【摘 要】以工程實(shí)例，介紹厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和施工方法。

【關(guān)鍵詞】厚板轉(zhuǎn)換層；分層澆筑；疊合成型

1 工程概況

工程位于長(zhǎng)沙市五一大道芙蓉廣場(chǎng)附近，其中商住樓是該項(xiàng)目四棟一類高層建筑群中的一棟。

商住樓地下3層，地上32層。1～2層為大空間商鋪，一層層高5.2m，二層層高5.9m，為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)；3～32層為住宅，三層層高3.3m， 四層及以上層高2.9m，為剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑總高度為98.4m。

工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為6度，抗震設(shè)防類別為標(biāo)

準(zhǔn)設(shè)防類，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)基本加速度值為0.05g，基本風(fēng)壓按100年一遇0.40kN/ m2取值。

基礎(chǔ)采用大直徑人工挖孔灌注樁，樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖?；A(chǔ)埋深11.2m。

因上部住宅的剪力墻軸網(wǎng)與下部商鋪的柱網(wǎng)軸網(wǎng)難以對(duì)齊，故設(shè)計(jì)在三層樓板面采用厚板轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式，板厚1600mm， 板面標(biāo)高為11.1m。

2 結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)

商住樓在地面以上設(shè)縫與其它三棟高層建筑脫開，成為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元；一層的地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固層位置，一層的樓板厚度為180mm。

地面以上的填充墻體均采用輕質(zhì)加氣砼砌塊，以減少建筑物總重量及上部結(jié)構(gòu)傳到轉(zhuǎn)換層厚板上的豎向荷載。

在滿足建筑功能的前提下，使上部剪力墻盡量落地并增加轉(zhuǎn)換層下部剪力墻的數(shù)量，增強(qiáng)轉(zhuǎn)換層下部剛度。結(jié)構(gòu)布置盡量均勻，使剛心和質(zhì)心接近，減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。

工程結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用SATWE軟件，并采用PMSAP軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)校核。

商住樓轉(zhuǎn)換層下層和上層的柱墻結(jié)構(gòu)平面布置圖分別見圖1和圖2。

計(jì)算結(jié)果表明，工程的主要技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3 轉(zhuǎn)換層厚板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 轉(zhuǎn)換層厚板的設(shè)計(jì)計(jì)算：

轉(zhuǎn)換層厚板按SATWE整體計(jì)算時(shí)所劃分的主要交叉梁系的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行截面計(jì)算并運(yùn)用厚板有限元分析軟件進(jìn)行計(jì)算校核。

轉(zhuǎn)換層厚板砼強(qiáng)度等級(jí)C40，鋼筋采用HRB400級(jí)，板厚1600mm；在厚板轉(zhuǎn)換層下部框支柱和剪力墻之間位置設(shè)置800mm寬的暗梁，在轉(zhuǎn)換層上部剪力墻之下的位置設(shè)置600mm寬的暗梁。

通過(guò)計(jì)算，轉(zhuǎn)換層厚板的配筋上、下層均為28@150雙層雙向，每一方向的總配筋率為0.62%。

3.2 厚板轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)構(gòu)造：

3.2.1 為改尚厚板受力，在下部框支柱與剪力墻之間及上部剪力墻之下的厚板中設(shè)置暗梁，暗梁縱筋的配筋率為0.67 %，暗梁的抗剪箍筋面積配筋率不小于0.45%。

3.2.2 為防止厚板的板端沿厚度方向產(chǎn)生層狀水平裂縫，在厚板周邊配置14@200的鋼骨架進(jìn)行加強(qiáng)。

3.2.3 為有效傳遞水平荷載，對(duì)轉(zhuǎn)換層上、下層的樓板均作加強(qiáng)，樓板厚板為150mm。

4 考慮轉(zhuǎn)換層厚板分層澆筑疊合成型的施工方案的設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換層板厚為1600mm，其自重為40kN/ m2，另加上施工荷載，在其施工階段的荷載對(duì)厚板的模板支撐體系要求很高，且下層樓蓋不做加強(qiáng)都很難直接承受。

4.1 轉(zhuǎn)換層厚板的分層澆筑疊合成型的計(jì)算：

建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工單位一起進(jìn)行多方案比較，經(jīng)計(jì)算分析，決定將轉(zhuǎn)換層厚板的砼分兩次澆筑疊合成型，見圖3：

圖3 轉(zhuǎn)換層厚板砼分層澆筑疊合成型示意圖

4.1.1 第一次先澆筑轉(zhuǎn)換層厚板下層砼700 mm厚，轉(zhuǎn)換層的模板支撐體系僅考慮700mm厚的板厚砼自重以及施工荷載，模板支撐體系的滿堂鋼管腳手架從一層樓面起搭設(shè)到轉(zhuǎn)換層厚板板底；下層700mm厚板的重量及其施工荷載由一層和二層樓板承受。

4.1.2 待先澆的下層厚板砼強(qiáng)度達(dá)到90%以上后，再澆筑轉(zhuǎn)換層厚板的上層砼900 mm厚。利用已完成的下層700 mm厚板作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件來(lái)承擔(dān)上層900 mm厚的厚板自重及施工荷載。

4.2 轉(zhuǎn)換層厚板的設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施：

4.2.1 根據(jù)轉(zhuǎn)換層厚板在第二澆筑上層砼施工階段的受力計(jì)算，在厚板下層砼板面上層配置14@100的雙向鋼筋，以滿足下層厚板在上層厚板施工階段的正截面受彎要求，增加厚板疊合前后的抗裂能力。

4.2.2 為增強(qiáng)厚板上下兩層砼的有效結(jié)合，在下層厚板板面設(shè)置砼抗剪鍵，抗剪鍵尺寸為500 mm×500 mm×150 mm（h），間距1500mm，并在每個(gè)抗剪鍵中配置414的鋼筋，兩端各深入上下層砼內(nèi)500mm。

5 轉(zhuǎn)換層厚板施工時(shí)采取的措施

轉(zhuǎn)換層厚板施工時(shí)間在2005年10月，設(shè)計(jì)除了進(jìn)行裂縫控制驗(yàn)算外，在施工中還采取了以下措施以提高砼的抗裂能力：

5.1 選用水化熱較低的42.5MPa的礦渣水泥。

5.2 在砼中參入占水泥重量15%的Ⅰ級(jí)粉煤灰和占水泥重量8%的HEA砼微膨脹劑，以減少水泥用量，降低砼水化熱。

5.3 采用“一平、二壓、一光、拉毛”的施工工藝，加強(qiáng)砼的收面的二次抹壓。

5.4 在厚板砼表面采用麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)，在厚板側(cè)面利用腳手架掛麻袋進(jìn)行封閉養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14天。

5.5 在第二次澆的上層砼厚板中部多處埋入測(cè)溫傳感器，設(shè)置間距1500mm的DN40鍍鋅鋼管，在管內(nèi)通入冷水。根據(jù)測(cè)出的砼內(nèi)部溫度以及砼表面溫度，調(diào)節(jié)預(yù)埋水管內(nèi)的冷水用量，降低砼內(nèi)部溫度，保證厚板砼的內(nèi)外溫差小于25°。

6 結(jié)束語(yǔ)

工程于2008年竣工投入使用，經(jīng)檢測(cè)包括厚板轉(zhuǎn)換層厚板在內(nèi)的主體結(jié)構(gòu)均為優(yōu)良。

在抗震設(shè)防6度地區(qū)和非抗震地區(qū)，對(duì)于上下柱網(wǎng)軸線無(wú)法對(duì)齊的高層商住樓，采用厚板轉(zhuǎn)換層是一種有效的方法，能夠較好滿足建筑功能和解決上部結(jié)構(gòu)荷載向下有效傳遞的問(wèn)題。

轉(zhuǎn)換層厚板采用分層澆筑疊合成型的設(shè)計(jì)和施工方法，可以降低施工難度和工程造價(jià)，有效保證施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]唐國(guó)興. 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工［M］；北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.