高层住宅楼转换梁结构支撑体系施工技术

赵 龙（中铁建设集团有限公司，北京 100041）

随着人们对居住质量要求的日益提升，许多高层建筑都采用了具有更大面积的入户大堂结构。高层住宅楼结构以短肢剪力墙为主，大厅为结构的转换层，在大厅顶部设置转换梁，将上部结构的受力传递给下部，其模板和支撑系统的设计与安装是确保转换梁施工质量的关键。基于此，以某项目一期住宅楼建设工程为例，对其开展转换梁结构支撑体系施工技术研究。

1 工程概况

该项目建筑面积约70000m2，属于全装修、高品质住宅社区。该建筑由1层地下室结构、1号楼（25层）、2号楼（25 层）、3 号楼（28 层）组成，标准层层高为3.2m。该项目主楼以筏板基础结构为主，核心为钢筋混凝土短肢剪力墙[1]。其中，1 号楼设计转换梁1 个，编号为ZHL-#1，2号楼设计转换梁8个，编号为ZHL-#1、ZHL-#2、ZHL-#3、ZHL-#4、ZHL-#5、ZHL-#6、ZHL-#7、ZHL-#8，3 号楼设计转换梁2 个，编号为ZHL-#1、ZHL-#2。表1为各个转换层主体结构特征记录表。

表1 各个转换成主体结构特征记录表

2 高层住宅楼转换梁结构支撑体系施工

2.1 施工部署

为满足结构体系的施工需求，施工前进行整体施工的部署，施工选材见表2。

表2 施工选材

施工前，根据相关工作的具体要求，在现场展开部署工作。部署前，检验地下室结构顶板混凝土强度，当设计强度＞80%标准后，即可按照规范对其进行转换层结构的支撑搭设[2]。

在转换梁结构区，可将整体结构分为两个阶段进行施工，第一阶段为一层柱、剪力墙和二层楼结构的施工，施工中注意要在二层梁下面100mm位置，预留施工缝；第二阶段为三层结构施工、主转换梁结构的施工。

2.2 模板与支撑架布置

模板结构的设计内容包括建筑墙体、构造柱、梁板结构、模板、支撑结构等[3]。其中，模板与支撑结构是施工中需要重点关注的项目，设计内容包括结构件的设计强度、刚度、截面特征等。可在设计中根据工程的具体情况，对下层结构的承载力进行验收，确保设计的结构满足工程整体结构的承载力需求[4]。设计参数与具体构造如图1所示。

图1 支撑体系模板结构示意图

结构设计参数见表3和表4，其中，转换梁截面形式包括①2300mm×2000mm；②600mm×2000mm；③700mm×2000mm；④800mm×2000mm；⑤900mm×2000mm；⑥600mm×2400mm；⑦600mm×2700mm。

表3 支撑体系模板结构立杆参数

表4 支撑体系模板结构对拉螺杆参数

在此基础上，设计水平横杆的步距为1.2m，扫地杆长度为0.2m。通过衔接结构梁、水平杆与其他梁，使支撑体系形成一个整体[5]。

2.3 设置转换梁结构剪刀撑

设置剪刀撑可以有效改善整体刚度，有效防止纵向变形，增强支撑体系整体稳定性。

参照相关工程技术要求，按照下述方式，设计转换梁结构剪刀撑：

①建筑模板结构的四周位置应按照规范设置竖向、连续结构的剪刀撑；

②转换梁两侧的位置，应设置一个由底部到顶部的竖向结构剪刀撑，如果在设置过程中发现邻近的剪刀撑之间距离不足5m，可在两个结构中间增设一个剪刀撑；

③在建筑结构的竖向剪刀撑位置增设扫地杆层，设置横向连续结构的剪刀撑；

④支架和水平剪刀撑的横梁与剪力墙相靠，以确保其整体结构的刚性；

⑤钢管立杆顶端安装可调节的钢顶架，其外露长度不得超过200mm；

⑥建筑结构最上面的水平横梁与钢顶架的距离不可超过300mm；

⑦垂直连接应使用对接施工方式，不可使用搭接施工方式。相邻两个立杆的对接接头不能设置在同一轴线上，并且垂直偏差应不少于500mm。

2.4 下部支撑结构加固、钢筋绑扎与混凝土浇筑

在施工荷载大于50kN/m2的情况下，结构下部支撑结构受力已经超过了支撑结构的受力承载力[6]。基于此，对转换梁体结构的强度与刚度进行验收，当通过验收且强度指标达到设计值后，拆除顶板下方的钢管支架，从而实现了对底层支撑结构的加固。

在钢筋绑扎施工时，根据水平结构钢筋直径，选择对应的焊接方式，当其直径大于22mm 时，使用直螺纹设备对其进行机械连接，当其直径不超过22mm 时，整体采用对焊的施工方式。

在加固梁的钢筋框架时，首先用钢管支撑梁的上部钢筋（安装钢管支架）固定梁的主筋，再穿箍筋。当整个梁柱完成后，拆卸钢架，并将其放入固定的位置，其中钢筋骨架的跨度应控制在3‰范围内[7]。

在此基础上开展混凝土浇筑工作，浇筑施工中，梁、板、墙、柱的不同部位，应在设计要求的楼层（梁）上留出45°的坡度，并用密目钢丝网隔离。

在此基础上，注意对转换梁结构的浇筑施工应采用分层施工方式，每层浇筑厚度应控制在0.5m范围内。同时，在底层结构混凝土初凝前，做好对结构整体的覆盖，以避免施工后出现冷缝[8]。

混凝土浇筑完成后，在混凝土初凝前，用塑料膜覆盖在浇筑作业面的表层，注意混凝土的养护期不得少于14d。

3 对比分析

图2 为按照上述施工技术完成施工后某一结构位置的效果图。

图2 某一结构位置施工效果图

首先从施工质量角度，对上述各个转换梁结构施工后的位置与设计阶段中提出施工方案中的位置对比，得出转换梁结构支撑体系的施工误差，将测定结果记录，见表5。

表5 施工后各部位转换梁支撑体系结构误差记录表

根据表5中记录的数据分析得出，在应用新的施工技术后，该项目支撑体系结构误差均控制在0.3mm 以下，符合该建筑设计阶段提出的施工精度要求误差不超过1mm的要求。因此，从这一结果可以得出，新的施工技术应用可有效提高施工精度，促进项目整体施工质量的提升。

再从施工后转换梁结构的永久结构恒载角度对施工效果进行分析，采用专业测量工具测定每一个转换梁结构恒载。要求永久结构的恒载应当在200kN/m～300kN/m范围内，将该标准与各个转换梁支撑体系的恒载对比，若在标准范围内，则证明施工效果理想，否则证明施工效果不理想。各支撑体系结构恒载如图3所示。

图3 各支撑体系结构恒载

从图3中可以看出，三个支撑体系的结构恒载均位于200kN/m～300kN/m范围内，说明施工技术应用可行，可促进转换梁结构支撑体系的稳定性提升。

4 结语

结合上述研究内容，针对转换梁结构支撑体系提出了一种新的施工技术，并对该技术实际应用效果进行了分析。在上述论述基础上，针对具体施工提出几点应当注意的问题：

第一，在实际应用该施工技术时，为确保施工质量的进一步提升，在混凝土浇筑之前，将水平线悬挂于转换梁下的支架上，并在施工区四个主要角部及过渡梁的边沿设置一名监督员，对其进行监测。当出现严重的结构变形、支承杆弯曲、倾斜、扣件爆裂等情况时，应立即向当班班长通报，减速浇筑，并安排人员用钢管、扣件、顶托等进行加固。经过处理确认无安全隐患，方可进行混凝土浇筑。在架体变形超过20mm时，应立即停止混凝土浇筑，并按照设计要求预留混凝土施工缝。

第二，当混凝土强度达到100%时，转换层结构的支承系统才能被拆除。在混凝土浇筑7d 之后，可以拆除转换梁侧模。

第三，严格按照上述施工技术实施，能够确保层高、结构截面尺寸等符合设计要求，确保棱角顺直，施工质量符合混凝土施工质量验收要求。