鋼骨混凝土結構轉換層的特點及施工技術要點

1、<p>　　鋼骨混凝土結構轉換層的特點及施工技術要點</p><p>　　【摘要】本文對高層建筑鋼骨混凝土結構轉換層的應用優(yōu)勢進行介紹，對其施工特點做了深入分析，通過工程實例，介紹了其鋼梁吊裝、模板支撐、鋼筋安裝、混凝土澆筑及測溫控制等施工技術要點。 </p><p>　　【關鍵詞】鋼骨混凝土結構轉換施工技術 </p><p>　　中圖分類號：TU74 文

2、獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1．前言 </b></p><p>　　近年來隨著經濟的快速發(fā)展，高層建筑在工程實踐中得到了廣泛應用和發(fā)展。而由于建筑功能的需要，高層建筑下部樓層作為商場、餐飲、娛樂設施使用，而在上部樓層布置住宅、旅館、辦公用房等十分普遍。這就使得結構形式在上部樓層需要采用小開間柱網的框架結構或剪力墻結構，而下部樓層則采用能提供

3、大空間的大柱網框架結構。在上部和下部樓層之間，就必須設置一個轉換層結構作為過渡層，以保證結構受力的有效傳遞。 </p><p>　　從目前國內外已有的帶轉換層結構的高層建筑來看，按使用材料劃分，轉換層結構可分為鋼結構、鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構、鋼和混凝土組合結構――鋼骨混凝土結構。其中，鋼骨混凝土結構由于承載力高、延性好，應用在轉換層結構中具有明顯的優(yōu)勢。 </p><p>　　2

4、．鋼骨混凝土結構轉換層應用優(yōu)勢 </p><p>　　根據有關文獻統(tǒng)計結果，國內采用的轉換層以鋼筋混凝土轉換層結構居多，大約占85%，另有少數采用預應力混凝土結構和鋼骨混凝土結構。鋼筋混凝土轉換層結構材料便宜，設計和施工相對簡單方便，技術和經驗較成熟，但其缺點是截面和自重均較大，施工中的模板支撐有較大難度。 </p><p>　　鋼骨混凝土結構是由混凝土包裹型鋼鋼骨共同受力的一種新型結構，

5、屬于鋼―混凝土組合結構的一種類型，其特征是在型鋼結構的外面有一層混凝土外殼與其共同工作。鋼骨混凝土結構構件可運用于多、高層建筑及一般構筑物中，目前我國主要運用于高層建筑中[1]。 </p><p>　　鋼骨混凝土結構與鋼筋混凝土結構以及鋼結構相比，其最大的優(yōu)點主要有以下幾點[2]： </p><p>　　1）鋼骨混凝土中的型鋼不受含鋼率的限制，在高層建筑中可以減小構件截面尺寸，增加使用面積

6、，降低層高。與其他承托層數少，跨度相近甚至更小的鋼筋混凝土轉換梁相比，采用鋼骨混凝土結構后轉換梁的截面高度大為降低，截面高度最多可減小50%以上[3]。 </p><p>　　2）鋼骨混凝土中的型鋼在混凝土未澆灌前已形成鋼結構，具有相當大的承載能力，能夠承受構件自重和施工時的活荷載，因而減少了支模施工的勞動力和材料。 </p><p>　　3）鋼骨混凝土結構的延性比鋼筋混凝土結構明顯提高，

7、尤其是實腹式構件更具有良好的抗震性能。 </p><p>　　4）鋼骨混凝土結構較鋼結構在耐久性和耐火性能上均明顯勝出一籌。 </p><p>　　3．鋼骨混凝土結構施工特點 </p><p>　　比較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土轉換層結構，鋼骨混凝土結構在施工應用中，存在以下一些特點： </p><p>　　1）大量采用定型構件，利于施工質量控制。鋼骨

8、混凝土結構大量采用鋼梁鋼柱等鋼結構構件，這些構件都在工廠加工，質量易于控制。對于施工質量要求很高的轉換層結構來說，是十分有利的。 </p><p>　　2）現場吊裝、焊接或鉚接工程量大、質量要求高。鋼骨混凝土結構需特別注重鋼結構的吊裝、焊接或鉚接工程質量。 </p><p>　　3）相對普通混凝土轉換層結構，鋼骨混凝土結構鋼筋的安裝工程量減小非常明顯，對加快施工工期十分有利。同時，避免了普

9、通轉換層大梁鋼筋過密，難以澆筑混凝土和保證混凝土質量的問題。 </p><p>　　4）鋼骨混凝土結構轉換梁的截面高度大為降低，同時鋼骨混凝土中的型鋼在混凝土未澆灌前已形成鋼結構，具有相當大的承載能力。因此，轉換梁荷載大為降低，相應的，其支模體系大大簡化，施工難度減小，減少了勞動力和材料投入，有利于加快施工工期。 </p><p>　　5）鋼骨混凝土結構施工工序一般是先吊裝型鋼梁，再支模和

10、安裝鋼筋。型鋼梁可以在下部混凝土結構未完成前吊裝，工序搭接靈活方便，利于工期控制。 </p><p>　　4．工程實例及施工要點 </p><p><b>　　4.1 工程實例 </b></p><p>　　廣州市珠江新城某項目地下三層，地上44層，其中地上三層為連體裙樓，四層為轉換層，以上均為住宅樓，建筑高度153m。工程采用框剪結構，四層及

11、以下柱均采用鋼骨混凝土疊合柱，而轉換層采用鋼骨混凝土梁式轉換層，轉換梁的最大截面1600×2700mm，內配400×2200×30×3截面的工字鋼，梁跨度7.6m。樓面梁板混凝土強度等級為C60。 </p><p><b>　　4.2 施工工序 </b></p><p>　　轉換梁的截面很大，最重達到108 KN/m2，若采用一

12、次支模澆筑混凝土方案，模板垂直支撐負荷非常大。為減輕支撐的負荷，利用疊合梁的原理，將2.7m高的轉換大梁分兩次澆筑，第一次澆筑梁底上1.3m的高度，利用第一次形成的鋼筋混凝土梁和原有支撐體系共同承受第二次澆筑混凝土和施工荷載。第二次澆筑的混凝土待第一次澆筑的混凝土達到設計強度的75%才進行。其施工工序如下： </p><p>　　型鋼梁吊裝→轉換層梁底模板支頂安裝→安裝梁鋼筋骨架→安裝1.3m以下部分梁側模板→澆

13、筑1.3m以下部分層轉換梁混凝土及養(yǎng)護→安裝1.3m以上部分梁側及樓面模板→樓面鋼筋安裝→1.3m以上部分轉換大梁及梁板混凝土澆筑。 </p><p>　　4.3 型鋼梁吊裝 </p><p>　　按照鋼骨梁最大截面400×2200×30×3計算，鋼骨梁每米重量0.64t，其最大跨度為7.6m，考慮到十字鋼柱的截面減少量及鋼柱牛腿的影響，鋼骨梁的最大吊裝跨度約

14、6.5m，其最大吊裝重量約為4.5噸。鋼梁不進行分段吊裝。 </p><p>　　由于現場吊裝點距離吊車位置較遠，根據現場情況，鋼骨梁吊裝時，將主要利用100t汽車吊進行吊裝。鋼梁采用兩點捆綁吊裝。 </p><p>　　4.4 模板支撐工程 </p><p>　　1）由于轉換梁分兩次澆筑，計算其支撐時可按按其一般荷載，即1.4×1.6m的梁荷載進行計算。

15、梁底的縱橫向水平支撐分別采用雙鋼管和木枋。梁底上層枋（即橫向水平支撐）為80mm×80mm馬尾杉木枋@200mm，下層托梁采用2Φ48鋼管，間距600mm；支撐采用Ф48鋼管，支撐體系立柱間距是600mm×600mm。 </p><p>　　2）沿梁底縱向每隔2m設1道全高范圍的剪刀撐，橫向在梁跨范圍內梁側各設2道全高范圍的剪刀撐。 </p><p>　　3）轉換梁模板

16、支設分2次進行，先支設梁底模，在綁扎完梁鋼筋并澆筑轉換層柱墻混凝土后再支梁側模。 </p><p><b>　　4.5 鋼筋工程 </b></p><p>　　1）轉換層鋼筋用量大，梁柱節(jié)點處的縱橫方向梁筋錨入柱內，柱筋彎入梁內，配筋重重疊疊，十分密集，綁扎難度極大，且轉換層以上為剪力墻結構，插筋數量又非常大，施工時難以完全插準部位，特別是型鋼梁部位應引起高度重視，故

17、應做好鋼筋排放順序方案。 </p><p>　　2）梁鋼筋綁扎應在梁底模支設完畢后進行。由于梁的截面比較大，梁面鋼筋的數量和層、數都比較多，為了保證各種鋼筋位置的準確和便于安裝，設置鋼支架將大梁承托起來，鋼筋骨架安裝完畢拆除支架。 </p><p>　　3）為便于鋼筋安裝，在梁兩側約梁底標高處安裝操作平臺。 </p><p>　　4）梁鋼筋綁扎應先主梁后次梁、交錯擺

18、放、再穿入箍筋，待梁鋼筋綁扎完畢后，墊放保護層墊塊，再分段拆除鋼支架。 </p><p>　　4.6 混凝土工程 </p><p>　　1）鋼骨混凝土梁采用二次澆筑的施工工藝。 </p><p>　　2）澆筑時由一端開始用“趕漿法”推進，將梁進行分層澆筑，分層厚度為500mm。 </p><p>　　3）勁性梁內的鋼梁梁頂標高接近樓板標高，而

19、且鋼梁的翼緣板400mm，加上勁性梁內的其它鋼筋，混凝土澆筑有一定的困難，混凝土入模及振搗密實鋼梁上下翼緣的死角位是關鍵。 </p><p>　?、?、采用骨料5~20mm的混凝土，混凝土的坍落度150~170mm。 </p><p>　?、?、采用Ф25小直徑振動棒輔助振搗。 </p><p>　?、邸榱吮ＷC鋼梁下翼緣板下的混凝土質量，投料時，先從鋼梁一側下料，每一

20、次投料高度不超過500mm，然后用振動棒從梁一側通過梁底驅趕到另一側，并從另一側擠出高度超過翼緣板約50mm以上。當整條梁都完成了這一層混凝土的澆筑是時，再從梁的兩側相對同時分層下料，并用針式振動棒振搗密實。 </p><p>　?、?、當混凝土澆筑至距鋼梁上翼緣底面只有200mm時，再從梁的中段開始澆筑，投料厚度超過上翼緣200mm厚，使上層混凝土對下層混凝土有一定的壓力，用振動棒從中間分別向梁的兩端逐漸驅趕混凝

21、土。振搗過程中，要始終保持振搗區(qū)域內的混凝土厚度，使混凝土從梁的中段沿腹板逐漸向兩端延伸，直到梁端部，同時把空氣從兩端完全排出。 </p><p>　　4）第二次混凝土澆筑時間應在第一次的混凝土強度達到75%后，一般為7天。 </p><p>　　5）混凝土澆筑終凝后必須即刻覆蓋濕潤麻袋和薄膜并灑水養(yǎng)護，以保持混凝土梁表面濕潤，養(yǎng)護應在14天以上。 </p><p>

22、;<b>　　4.7 測溫控制 </b></p><p>　　1）在轉換大梁中設置一個測溫點，每一點設三個不同深度的孔，測量梁底部、中部及上部的溫度，三個測溫點的間距500mm。測溫點布置于梁的跨中。 </p><p>　　測孔采用鍍鋅鋼管，上口高出梁混凝土面200mm，采用膠帶或木塞進行封口。 </p><p>　　2）測溫時間及次數：測溫工

23、作由砼澆筑后12h開始，升溫階段每4h測溫一次，降溫階段每8h測溫一次，隨著溫度下降可逐步減少測溫次數，但不應少于每天兩次。測溫天數為14天。 </p><p><b>　　5．結語 </b></p><p>　　鋼骨混凝土結構轉換層因其具有的承載力高、延性好、小型化等優(yōu)勢，將會在高層建筑中得到越來越多的應用。在施工中，它體現出了施工簡便、質量易于控制、工期短的特點。

24、在工程實踐中，通過采取有針對性的施工工藝、方法，施工質量達到了設計及規(guī)范要求，取得了很好的質量效果和經濟效益，為類似工程的施工進行了有益的探索，取得了寶貴的經驗。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]梁文育，蔡健鋼骨混凝土梁式轉換層結構的特點及應用[J]廣州土木與建筑，2003（1） </p><p>