摘要：近年來，隨著高層建筑向多功能、多用途在發展,高層建筑結構之間存在著柱網、軸線交錯甚至結構型式的不同,本文以小區高層住宅轉換層為例，詳細介紹了轉換層中施工技術及方法及梁模板設計計算。供大家參考。
　　關鍵詞：高層建筑，結構轉換，模板設計
　　前言
　　現代高層建筑由于使用功能要求的大空間,往往需要轉換層結構。高層建筑正在朝多功能、綜合用途發展,不同用途的樓層,不同大小的開間,需要不同的結構形式。為滿足建筑功能的需求,必須在結構轉換的樓層設置轉換層。轉換層的結構形式不同,其施工方法也各有特點。
　　1工程概況
　　本工程境逸寧靜佳苑11#樓總高54m,地上18層，地下1層，1～3層為住宅大堂，4層以上為住宅，由于建筑功能的改變，設置了結構轉換層。轉換層高8.60米，轉換層樓面板厚180mm，板筋Φ10@125(HRB400)，Φ10@150(下筋HRB400鋼筋)，最大截面梁的尺寸為1000×2500，跨度9.0m，最大主筋直徑32（HRB400鋼筋）。設計要求KZL鋼筋沿全長貫通，不得設有接頭，后與設計協商，在錨固段進行滾軋直螺紋連接,連接等級為1級。
　　2轉換層混凝土施工技術
　　轉換層樓面板厚180mm，轉換層梁柱砼強度等級C40，板砼強度等級C30，墻砼強度等級C30。
　　2.1結構承載能力加固
　　轉換層施工需20天，澆筑砼時，其下面樓層砼已達到設計強度，其設計荷載為2.0KN/m2，KZL部位必須將對應的轉換層大梁范圍下面的地下室梁板加固，加固立桿間距同KZL模板排架支撐，要求上下各層立桿位于同一直線上。轉換層梁下支撐加固示意圖如下圖
　　
　　2.2施工技術分析
　　1、框支梁截面大，自重大，最大梁線載為1.0×2.5×(24+1.5)=63.75KN/m，本層層高達8.60m，同時框支梁自重及施工荷載考慮通過模板支撐系統傳遞到地下室的梁板結構上進行卸荷，因此，支撐系統的強度、剛度及穩定性等必須滿足技術要求。
　　2、大梁梁截面大、配筋量大，主筋直徑大、箍筋密度大、支座處錨固長度大（最長達3.72m），鋼筋制作、運輸就位、安裝難度相對較大。
　　3、大梁主筋采用12m長HRB400鋼筋。
　　4、框支梁截面大，屬大體積砼，內外溫差可能超過25℃，因此，應按大體積砼施工要求，做好養護期間的保溫工作，防止產生溫度裂縫。
　　5、梁筋錨入柱內較長，部分柱砼不能先澆，給轉換層砼澆筑帶來一定困難。
　　3施工方法
　　3.1模板工程
　　a、立桿長度不足可用對接扣件接長，但每根立桿只允許有1個接頭，鋼管接口應平整、吻合、嚴密，連接后的立桿應平直，不偏心，不彎曲。
　　b、立桿上的對接扣件應交錯布置：兩根相鄰立桿的接頭不得設置在同步內，同步內隔一立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm。各接頭中心至主節點的距離不宜大于步距的1/3。
　　c、搭設排架支撐時，每完成一段要及時校正立桿的垂直度、水平桿的標高和扣件的緊固程度，符合要求后再進行下一段施工。
　　d、剪刀撐應由底到頂連續設置，剪刀撐的斜桿應成對設置并設在立桿的外側，斜桿的接長必須使用搭接，搭接長度不小于1m,應采用不少于3個旋轉扣件固定。
　　3.2鋼筋工程
　　轉換層鋼筋施工重在框支梁施工，框支梁由于跨度大，配筋密集，現場施工難度大。準確地翻樣和下料，合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋工程施工的關鍵。
　　轉換層鋼筋采用滾軋直螺紋接頭連接，接頭個數為2倍梁筋數量.
　　3.3混凝土工程
　　混凝土以固態形式與梁底部鋼筋結合,達到一定強度后承受后面兩次可塑性混凝土荷載,并將荷載均勻地傳遞給支頂。
　　考慮到轉換層的層高較大，整體澆筑時，框支柱不容易振搗，且轉換層砼方量較大，為保證轉換層整個支撐體系的穩定性，將轉換層墻、柱、梁、板砼分二次澆筑，墻、柱先澆筑至4.9m標高處。轉換層梁的澆搗采用自然斜面分層振搗法，混凝土分層厚度不超過500mm，上下層混凝土之間澆筑間隙時間不超過初凝時間的1/2。并采取二次振搗提高砼界面處粘結力和咬合力消除混凝土泌水現象。在保證混凝土不出現冷縫的前提下，澆搗速度適當放慢，以增加散熱和促進熱量交換。
　　轉換層KZL、KZZ的砼標號為C40，梁板的砼標號為C30，故在砼澆筑時先澆筑梁柱砼，后澆筑板砼。梁柱砼澆筑方式見下圖：

　　4轉換設計公式及計算
　　4.1柱模設計
　　為保證注模板澆筑中的安全,柱分兩次澆筑,首次澆筑高度為4.9m,即澆筑之KZL錨固鋼筋的下口。柱截面700×1200，柱高5.1m，柱側模板采用18厚膠合板，豎楞間距為300，柱箍為φ48×3.5雙鋼管，間距250，柱模構造圖如下
　　
　　1、荷載計算
　　連續澆筑高度4.9m。
　　1.1、求澆筑砼的側壓力
　　已知：V=4.0m/h，混凝土澆筑溫度T=23℃，外加劑影響修正系數取β1=1.2，坍落度影響系數β2=1.15。
　　F1=0.22γct0β1β2=0.22×24××1.2×1.15×=76.7KN/m2
　　F2=γcH=24×4.9=117.6KN/m2
　　按施工規范規定取二者中較小值F=76.7KN/m2作為標準荷載,則側壓力設計荷載值為76.7×1.2×0.9=82.8KN/m2有效壓頭h=82.8/24=3.45m
　　1.2、考慮傾倒砼時產生的水平荷載4KN/m2，則其強度設計荷載為4×1.4×0.9=5.04KN/m2。
　　1.3、組合荷載
　　82.8+5.04=87.84KN/m2
　　2、柱側模板計算
　　取1米高為計算對象，
　　則q=87.84×1=87.84KN/m。
　　按兩等跨連續梁考慮，按最不利荷載布置，查《施工手冊》得：彎矩系數：KM=-0.125。
　　則其最大彎矩Mmax=0.125×87.84×0.252=0.686KN•m
　　模板所需截面抵抗矩w=Mmax/fm=0.686×106/25=2.74×104mm3
　　模板實際截面抵抗矩w=×1000×152=3.75×104mm3>2.74×104mm3
　　則模板截面滿足要求。
　　3、對拉螺栓計算
　　確定M12對拉螺栓水平間距400，豎向間距為鋼管楞的間距300。上疏下密300～500
　　則F×a×b=87.84×0.4×0.3=10.54KN＜f=12.19KN
　　對拉螺栓滿足要求。
　　4.2梁模板設計計算
　　轉換層最大梁截面為1000×2500，梁長9.0m,層高8.6m。該梁底模采用15厚膠合板，通長擱柵采用50×100@200的木枋七根，擱柵也采用48×3.5的鋼管2根，間距500。梁側面采用15厚膠合板，豎楞采用50×100木枋，間距300mm，圍楞設六道，采用M12對拉螺栓固定，間距沿梁高方向400mm、梁長方向400mm設置。
　　梁離樓面高度5.1米，采用φ48×3.5腳手鋼管，其允許承載力[N]=11.6KN,鋼管支架的連接方式為扣件對接。水平桿步距1500，梁下立桿數為4，沿梁長方向間距500。為增加梁下支撐的整體剛度，在上兩步水平桿處設置橫向剪刀撐。
　　1、荷載計算
　　底板承受荷載設計值
　　底板承受荷載設計值
　　底板自重1×0.5×1.2=0.6KN/m
　　砼自重24×1×2.5×1.2=72KN/m
　　鋼筋自重1.5×1×2.5×1.2=3.75KN/M
　　施工荷載2×1×1.4=2.8KN/M
　　振搗混凝土荷載2.0×1×1.4=2.8KN/M
　　傾倒砼時產生的荷載2.0×1×1.4=2.8KN/m
　　總豎向設計荷載84.75KN/m
　　2、底模驗算
　　抗彎強度,按四等跨連續梁計算，查表，可知：KM=-0.107,KW=0.632
　　Mmax=Kmql2=0.107×85.74×0.5×0.22=0.183KN•m
　　W＝bh2/6=500×152/6=19.8×103mm3
　　f=Mmax/=183×103/19.8×103＝9.76N/mm2<fm=25N/mm2
　　
　　抗彎強度符合要求。
　　撓度驗算
　　剛度驗算時不考慮振動荷載，因此，q=84.75-8.4=76.35KN/m
　　I=bh3/12=500×153/12=140.63×103mm4
　　w=KWql4／100EI=0.632×76.35×0.5×2004/100×3500×140.63×103=0.78mm
　　<200/250=0.8mm
　　滿足要求。
　　3、通長擱柵驗算
　　抗彎強度,按四等跨連續梁計算，查表，可知：KM=-0.107,KW=0.632
　　Mmax=Kmql2=0.107×85.74×0.2×0.52=0.459KN•m
　　W＝bh2/6=50×1002/6=8.3×104mm3
　　f=Mmax/=459×103/8.3×104＝5.53N/mm2<fm=25N/mm2
　　抗彎強度符合要求。
　　撓度驗算
　　剛度驗算時不考慮振動荷載，因此，q=84.75-8.4=76.35KN/m
　　I=bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm4
　　V=KWql4／100EI=0.632×76.35×0.2×5004/100×3500×4.17×106=1.03mm
　　<500/250=2mm
　　滿足要求。
　　4、主擱柵驗算
　　抗彎強度,按四等跨連續梁計算，查表，可知：KM=-0.107,KW=0.632
　　Mmax=Kmql2=0.107×85.74×0.5×0.252=0.287KN•m
　　100×100木枋抵抗矩為100×1002／6＝16.7×104
　　f=Mmax/=287×103/16.7×104＝1.72N/mm2<fm=25N/mm2
　　抗彎強度符合要求。
　　撓度驗算
　　剛度驗算時不考慮振動荷載，因此，q=84.75-8.4=76.35KN/m
　　100×100木枋慣性矩為100×1003／12＝8.3×106
　　w=KWql4／100EI=0.632×76.35×0.5×3304/100×3500×8.3×106=0.1mm
　　<330/250=1.3mm
　　滿足要求。
　　5、梁側模的驗算
　　求澆筑砼對梁側模的側壓力
　　預計6月中旬澆筑轉換層砼，屆時混凝土澆筑溫度約為23℃；外加劑影響修正系數取β1=1.2，坍落度影響系數β2=1.15，
　　F1=0.22γct0β1β2=0.22×24×(200/23+15)×1.2×1.15×21/2=54.22KN/m2
　　F2=γcH=24×2.5=60KN/m2
　　按施工規范定取二者中較小值F=43.2KN/m2作為標準荷載,則側壓力設計荷載值為54.22×1.2×0.9=58.55KN/m2
　　有效壓頭h=58.55/24=2.44m
　　考慮振搗砼時產生的水平荷載4KN/m2，則其強度設計荷載為4×1.4×0.9=5.04KN/m2。
　　組合荷載
　　58.55+5.04=63.6KN/m2
　　仍按四等跨計算，立檔間距為300，彎矩系數、剪力系數、撓度系數與前述相同。
　　抗彎強度驗算
　　Mmax=Kmql2=0.107×63.6×0.3×0.52=0.510KN•m
　　W＝bh2/6=50×1002/6=8.3×104mm3
　　f=Mmax/=510×103/8.3×104＝6.15N/mm2<fm=25N/mm2
　　抗彎強度符合要求。
　　撓度驗算
　　剛度驗算時不考慮振動荷載，因此，q=58.55KN/m
　　I=bh3/12=50×1003/12=4.17×106mm4
　　V=KWql4／100EI=0.632×58.55×0.3×5004/100×3500×4.17×106=0.48mm
　　<500/250=2mm
　　滿足要求。
　　對拉螺栓的計算
　　確定M12對拉螺栓水平間距，豎向間距為鋼管楞的間距400。
　　則F×a×b=63.6×0.4×0.4=10.18KN＜f=12.19KN
　　取螺栓水平間距取為400mm。
　　鋼管立柱驗算
　　根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》進行計算。
　　支架立桿的計算長度lo=h+2a=1.5+0.15×2=1.8
　　λ=lo’/i=1800/15.8=114
　　查表，=0.489
　　N/φA=84.75×103/0.489×4×4.89×102=88.6N/㎜2<f=205N/㎜2(滿足要求)
　　符合要求。
　　結束語：
　　總之，在施工中要充分考慮并利用已完成結構的支撐作用,恰當選擇支撐材料,嚴格驗算支撐受力體系,把好各個關，嚴格控制質量及工序是我們工作的職責。