托换梁式逆作法竖向构件管控施工技术研究

（华润建筑有限公司，江苏 南京 211500）

1 工况概述

本文论述的南京某逆作法项目设计为地上20层，层高4.8m 的高档公寓，配备有2 层地下室作为机动车车库以及设备用房，地下室层高均为3.7m。该工程的逆作法竖向构件设计概况如下。

1）临时竖向受力体 逆作法施工过程中，以500mm×500mm 的角钢格构柱作为竖向承重构件，同时加大剪力墙位置托换梁的截面尺寸及配筋。格构柱通过与托换梁浇筑连接成整体的荷载支撑体系，如图1 所示。

图1 托换体系构件详图

2）永久竖向构件的托换 该工程永久性的竖向承重构件为300mm 厚剪力墙，剪力墙与格构柱完全错开设置。待剪力墙施工完毕且达到设计要求强度之后，将格构柱拆除，使上部荷载转移到剪力墙上，完成竖向构件的托换。剪力墙、托换梁与格构柱的平面布置如图2 所示。

图2 剪力墙托换平面布置图

2 逆作法托换体系施工的管控

2.1 托换体系的施工管控

格构柱以及立柱桩的施工，多由专业桩基单位进行施工。主体结构施工单位进场后主要控制要点是格构柱垂直度的复测、缺失锚栓的补焊等管控工作。

1）格构柱垂直度的复测 格构柱作为剪力墙未形成之前的主要竖向受力构件，其垂直度偏差直接影响其轴向承载能力，因此需要对每根格构柱进行垂直度的复测工作，并将复测结果上报至设计院复核承载能力。

垂直度复测可采用铅锤配合卷尺测量，从格构柱顶部的角点开始吊线，测量此角点根部距离线锤的在南北方向、东西方向的距离。同一立面的两个角点偏差的平均值作为格构柱沿此方向的偏差，如图3 所示。

图3 垂直度复测

2）缺失锚栓的补焊 土方开挖过程中，大型机械会对格构柱顶部的锚栓造成破坏，使锚栓出现缺失或是弯折等情况。锚栓的作用是增强托换梁与格构柱之间的剪力，因此需要按照设计要求，对缺失或是损坏的锚栓进行全面补焊，否则影响后续施工的动荷载承受能力，容易发生主体结构危险。

2.2 承重剪力墙的施工管控重点

剪力墙的施工是在水平结构的梁板构件施工完毕之后，因此无法像常规浇筑混凝土一般从剪力墙正上方浇筑。应在水平构件施工过程中便留设混凝土浇筑孔，浇筑过程中通过溜槽将混凝土导入模板内腔。剪力墙浇筑过程中的管控重点是保证剪力墙的密实及强度。

2.2.1 浇筑孔与溜槽的设置

该工程托换梁的截面尺寸大多为800 mm×800 mm、800 mm×1000 mm、800mm×1400mm 几种规格，其下部剪力墙厚度为300mm，与托换梁居中设置。

从结构梁的梁边向外100mm 处作为浇筑口的边缘，浇筑口尺寸为直径不小于200mm 的圆孔或是200mm×200mm方形孔，沿剪力墙长度方向间距≤1 000mm 布置。

剪力墙浇筑过程中，在剪力墙顶部下返650mm 出开始设置浇筑混凝土的喇叭口溜槽，喇叭口倾斜角度为45°，保证溜槽外边口超过浇筑孔的外边口，才能保证混凝土能够顺利导入模板腔内，如图4 所示。

2.2.2 混凝土的选择与浇筑管理

图4 浇筑孔及喇叭口留置

剪力墙浇筑过程中模板为全封闭状态，无法实现振捣，采用常规混凝土无法保证剪力墙的密实，且常规混凝土粗骨料粒径太大容易造成溜槽处的堵塞。这种情况下剪力墙的浇筑应采用自密实混凝土浇筑。自密实混凝土粗骨料的粒径介于5～20mm，具有更好的流动性和致密性、免振捣、凝结速度快等优点。剪力墙成型效果中蜂窝、麻面的情况很少出现。

自密实混凝土浇筑前应将模板底部缝隙、拼缝位置采用海绵条、水泥浆或是发泡胶封堵起来，否则漏浆非常严重。自密实混凝土浇筑下料点位的选择，应根据浇筑墙体的总长度确定，相邻两个下料点的距离不得大于10m，否则很容易出现混凝土无法自行流动到位的情况。喇叭口内最终浇筑的混凝土高度应高出剪力墙顶部高度250mm，靠压力将混凝土与水平构件连接密实。

2.2.3 剪力墙顶部加固

逆作法剪力墙、柱子顶部多存在浇筑不密实的情况，此情况是由于后浇筑的剪力墙顶部空间变小时，空气无法排出导致内部气压增大，混凝土无法进入而形成空腔。遇到此类情况时，采用高压注入高强结构胶的方式对不密实部位进行加固。其加固流程为：墙体两侧剔除浮浆→安装注胶针头@300mm →两侧封口胶封闭→通气试验（保证孔道畅通）→高压注入结构胶→敲除针头并封闭。

2.3 拆撑及竖向荷载的转移

剪力墙以及加固部分达到强度之后，开始切除临时承重的格构柱，竖向荷载开始从格构柱转移至剪力墙上。此时的控制要点是对上部结构的垂直沉降、结构构件的安全性进行观测，保证荷载稳定地转移到剪力墙上。

1）格构柱拆除的顺序 格构柱的拆除应从塔楼内部逐渐向外部分批次拆除，每批次拆除完成之后停止拆除观察7 天，观察主体结构沉降情况以及剪力墙、托换梁是否有开裂情况出现。本批次拆除观测无结构破坏风险后，开始拆除下一批次的格构柱。

2）格构柱切除做法 格构柱不能一次性整根切除，应在格构柱顶部切开10mm 左右的缝隙，隔断格构柱与托换梁之间的荷载传递路径。静置2～3 天，每天对上部主体结构进行沉降观测，并对托换梁以及剪力墙排查裂缝情况。如监测数据稳定，无裂缝出现，说明荷载支撑体系在拆撑过程中未发生明显的变化，荷载传递转移成功。

3 总结

现今采用逆作法工艺施工的工程项目已经越来越普遍，本文论述的托换式逆作法具有格构柱需要拆除的特殊性，施工过程中涉及竖向荷载的转移，主要从如何保证施工过程中竖向受力体系的安全性出发，描述了格构柱垂直度、剪力墙施工以及荷载转移的管控措施，将荷载转移可视化呈现及分析，对类似工程的管理具有一定的借鉴作用。