狭小空间下大截面转换梁施工技术

王 伟 蔡勇军 李方为 吴慧林 谭任贵

中建三局集团有限公司工程总承包公司 湖北 武汉 430064

1 工程概况

湘潭恒大书香门第一期工程地处湘潭市九华经济开发区，总建筑面积约225 000 m2，由7栋30～33层高层住宅、1栋会所及沿街商铺组成。

该工程临街的4栋高层采用“底商＋住宅”的形式，其中2栋的1～4层为商铺，5层及以上为26层高层住宅；另外2栋的1～2层为商铺，3层及以上为30层住宅。商铺采用框架结构，住宅采用剪力墙结构，在商铺和住宅楼层间设置转换层。

本工程为商住混合高层建筑，转换层采用低层高大截面转换梁。转换层的层高为2 180 mm，最大梁截面尺寸为1 100 mm×2 000 mm，跨度8 100 mm，转换层楼板厚180 mm，墙柱梁板混凝土强度等级为C45，梁纵筋主筋为45φ25 mm，腰筋为18φ16 mm。

2 施工重、难点及解决方案

在转换层的施工过程中，需要重点考虑以下几个问题[1-3]：

1）转换层层高为2 180 mm，而转换梁高度最高为2 000 mm，梁底净高仅有180 mm，梁底模板支撑体系的选型应重点考虑其支拆方便。

2）根据16G101-1图集P96框支梁节点要求，框支梁通长面筋须锚入柱内梁底以下32d（d为钢筋直径），而框支梁底净高仅为180 mm，故须在施工n-1层时对通长面筋进行预埋。如采用预埋直钢筋后期以套筒进行对接，定位难度较大，且由于钢筋密集，套筒施工难度较大。

3）转换梁截面尺寸大，最大集中线荷载达55 kN/m，下层梁板无法直接承受如此大的荷载。转换梁、柱钢筋直径大、分布密集，梁主筋排数多、水平间隙小，与柱相交的节点尤为密集，钢筋定位、安装及混凝土浇筑难度大。转换梁混凝土属于大体积混凝土，易产生收缩裂缝和温度裂缝，混凝土的生产及施工必须采取切实可行的办法。

针对以上问题，经与专家、设计、业主等各方沟通，同时考虑现场实际情况，决定采用以下施工技术方案：

1）梁底采用预制混凝土垫块，厚度可根据梁高度进行制作，拆除模板时，将其凿除，取出模板。

2）浇筑转换层以下1层混凝土时将框支梁面筋安装完毕，框支梁面筋采用钢管支架进行临时支撑固定。

3）施工转换层及以下2个楼层时，对相应区域的模板支撑系统进行加强，通过转换层底板及以下2个楼层的楼板对转换层荷载进行传递与折减。转换梁内所有主筋采用套筒连接，安装时确保钢筋层次分明、关系清楚；采用自密实混凝土分层往复式浇筑。合理优化混凝土配合比，选择良好的原材料和高效减水剂，降低混凝土水化温升和收缩，控制裂缝。

3 转换梁施工方法

3.1 模板工程

本工程梁底模和侧模均采用厚18 mm覆膜模板作面板，选用轮扣式钢管脚手架支撑体系作为转换层及其他楼层模板的支撑系统，采用在钢管立杆上加可调式顶托、在顶托上用双钢管作主楞、木方作次楞的支撑方案。

转换梁底采用平面尺寸为200 mm×200 mm的预制混凝土垫块，垫块高度可根据梁高进行调整，垫块沿跨度方向间距600 mm；梁侧竖楞采用50 mm×100 mm@200 mm木方，用φ48.3 mm×3.6 mm双钢管及φ14 mm对拉螺杆拉紧，对拉螺杆间距450 mm×450 mm（图1）。

图1 转换梁支撑体系示意

板底支撑体系采用φ48.3 mm×3.6 mm钢管，立杆间距900 mm×900 mm，步距1 200 mm；主龙骨为2根φ48.3 mm×3.6 mm钢管，并排搁置于顶托上，间距900 mm；次龙骨为单根50 mm×100 mm木方，间距350 mm。

为避免转换梁施工对下部已施工结构楼板产生不利影响，须保证转换层以下2层结构模板支撑系统在转换层混凝土结构强度达到100%时方能进行拆除，同时在转换层以下2层的结构梁底进行加强。转换梁荷载通过转换层梁板→4层（2层）梁板→3层（1层）梁板及其相应的支撑系统逐层进行传递、消减（图2）。

3.2 钢筋工程

转换梁纵向主筋为45φ25 mm（上下各2排），腰筋为18φ16 mm，箍筋为φ14 mm@100 mm。

图2 转换层及以下楼层模板支撑体系示意

本工程转换梁底净高为180 mm，为确保转换梁通长面筋锚入柱内梁底的长度达到32d，在浇筑转换层以下1层混凝土时将框支梁面筋安装完毕，框支梁面筋采用钢管支架进行临时支撑固定（图3）。

图3 转换梁面筋提前安装

转换梁、柱钢筋直径大、分布密集，梁主筋排数多、水平间隙小，梁柱节点尤为密集，为确保钢筋安装质量，本工程转换梁所有主筋均采用套筒连接。底筋采用预制混凝土块作保护层垫块，2排钢筋之间用钢筋作支垫，以确保保护层厚度及钢筋间距满足规范及设计要求。

钢筋安装与支模配合交替进行，确保各排钢筋层次分明、关系清楚。

3.3 混凝土工程

3.3.1 材料选用及配合比控制

本工程转换梁钢筋密集，梁主筋排数多、水平间距狭小，梁柱节点处钢筋排布复杂，为确保混凝土的浇筑质量，转换梁、柱采用自密实混凝土。

同时，转换层混凝土强度等级为C45，施工时间为8—9月，天气炎热。为确保转换梁大体积混凝土顺利浇筑，避免出现裂缝，在混凝土拌制前，对其配合比进行优化，选用低水化热水泥、添加高效减水剂、掺入Ⅰ级粉煤灰作为掺合料，取代部分水泥，以降低混凝土水化热，同时提高混凝土的和易性、降低水灰比。混凝土坍落度控制在140～160 mm之间。

3.3.2 混凝土浇筑

框支梁混凝土采取分层往复式浇筑，每层浇筑厚度不超过300 mm；在浇筑混凝土时，严禁长时间在同一个地方连续放料，各层浇筑采用斜面分层，按1∶6自然流淌形成斜面，上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑完毕，以避免出现冷缝。

3.3.3 混凝土的养护

转换梁混凝土在浇筑完成后，及时覆膜洒水养护，拆模后必须进行专门养护。养护时使用专用混凝土养护液对梁体表面进行喷洒，养护时间持续不少于14 d。

4 结语

1）施工期间，模板支撑体系稳定性好、杆件实测无明显变形；转换层以下2层结构均未发现开裂和破坏，充分说明对下部结构支撑体系的加强使得施工荷载传递均匀，保证了结构的安全。

2）梁下预制混凝土支撑块安拆比较方便，转换梁拆模后经检查未发现裂缝、蜂窝等质量缺陷，整体观感质量优良。

3）经分析，转换梁大体积混凝土的裂缝应从以下几方面加以控制：原材料、外加剂的选择及混凝土配合比的优化；合理的施工工艺（采取有效措施降低混凝土的坍落度及入模温度）；科学的养护方法及测温、控温措施（既要保证混凝土充分湿润，又要控制内外温差不超过25 K）。

4）将转换梁面筋提前安装，同时，转换梁主筋采用套筒连接，操作简单、质量易控制。

综上所述，本施工方法在狭小空间下的大截面梁施工中有利于缩短工期、降低成本，同时能很好地保证施工质量，值得在同类型工程中推广。