鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)及施工技術(shù)要點(diǎn)

1、<p>　　鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)及施工技術(shù)要點(diǎn)</p><p>　　【摘要】本文對(duì)高層建筑鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行介紹，對(duì)其施工特點(diǎn)做了深入分析，通過(guò)工程實(shí)例，介紹了其鋼梁吊裝、模板支撐、鋼筋安裝、混凝土澆筑及測(cè)溫控制等施工技術(shù)要點(diǎn)。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換施工技術(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU74 文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　1．前言 </b></p><p>　　近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。而由于建筑功能的需要，高層建筑下部樓層作為商場(chǎng)、餐飲、娛樂(lè)設(shè)施使用，而在上部樓層布置住宅、旅館、辦公用房等十分普遍。這就使得結(jié)構(gòu)形式在上部樓層需要采用小開(kāi)間柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)，而下部樓層則采用能提供

3、大空間的大柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu)。在上部和下部樓層之間，就必須設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)作為過(guò)渡層，以保證結(jié)構(gòu)受力的有效傳遞。 </p><p>　　從目前國(guó)內(nèi)外已有的帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的高層建筑來(lái)看，按使用材料劃分，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可分為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)――鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。其中，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)由于承載力高、延性好，應(yīng)用在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 </p><p>　　2

4、．鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層應(yīng)用優(yōu)勢(shì) </p><p>　　根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，國(guó)內(nèi)采用的轉(zhuǎn)換層以鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)居多，大約占85%，另有少數(shù)采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)材料便宜，設(shè)計(jì)和施工相對(duì)簡(jiǎn)單方便，技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)較成熟，但其缺點(diǎn)是截面和自重均較大，施工中的模板支撐有較大難度。 </p><p>　　鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土包裹型鋼鋼骨共同受力的一種新型結(jié)構(gòu)，

5、屬于鋼―混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種類型，其特征是在型鋼結(jié)構(gòu)的外面有一層混凝土外殼與其共同工作。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件可運(yùn)用于多、高層建筑及一般構(gòu)筑物中，目前我國(guó)主要運(yùn)用于高層建筑中[1]。 </p><p>　　鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)[2]： </p><p>　　1）鋼骨混凝土中的型鋼不受含鋼率的限制，在高層建筑中可以減小構(gòu)件截面尺寸，增加使用面積

6、，降低層高。與其他承托層數(shù)少，跨度相近甚至更小的鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換梁相比，采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)后轉(zhuǎn)換梁的截面高度大為降低，截面高度最多可減小50%以上[3]。 </p><p>　　2）鋼骨混凝土中的型鋼在混凝土未澆灌前已形成鋼結(jié)構(gòu)，具有相當(dāng)大的承載能力，能夠承受構(gòu)件自重和施工時(shí)的活荷載，因而減少了支模施工的勞動(dòng)力和材料。 </p><p>　　3）鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的延性比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)明顯提高，

7、尤其是實(shí)腹式構(gòu)件更具有良好的抗震性能。 </p><p>　　4）鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)較鋼結(jié)構(gòu)在耐久性和耐火性能上均明顯勝出一籌。 </p><p>　　3．鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn) </p><p>　　比較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)在施工應(yīng)用中，存在以下一些特點(diǎn)： </p><p>　　1）大量采用定型構(gòu)件，利于施工質(zhì)量控制。鋼骨

8、混凝土結(jié)構(gòu)大量采用鋼梁鋼柱等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這些構(gòu)件都在工廠加工，質(zhì)量易于控制。對(duì)于施工質(zhì)量要求很高的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，是十分有利的。 </p><p>　　2）現(xiàn)場(chǎng)吊裝、焊接或鉚接工程量大、質(zhì)量要求高。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)需特別注重鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、焊接或鉚接工程質(zhì)量。 </p><p>　　3）相對(duì)普通混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋的安裝工程量減小非常明顯，對(duì)加快施工工期十分有利。同時(shí)，避免了普

9、通轉(zhuǎn)換層大梁鋼筋過(guò)密，難以澆筑混凝土和保證混凝土質(zhì)量的問(wèn)題。 </p><p>　　4）鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換梁的截面高度大為降低，同時(shí)鋼骨混凝土中的型鋼在混凝土未澆灌前已形成鋼結(jié)構(gòu)，具有相當(dāng)大的承載能力。因此，轉(zhuǎn)換梁荷載大為降低，相應(yīng)的，其支模體系大大簡(jiǎn)化，施工難度減小，減少了勞動(dòng)力和材料投入，有利于加快施工工期。 </p><p>　　5）鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)施工工序一般是先吊裝型鋼梁，再支模和

10、安裝鋼筋。型鋼梁可以在下部混凝土結(jié)構(gòu)未完成前吊裝，工序搭接靈活方便，利于工期控制。 </p><p>　　4．工程實(shí)例及施工要點(diǎn) </p><p><b>　　4.1 工程實(shí)例 </b></p><p>　　廣州市珠江新城某項(xiàng)目地下三層，地上44層，其中地上三層為連體裙樓，四層為轉(zhuǎn)換層，以上均為住宅樓，建筑高度153m。工程采用框剪結(jié)構(gòu)，四層及

11、以下柱均采用鋼骨混凝土疊合柱，而轉(zhuǎn)換層采用鋼骨混凝土梁式轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換梁的最大截面1600×2700mm，內(nèi)配400×2200×30×3截面的工字鋼，梁跨度7.6m。樓面梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60。 </p><p><b>　　4.2 施工工序 </b></p><p>　　轉(zhuǎn)換梁的截面很大，最重達(dá)到108 KN/m2，若采用一

12、次支模澆筑混凝土方案，模板垂直支撐負(fù)荷非常大。為減輕支撐的負(fù)荷，利用疊合梁的原理，將2.7m高的轉(zhuǎn)換大梁分兩次澆筑，第一次澆筑梁底上1.3m的高度，利用第一次形成的鋼筋混凝土梁和原有支撐體系共同承受第二次澆筑混凝土和施工荷載。第二次澆筑的混凝土待第一次澆筑的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%才進(jìn)行。其施工工序如下： </p><p>　　型鋼梁吊裝→轉(zhuǎn)換層梁底模板支頂安裝→安裝梁鋼筋骨架→安裝1.3m以下部分梁側(cè)模板→澆

13、筑1.3m以下部分層轉(zhuǎn)換梁混凝土及養(yǎng)護(hù)→安裝1.3m以上部分梁側(cè)及樓面模板→樓面鋼筋安裝→1.3m以上部分轉(zhuǎn)換大梁及梁板混凝土澆筑。 </p><p>　　4.3 型鋼梁吊裝 </p><p>　　按照鋼骨梁最大截面400×2200×30×3計(jì)算，鋼骨梁每米重量0.64t，其最大跨度為7.6m，考慮到十字鋼柱的截面減少量及鋼柱牛腿的影響，鋼骨梁的最大吊裝跨度約

14、6.5m，其最大吊裝重量約為4.5噸。鋼梁不進(jìn)行分段吊裝。 </p><p>　　由于現(xiàn)場(chǎng)吊裝點(diǎn)距離吊車位置較遠(yuǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，鋼骨梁吊裝時(shí)，將主要利用100t汽車吊進(jìn)行吊裝。鋼梁采用兩點(diǎn)捆綁吊裝。 </p><p>　　4.4 模板支撐工程 </p><p>　　1）由于轉(zhuǎn)換梁分兩次澆筑，計(jì)算其支撐時(shí)可按按其一般荷載，即1.4×1.6m的梁荷載進(jìn)行計(jì)算。

15、梁底的縱橫向水平支撐分別采用雙鋼管和木枋。梁底上層枋（即橫向水平支撐）為80mm×80mm馬尾杉木枋@200mm，下層托梁采用2Φ48鋼管，間距600mm；支撐采用Ф48鋼管，支撐體系立柱間距是600mm×600mm。 </p><p>　　2）沿梁底縱向每隔2m設(shè)1道全高范圍的剪刀撐，橫向在梁跨范圍內(nèi)梁側(cè)各設(shè)2道全高范圍的剪刀撐。 </p><p>　　3）轉(zhuǎn)換梁模板

16、支設(shè)分2次進(jìn)行，先支設(shè)梁底模，在綁扎完梁鋼筋并澆筑轉(zhuǎn)換層柱墻混凝土后再支梁側(cè)模。 </p><p><b>　　4.5 鋼筋工程 </b></p><p>　　1）轉(zhuǎn)換層鋼筋用量大，梁柱節(jié)點(diǎn)處的縱橫方向梁筋錨入柱內(nèi)，柱筋彎入梁內(nèi)，配筋重重疊疊，十分密集，綁扎難度極大，且轉(zhuǎn)換層以上為剪力墻結(jié)構(gòu)，插筋數(shù)量又非常大，施工時(shí)難以完全插準(zhǔn)部位，特別是型鋼梁部位應(yīng)引起高度重視，故

17、應(yīng)做好鋼筋排放順序方案。 </p><p>　　2）梁鋼筋綁扎應(yīng)在梁底模支設(shè)完畢后進(jìn)行。由于梁的截面比較大，梁面鋼筋的數(shù)量和層、數(shù)都比較多，為了保證各種鋼筋位置的準(zhǔn)確和便于安裝，設(shè)置鋼支架將大梁承托起來(lái)，鋼筋骨架安裝完畢拆除支架。 </p><p>　　3）為便于鋼筋安裝，在梁兩側(cè)約梁底標(biāo)高處安裝操作平臺(tái)。 </p><p>　　4）梁鋼筋綁扎應(yīng)先主梁后次梁、交錯(cuò)擺

18、放、再穿入箍筋，待梁鋼筋綁扎完畢后，墊放保護(hù)層墊塊，再分段拆除鋼支架。 </p><p>　　4.6 混凝土工程 </p><p>　　1）鋼骨混凝土梁采用二次澆筑的施工工藝。 </p><p>　　2）澆筑時(shí)由一端開(kāi)始用“趕漿法”推進(jìn)，將梁進(jìn)行分層澆筑，分層厚度為500mm。 </p><p>　　3）勁性梁內(nèi)的鋼梁梁頂標(biāo)高接近樓板標(biāo)高，而

19、且鋼梁的翼緣板400mm，加上勁性梁內(nèi)的其它鋼筋，混凝土澆筑有一定的困難，混凝土入模及振搗密實(shí)鋼梁上下翼緣的死角位是關(guān)鍵。 </p><p>　　①、采用骨料5~20mm的混凝土，混凝土的坍落度150~170mm。 </p><p>　　②、采用Ф25小直徑振動(dòng)棒輔助振搗。 </p><p>　　③、為了保證鋼梁下翼緣板下的混凝土質(zhì)量，投料時(shí)，先從鋼梁一側(cè)下料，每一

20、次投料高度不超過(guò)500mm，然后用振動(dòng)棒從梁一側(cè)通過(guò)梁底驅(qū)趕到另一側(cè)，并從另一側(cè)擠出高度超過(guò)翼緣板約50mm以上。當(dāng)整條梁都完成了這一層混凝土的澆筑是時(shí)，再?gòu)牧旱膬蓚?cè)相對(duì)同時(shí)分層下料，并用針式振動(dòng)棒振搗密實(shí)。 </p><p>　　④、當(dāng)混凝土澆筑至距鋼梁上翼緣底面只有200mm時(shí)，再?gòu)牧旱闹卸伍_(kāi)始澆筑，投料厚度超過(guò)上翼緣200mm厚，使上層混凝土對(duì)下層混凝土有一定的壓力，用振動(dòng)棒從中間分別向梁的兩端逐漸驅(qū)趕混凝

21、土。振搗過(guò)程中，要始終保持振搗區(qū)域內(nèi)的混凝土厚度，使混凝土從梁的中段沿腹板逐漸向兩端延伸，直到梁端部，同時(shí)把空氣從兩端完全排出。 </p><p>　　4）第二次混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)在第一次的混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%后，一般為7天。 </p><p>　　5）混凝土澆筑終凝后必須即刻覆蓋濕潤(rùn)麻袋和薄膜并灑水養(yǎng)護(hù)，以保持混凝土梁表面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)應(yīng)在14天以上。 </p><p>

22、;<b>　　4.7 測(cè)溫控制 </b></p><p>　　1）在轉(zhuǎn)換大梁中設(shè)置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，每一點(diǎn)設(shè)三個(gè)不同深度的孔，測(cè)量梁底部、中部及上部的溫度，三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的間距500mm。測(cè)溫點(diǎn)布置于梁的跨中。 </p><p>　　測(cè)孔采用鍍鋅鋼管，上口高出梁混凝土面200mm，采用膠帶或木塞進(jìn)行封口。 </p><p>　　2）測(cè)溫時(shí)間及次數(shù)：測(cè)溫工

23、作由砼澆筑后12h開(kāi)始，升溫階段每4h測(cè)溫一次，降溫階段每8h測(cè)溫一次，隨著溫度下降可逐步減少測(cè)溫次數(shù)，但不應(yīng)少于每天兩次。測(cè)溫天數(shù)為14天。 </p><p><b>　　5．結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層因其具有的承載力高、延性好、小型化等優(yōu)勢(shì)，將會(huì)在高層建筑中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。在施工中，它體現(xiàn)出了施工簡(jiǎn)便、質(zhì)量易于控制、工期短的特點(diǎn)。

24、在工程實(shí)踐中，通過(guò)采取有針對(duì)性的施工工藝、方法，施工質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，取得了很好的質(zhì)量效果和經(jīng)濟(jì)效益，為類似工程的施工進(jìn)行了有益的探索，取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]梁文育，蔡健鋼骨混凝土梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用[J]廣州土木與建筑，2003（1） </p><p>