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(gè)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(gè)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(diǎn)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(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)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(shí)間長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)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(yīng)為28咖，實(shí)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(zhǎng)達(dá)3個(gè)月，大梁鋼筋長(zhǎng)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(duì)于鋼筋綁扎工程量大、工期長(zhǎng)、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(fèi)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(fèi)用。梁底鋼筋骨架的保護(hù)層需用細(xì)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(shí)間長(zhǎng)了粗鋼筋會(huì)生銹，脹裂保護(hù)層。竹木膠合板模板拼縫嚴(yán)密，轉(zhuǎn)換層施工工期長(zhǎng)。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(yīng)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(dá)10t，模板支撐問題、下層樓板的承載力問題均需認(rèn)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(yīng)通過計(jì)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(gè)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(yīng)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(xué)計(jì)算增設(shè)附加鋼筋(大梁支座負(fù)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(fù)荷大大減小，且減少了大量模板支撐材料，同時(shí)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(yīng)力過大對(duì)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(yù)埋豎直插筋或抗剪斜筋，保證上下兩個(gè)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(fèi)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(yīng)大力推廣此法。轉(zhuǎn)換層支模風(fēng)險(xiǎn)較大，因此，其模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)通過力學(xué)計(jì)算、復(fù)核、審批，再上報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄖこ藤|(zhì)量安全監(jiān)督部門。施工期間應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)、動(dòng)態(tài)管理，嚴(yán)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(jìn)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(huì)顯得十分緊張 ，因此，混凝土應(yīng)摻緩凝劑，留給木工一些時(shí)間，以便跟上混凝土澆筑進(jìn)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(hù)
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(qiáng)度等級(jí)不宜太高，并應(yīng)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(yīng)采用“帶模養(yǎng)護(hù)+表面保溫法”，側(cè)模拆除時(shí)間不應(yīng)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(qiáng)帶
轉(zhuǎn)換層一般多是超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，為了減少裂縫，設(shè)計(jì)往往要沿縱長(zhǎng)30m左右設(shè)置后澆帶。如中山市工程實(shí)例中.不設(shè)變形縫的最長(zhǎng)段為120m，設(shè)計(jì)要求在中間段的兩處設(shè)置后澆帶，后澆帶封閉間隔時(shí)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(shí)間太長(zhǎng)，將嚴(yán)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(qiáng)帶。全梁采用“帶模養(yǎng)護(hù)+表面保溫保濕法”。雖然對(duì)加強(qiáng)帶的機(jī)理和效果尚有爭(zhēng)議，但是未設(shè)變形縫和后澆帶、長(zhǎng)120m的轉(zhuǎn)換層大梁已歷經(jīng)兩夏兩冬的考驗(yàn)(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(yīng)做混凝土實(shí)體檢驗(yàn)和外觀缺陷檢查，包括混凝土強(qiáng)度、保護(hù)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(yīng)認(rèn)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(fèi)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(bǔ)技術(shù)已不再困難，而在超長(zhǎng)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(qiáng)帶有待試驗(yàn)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(yīng)做混凝土實(shí)體檢測(cè)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(zhǎng)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(yīng)查找原因，由專業(yè)單位做檢測(cè)和鑒定，切勿掉以輕心。
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