梁式转换层施工技术在高层建筑中的应用探析

付智

（山西三建集团有限公司长治分公司，山西长治 046000）

0 引言

高层建筑中应用梁式转换层施工技术，可有效提高建筑结构的稳固性。在施工过程中，需根据工程实际情况及设计需求，选择适宜的转换层形式。此外，因转换层施工细节繁杂，需对施工过程进行全程监控，规范作业流程。在项目验收时若发现隐患需立即处理，确保项目的顺利交付及后期使用安全。下文对此进行详细分析。

1 梁式转换层概念

所谓梁式转换层，是指在现浇钢筋混凝土楼板上增设斜向或者是单双向承托相助，使其能够支撑上层结构主体的荷载，设计原则如下：若存在纵向受力与横向受力同时转换的可能性，则采用双向梁模式；若已有建筑为筒中筒或框筒结构形式，可在框架结构的四周布设转换梁。基于此种设计方案，可将上层结构传递的荷载分散至建筑主体的两侧，以优化受力关系，改善建筑物整体性能。梁式转换层，其荷载传递路径为墙/柱→梁→下层柱，受力路径清晰。

2 施工方案选择

2.1 通天支撑一次支模浇筑法

通天支撑一次支模浇筑法是指将模板作为支撑层，提高梁式转换层承载力[1]。优点：可提高建筑物主体刚度与稳定性，荷载由转换大梁层层传递直至地下基础部分；缺点：成本较高，人工消耗大。

2.2 埋设型钢架加强模板法

埋设型钢架加强模板法是指在转换大梁中设置钢架，与模板相连接。优点：提高建筑整体稳定性，钢筋材料使用量较小，经济性高；缺点：使用的钢架不能重复使用，周转率低。

2.3 分层浇筑叠合成型法

分层浇筑叠合成型法是指采用分层浇筑法，使建筑主体叠合成型。优点：可减少混凝土材料使用量，有效避免裂缝等病害；缺点：工艺要求高。

3 实例探究梁式转换层在高层建筑中的应用

某建筑工程拟建商业金融用房，1 层为公交站台，2 层及以上为商业办公区域，需在1 层设置梁式转换层。工程中使用的框支梁内主筋为HRB400 级φ28 钢筋，混凝土强度等级为C35；框支柱内主筋选用HRB400 级φ32 钢筋，混凝土强度等级为C45；楼板设计厚度为200mm，混凝土强度等级为C35。

3.1 方案选择

因转换层纵向与横向柱网间距分别为9.5m、16.8m，框支梁最大截面积为1100mm×2250mm，自重荷载为56.25kN/m2，附加施工活荷载总和为60kN/m2。因转换层自重与施工荷载较大，经论证最终确定采用叠合浇筑方案。转换梁分两次浇筑，第一次浇筑至6.3m（次梁梁底标高），混凝土强度大于80%，后浇筑至7.17m（转换层面）[2]。

3.2 模板及支撑系统

该工程转换梁模版支撑体系均用钢管搭设，型号为φ48×3.5，如图1 所示。支撑系统只需支撑1 次浇筑混凝与的自重及荷载。因地下室顶板浇筑规定厚度为200mm，需通过1 层以下的支撑结构将荷载传递至地下室底板。转换梁下的支撑体系中相邻立杆距离控制为900mm，大横杆步距控制在1200mm 以内，梁下小立杆规定间距为450mm，布设于杆顶及杆脚周围，并水平连杆进行双向拉结固定，将剪刀撑置于梁两侧的立杆垂直面。同时，梁底增设可调支座，两侧设置双扣件，立杆下部加设钢垫板，尺寸为200mm×50mm。工程选用胶合板作为梁模板，厚度为18mm，梁背楞综合应用木枋与对拉螺栓，木枋尺寸为50mm×100mm，螺栓型号为M14，用钢管进行固定。

3.3 钢筋工程

3.3.1 转换梁配筋加强

图1 转换梁模板支撑体系

该工程转换层外面截面尺寸为800mm×2200mm，跨度为16.8m。第一次浇筑中，梁顶为叠合层，钢筋型号为9φ28@400 钢筋（∝s＝5542mm2），可直接抵消截面支座负弯矩。负弯矩钢筋按照非通长纵筋布设，计算时纵筋伸出支座长度∝0取值为ln/3[3]。经计算，选用φ8@2506 肢箍筋，如图2 所示。

图2 转换梁配筋

3.3.2 钢筋加工与连接

该工程钢筋加工与连接处理要点如下：

①参照设计图纸计算柱头内箍筋的数量，在梁底筋安装结束后添加规定数量的柱箍筋，绑扎；②梁中主筋共有3 排，上下钢筋间均设有垫铁，固定间距为1m，绑扎于梁主筋上；绑扎时上下排钢筋必须对齐，避开纵向钢筋接头部位，按照1.5～2m 间距标准设置下料管；③因转换梁内中的钢筋骨架自重较大，直接使用短钢筋加工成垫块使用，成排布设，相邻排距离为1.5m，均置于主筋下，需在梁骨架就位之前完成安装任务。浇筑后，需在垫块表面均匀涂抹防锈剂；④节点位置梁上、下部位的钢筋需置于同一垂直面，预留一定的振捣作业空间。

3.4 转换层混凝土施工

3.4.1 混凝土配制

①水泥：选用52.5R 级普通硅酸盐水泥，搅拌时添加适量I级粉煤灰；②细骨料：选用细度模数为2.7～2.8 中砂，含泥量小于等于2%；③粗骨料：选用连续级配碎石，粒径最小为5mm，最大为31.5mm，含泥量小于等于1%，细长与片状颗粒含量小于等于10%；④膨胀剂：选用微膨胀剂UEA；⑤缓凝剂：选用RW-3 高效减水剂，缓凝时间大于5h；⑥配比：碎石:砂:水泥:粉煤灰:减水剂:膨胀剂:水＝997:693:390:75:15.8:60:195。

3.4.2 混凝土浇筑

浇筑次序：柱、梁节点→梁、板；原则：采用对称浇筑法，先中间后两侧，遵循“薄层浇筑，循序渐进”原则；方法：采用定点浇筑法，借助提前布设于梁内的下料管进行下料。

3.4.3 混凝土振捣

①钢筋分布密度高位置选用直径为30mm 的振捣棒辅助振捣，相邻插点间距控制在300mm 以内，振捣棒操作遵循“快插慢拔，直上直下”原则，按照梅花形状进行布设；②上层混凝土浇捣时，振捣棒插入深度不得小于50mm，若混凝土表面泛灰浆、无气泡则可立即停止；③振捣顺序，由浇筑层底部开始逐渐上移。

3.4.4 施工缝做法及处理

①留齿形加筋施工缝，梁上下部位的水平施工缝顺着纵向预留出齿形，加设6φ25 插筋，纵向布设间距设置为500mm，钢筋长度为1m；②施工缝处理，因框支梁宽度大，钢筋分布密集，在第一次浇筑一天后使用加长钢钎进行凿毛，使用加长钢丝刷进行清刷，并使用高压水枪进行清洗，第2 次浇筑时施工缝需铺设水泥砂浆，厚度不宜过大。

3.4.5 混凝土温度控制与养护

为控制混凝土温度，确保其保水性，在梁底与侧模表层覆盖2 层塑料薄膜。经测量，混凝土浇筑后竹胶合模板内外温差小于19℃，保温状况良好。第1 次浇筑，转换梁周边高度提高0.2m，中间设凹槽，用于蓄水；第2 次浇筑混凝土终凝后，将侧面的塑料薄膜上翻包裹并覆盖2 层麻袋，后均匀浇水。根据温度测量记录确定养护措施，或掀翻麻袋或者增加覆盖层，内外温差不得大于25℃，基面与基底温差不得大于20℃。该工程混凝土养护周期为14d，升温阶段进行保湿，降温则需进行保温。

4 结语

综上所述，为满足高层建筑空间多样化功能使用需求，需开展转化层设计，全面分析传力路径、受力状态及性能。参照前期计算分析数据确定梁式转换层施工方案，对施工过程中的模板、钢筋与混凝土施工环节进行严格监控，确保施工质量。本文所述工程选用叠合施工法，效果良好，值得借鉴。