无钢柱型钢混凝土结构转换梁新施工方法

李若辉

随着社会和城市建筑的不断发展，高层建筑与超高层建筑越来越多，建筑空间和跨度要求越来越大，因而结构设计也越来越复杂。特别是商住楼中底商结构与上部住宅结构之间的转换层，需要同时满足底商部分的空间及跨度和上部住宅部分的功能，因此型钢混凝土结构就应运而生。无钢柱型钢转换梁是根据结构特点形成的一种钢筋混凝土柱和混凝土型钢梁组成的新结构。

1 无钢柱型钢混凝土结构转换梁结构特点和施工难点

无钢柱型钢混凝土结构转换梁是型钢混凝土的一种，它的结构形式是采用在一个工字钢梁的外部用钢筋混凝土包裹。这种结构具有混凝土和钢结构的双重优点，同时由于自身结构的特殊性还有一些不同的特点:

1)型钢刚度大，承载能力高。2)型钢混凝土结构较混凝土结构截面积小，在结构承载力允许的条件下能够为结构提供更大的空间和跨度，增加使用面积和层高，提高经济效益。3)型钢混凝土结构的延展性高，同时结构耐久和耐火性能优异。4)由于采用无钢柱设计，与有钢柱型钢混凝土结构不同，对大型型钢转换梁安装时提出更高的施工要求。5)由于无钢柱支撑大型型钢梁，需先考虑钢梁的支撑问题。6)钢筋的安装需在型钢梁安装完后进行，柱、梁的部分主筋需穿过型钢梁，梁的部分主筋、柱的部分箍筋、上部剪力墙的钢筋需焊接在型钢梁上，施工难度及焊接工程量大。7)转换梁体量大，对其模板的支撑要进行全面设计，保证模板支撑有足够的承载能力与抗变形能力。8)转换梁四周离模板只有150 mm的空隙，设计为双排钢筋，钢筋密度大，部分转换梁下设计有剪力墙，混凝土浇筑难度大。

2 无钢柱型钢混凝土结构转换梁施工方法要点

2.1 转换梁模板工程施工

2.1.1 转换梁模板支撑体系

1)根据模板计算设计，梁模板采用18 mm厚的多层板。支撑体系为:次龙骨50 mm×100 mm方木、主龙骨 100 mm×100 mm方木和扣件钢管脚手架，方木材质为松木，扣件钢管脚手架采用φ 48×3.5 mm钢管。梁底次龙骨间距为200 mm、主龙骨间距为500 mm。梁下立杆钢管间距为300 mm×500 mm，沿梁宽度方向为300、长度方向为500，立杆底安装钢底座，增加立杆与楼面的接触面积，防止模板下沉。2)由于是无钢柱型钢混凝土结构，所以要先支设转换梁的底模。在设置钢梁支撑铁件的部位要增加3根立杆，加强此部位的承载力，具体见图1，梁底模按设计要求起拱，起拱高度为梁跨度的2.5‰。3)转换梁模板支设分两次进行，先支设梁底模，在安装完型钢梁、绑扎完梁钢筋和浇筑完转换梁下有墙的墙柱混凝土后再支梁侧模。转换梁下有墙时，墙筋要与型钢梁焊接，墙模需在焊接完后再安装加固。4)梁侧模次龙骨间距为200 mm、主龙骨为双钢管间距500 mm。采用φ 12的对拉螺杆，对拉螺杆间距为500 mm。梁两侧加斜撑，以保证梁稳定性。

2.1.2 楼层的加固

1)转换梁的传力顺序为:混凝土及施工等荷载→梁底模板→次龙骨→主龙骨→钢管立杆→承接层楼板(见图2)。2)由于转换层梁板的结构自重加上施工荷载已超过下层楼板的承载能力，为保护下层楼面结构不致破坏，施工时必须保留下部两楼层的模板支撑系统，同时在下一层转换梁相应的部位加强支撑，将转换层施工时荷载分别卸至下面各层，直到满足承载要求。3)转换层施工时，最底下楼层的混凝土应满足100%强度。

2.2 型钢梁安装

1)吊装设备的确定。型钢梁自重均不超过10 t，型钢梁位于二层且只能由一侧进行吊装，根据设计计算选用130 t吊车一辆。2)吊装现场准备。型钢梁底模及支撑安装加固完毕并验收合格，梁底筋和型钢梁支撑铁件安装完成，见图3。3)型钢梁就位。型钢梁就位时将其放在支撑铁件上。型钢梁就位、校正后在其两侧用钢管临时加固，防止钢梁倾倒。型钢梁相交和对接部位采用螺栓连接和加盖板焊接。螺栓连接点与拧紧须符合相关规范要求，焊缝需进行超声波探伤检测。型钢梁安装完经验收合格后方可进行钢筋、模板、混凝土的施工。

2.3 钢筋工程

1)转换梁钢筋较密，上下为双排钢筋，在梁柱节点处纵横方向梁筋需锚入柱内，柱筋需弯入梁内，配筋重重叠叠，十分密集;不等高转换梁50%底筋要穿过型钢梁，50%底筋焊接在型钢梁腹板上，穿过型钢梁的钢筋要设置正反丝直螺纹套筒连接接头在型钢梁安装完后进行对接;在梁柱节点处柱箍筋不得断开，需与型钢梁焊接;型钢梁上下的剪力墙需与型钢梁焊接;柱部分主筋穿过型钢梁翼缘，此部分钢筋在型钢梁就位后安装，采用直螺纹套筒接头连接。2)钢筋安装。a.转换梁底筋安装。在转换梁底模安装完后安装梁底筋，由于是型钢梁安装完后再安装箍筋，箍筋不能与型钢梁底的主筋绑扎，在底筋安装时要控制好底筋的间距，采取用长度小于箍筋宽度间距为1 m的φ 12钢筋将转换梁底筋绑扎固定。为了方便下一步梁箍筋的安装和梁筋直螺纹套筒接头的连接，在梁筋与模板间垫100 mm高的方木。b.穿过型钢梁的柱、梁钢筋安装。在型钢梁安装完并经验收合格后，首先要安装穿过型钢梁的柱、梁钢筋。根据已有的柱、梁钢筋位置，在型钢梁相应部位打孔，将钢筋穿孔而过，调整好直螺纹套筒进行连接。c.在穿过型钢梁的柱、梁钢筋安装完后方可安装转换梁的上筋。d.转换梁上筋安装完成后，进行柱梁节点处柱箍筋的焊接和转换梁下剪力墙筋焊接。e.转换梁箍筋安装。箍筋安装时，将箍筋开口处掰开，从梁底侧将箍筋的一头穿过，然后将箍筋摆正、恢复原状，最后绑扎箍筋。f.在梁侧绑扎构造钢筋，然后焊接拉筋，见图4。g.安装楼板钢筋，插上部剪力墙钢筋，焊接与型钢梁连接的上部剪力墙钢筋。3)钢筋焊接。转换梁上需焊接的钢筋非常多，焊接工程量大。焊接时钢筋工和木工要密切配合焊工，使其需焊部位无障碍，方便焊接，加快焊接速度。

2.4 混凝土工程

由于部分转换梁下有墙，一次性浇筑无法对墙的混凝土振捣，需先浇筑转换梁下的墙及与墙相连的柱，其余柱与梁板的混凝土一起进行浇筑。墙柱混凝土浇筑时要分层浇筑，分层厚度不大于400 mm。

3 推广应用价值

无钢柱型钢混凝土结构转换梁是在型钢混凝土组合结构基础上发展起来的一种新型结构体系，是适用于高层建筑结构转换层的一种新型结构。实践证明，它是一种具有显著技术经济效益和社会效益的新型结构体系，应用前景广阔，适用我国基本建设的国情，有很大的发展空间，该施工方法有较大的推广价值。

[1] 黎 弦.浅谈大截面大体积转换梁施工[J].山西建筑，2008，34(6):180-181.