混凝土碎石最大粒徑為2Oinm.仍難以澆筑和振搗。導致部分節(jié)點存在孔洞(最大尺寸為0.60 mxO.70 mxO.15 m)，梁底、柱鋼筋在孔洞部位完全的裸露，無混凝土握裹。事故處理時間長達4個月，經(jīng)濟損失達300多萬元。
一、大梁鋼筋骨架
中山市某高層建筑轉(zhuǎn)換層平面尺寸為26.1 mx155.0m。大梁最大尺寸為1.2mx2.1 m。大梁支座鋼筋為56~28.跨中底筋為40~28，理論上鋼筋凈距應為28咖，實際卻布置得很混亂。又由于工程量大，其支模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土工期長達3個月，大梁鋼筋長期雨淋日曬，早期綁扎的已明顯生銹，致使梁底面混凝土銹跡斑斑。
鑒于轉(zhuǎn)換層大梁鋼筋密布、骨架笨重，致使鋼筋綁扎、骨架支承、混凝土澆筑困難，目前已有許多新建議，如：大梁上部采用開口鋼箍，待梁筋綁扎完畢，再焊接成閉口箍;大梁鋼筋排列改用并筋方案、設(shè)置翼緣板方案或并筋加翼緣板方案等。但是對于鋼筋綁扎工程量大、工期長、鋼筋密布、支承困難等問題，最好的解決方案還是采用型鋼混凝土梁。由于鋼筋骨架笨重，若想一次支模到樓板底，往往需要在梁內(nèi)設(shè)置型鋼支撐架;但是型鋼支撐架在混凝土澆筑后埋在梁內(nèi)，不能周轉(zhuǎn)，增加了工程費用。如果梁模先不安裝到樓板底(分層支模)，就可用扣件式鋼管腳手架支承鋼筋骨架，轉(zhuǎn)換梁分層澆筑可減少鋼筋骨架支承的費用。梁底鋼筋骨架的保護層需用細石混凝土加鐵絲網(wǎng)制作的夾絲墊塊，才不致被骨架壓碎.但不能用粗鋼筋作墊，時間長了粗鋼筋會生銹，脹裂保護層。竹木膠合板模板拼縫嚴密，轉(zhuǎn)換層施工工期長。雨水及混凝± 澆筑前的施工用水容易積聚于梁底，梁底鋼筋更易生銹，因此，梁底模板應設(shè)置一些漏水口，以便排除粱底模積水和清理垃圾。
二、模板支撐
轉(zhuǎn)換層體積大，大梁自重每m約達10t，模板支撐問題、下層樓板的承載力問題均需認真考慮。
1.荷載傳遞法支模
一種方案是將轉(zhuǎn)換層梁(板)的自重和施工荷載通過支撐系統(tǒng)傳遞給若干層樓板.支承樓板的層數(shù)應通過計算來確定。另一種方案是充分利用轉(zhuǎn)換層支承柱的傳力作用，將絕大部分荷載通過梁兩端柱面挑出的鋼托座，或柱面伸出的多排斜撐桿構(gòu)成的梁下斜撐支架體系，傳遞給混凝土柱;另一部分通過樓面設(shè)置的豎向支撐構(gòu)成的梁下排架體系，傳遞給下面若干個樓層。
2.埋設(shè)型鋼法支模
在轉(zhuǎn)換梁中埋設(shè)型鋼或鋼桁架。并與模板連為一體，以承受全部大梁自重及施工荷載，大梁一次澆搗成型，可節(jié)省模板支撐材料，轉(zhuǎn)換梁可采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。
3.疊合澆筑法支模
應用疊合梁原理將轉(zhuǎn)換層梁(板)分為2次或3次澆筑成型，支撐系統(tǒng)只需考慮承受第1次的混凝土自重和施工荷載。在水平施工縫(疊合面)下，通過力學計算增設(shè)附加鋼筋(大梁支座負彎矩鋼筋)，利用第1次澆筑混凝土形成的梁.支承第2次澆筑混凝土的自重及施工荷載.利用第2次澆筑混凝土與第1次澆筑混凝土形成的疊合梁。支承第3次澆筑混凝土的自重及施工荷載。由此，梁下頂撐負荷大大減小，且減少了大量模板支撐材料，同時因混凝土分幾次澆筑.緩解了大體積混凝土水化熱值高、溫度應力過大對裂縫控制的不利影響。
其疊合面處理可采用鋼筋混凝土剪力墩、預埋豎直插筋或抗剪斜筋，保證上下兩個澆筑層的混凝土一同工作。為避免疊合面混凝土出現(xiàn)水平裂縫，在上下澆筑層之間各設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)， 兩層鋼筋網(wǎng)間距為100mm。疊合澆筑法支模施工費用較低，混凝土水化熱較小，工程質(zhì)量有保證，在工期許可的情況下，應大力推廣此法。轉(zhuǎn)換層支模風險較大，因此，其模板系統(tǒng)設(shè)計應通過力學計算、復核、審批，再上報當?shù)亟ㄖこ藤|(zhì)量安全監(jiān)督部門。施工期間應加強觀測、動態(tài)管理，嚴防爆模事故，杜絕倒塌事故。
三、混凝土澆筑
1.澆筑
轉(zhuǎn)換層大梁鋼筋密布，梁高一般在2 m左右，如果梁模一次安裝到頂，混凝土下料就十分困難，更難于水平分層澆筑、分層振搗。如果采用疊合澆筑法支模，上述困難就能迎刃而解。由于盲目要求施工進度的情況普遍存在，往往不能分層安裝梁模，在此情況下，為了混凝土下料和振搗的方便，梁模宜半邊安裝到頂，另半邊隨澆筑隨安裝。這樣木工會顯得十分緊張 ，因此，混凝土應摻緩凝劑，留給木工一些時間，以便跟上混凝土澆筑進度。再采用開口鋼箍.待大梁支座鋼筋綁扎后，開口鋼箍再焊接封閉，這樣，大梁混凝土的澆筑問題便可得到緩解， 且更容易保證澆筑質(zhì)量。
2.養(yǎng)護
由于轉(zhuǎn)換層大梁體積大，混凝土水化熱值很高，因此，轉(zhuǎn)換層混凝土強度等級不宜太高，并應采用低熱水泥，控制入模溫度，并宜埋設(shè)循環(huán)冷卻水管，控制大體積混凝土的水化熱。為減少混凝土的表層裂縫，轉(zhuǎn)換層的梁、柱應采用“帶模養(yǎng)護+表面保溫法”，側(cè)模拆除時間不應早于14d.才不致出現(xiàn)未拆模板先有裂縫或拆模之后很快出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
3.加強帶
轉(zhuǎn)換層一般多是超長結(jié)構(gòu)，為了減少裂縫，設(shè)計往往要沿縱長30m左右設(shè)置后澆帶。如中山市工程實例中.不設(shè)變形縫的最長段為120m，設(shè)計要求在中間段的兩處設(shè)置后澆帶，后澆帶封閉間隔時間不少于60d。但是，在后澆帶區(qū)域內(nèi)的框支梁和次梁上均有上部結(jié)構(gòu)的剪力墻，如果設(shè)置后澆帶，在轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑完畢后的60d內(nèi)，將有10層以上荷載加在處于懸臂狀態(tài)的框支梁上.而框支梁及其下部支撐系統(tǒng)與上部荷載不符。
如果上部結(jié)構(gòu)不設(shè)鶯施工縫，后澆帶區(qū)域內(nèi)的下部支撐將從地下室底板以上保留至后澆帶封閉后的28 d，模板支撐一次投入量太大，停置的時間太長，將嚴重影響裙樓其他工種作業(yè)。經(jīng)協(xié)商，決定取消后澆帶，將原后澆帶部位改為摻膨脹劑的加強帶。全梁采用“帶模養(yǎng)護+表面保溫保濕法”。雖然對加強帶的機理和效果尚有爭議，但是未設(shè)變形縫和后澆帶、長120m的轉(zhuǎn)換層大梁已歷經(jīng)兩夏兩冬的考驗(其中的邊梁一直處于露天環(huán)境)，仍未見不良后果，僅大梁表層有為數(shù)不多的干縮裂縫。
4.檢查
由于轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑、振搗都比較困難，拆模之后及主體工程完成之后都應做混凝土實體檢驗和外觀缺陷檢查，包括混凝土強度、保護層厚度、混凝土缺陷，如空鼓、蜂窩、孔洞均需敲擊甚至探傷，若發(fā)現(xiàn)問題應認真處理。
四、小結(jié)
(1)為解決轉(zhuǎn)換層大梁鋼筋密布問題，建議采用型鋼混凝土梁。
(2)轉(zhuǎn)換層大粱建議采用疊合澆筑法支模，模板費用較低，且容易保證混凝土的澆筑質(zhì)量。
(3)考慮到裂縫修補技術(shù)已不再困難，而在超長結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層大梁上設(shè)置后澆帶又有諸多不便，因此建議不設(shè)后澆帶，而是否改用加強帶有待試驗證明。
(4)由于轉(zhuǎn)換層施工困難，拆模和主體工程完畢之后都應做混凝土實體檢測和混凝土外觀缺陷檢查。
(5)高層建筑中，許多地下墻壁、裙樓樓板、轉(zhuǎn)換層大梁都是超長結(jié)構(gòu)，往往不設(shè)變形縫，即使在中間段設(shè)置若干后澆帶，其裂縫依然產(chǎn)生。地下室墻壁最多，裙樓樓板較少，轉(zhuǎn)換層大梁最少，三者相比，表面積小、配筋率高的轉(zhuǎn)換層大梁若出現(xiàn)較多裂縫，應查找原因，由專業(yè)單位做檢測和鑒定，切勿掉以輕心。
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