宋 國(guó) 生

(中鐵二十五局集團(tuán)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，廣東 廣州 510600)

高層建筑工程轉(zhuǎn)換層模板施工技術(shù)探討

宋 國(guó) 生

(中鐵二十五局集團(tuán)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，廣東 廣州 510600)

結(jié)合衡陽(yáng)金色藍(lán)庭項(xiàng)目的施工實(shí)例，主要就轉(zhuǎn)換層模板施工技術(shù)進(jìn)行了探討，闡述支撐層數(shù)確定、轉(zhuǎn)換層模板及支撐設(shè)置、計(jì)算、模板及支撐拆除等施工要點(diǎn)，為類似結(jié)構(gòu)施工提供技術(shù)參考。

高層建筑，轉(zhuǎn)換層，模板，設(shè)置，支撐

1 工程概況

1.1 建筑概況

衡陽(yáng)金色藍(lán)庭項(xiàng)目為一框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，地上主體32層，地下2層，建筑高度98.05 m?？偨ㄖ娣e41 500 m2。在5.77 m標(biāo)高處設(shè)轉(zhuǎn)換層，面積為1 003 m2。轉(zhuǎn)換形式采用鋼筋混凝土梁板轉(zhuǎn)換，總用鋼量約為395 t，混凝土澆筑方量約為750 m3。

1.2 工程特點(diǎn)

由于使用功能的需要，本工程在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層上，具有以下特點(diǎn)：1)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主梁截面尺寸較大，自重大。2)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)梁及梁之間、梁與柱之間的節(jié)點(diǎn)處鋼筋密集。3)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)下層梁截面尺寸小，承載力偏低。因此，為了滿足工程施工要求，在施工方法上采取了特殊措施，以保證工程的安全。

2 模板主要施工方法及措施

2.1 支撐層數(shù)的確定

1)混凝土澆筑時(shí)轉(zhuǎn)換層梁板傳給下層樓面的荷載設(shè)計(jì)值經(jīng)計(jì)算，本層梁板混凝土共750 m3，單層面積1 003 m2，即18.7 kN/m2。

新澆筑混凝土自重F1=1.2×18.7 kN/m2=22.44 kN/m2。

模板支撐自重F2=1.2×1.5 kN/m2=1.8 kN/m2。

施工人員及設(shè)備荷載F3=1.4×1.0 kN/m2=1.4 kN/m2。

因此混凝土澆筑時(shí)，轉(zhuǎn)換層梁板傳給下層樓面的荷載設(shè)計(jì)值為：

q設(shè)=F1+F2+F3=22.44+1.8+1.4=25.64 kN/m2。

2)下層樓板允許承受的荷載設(shè)計(jì)值。

q允=F1r2+F2r1==4.7 kN/m2。

3)支撐層數(shù)確定。由于q設(shè)=25.64 kN/m2>q允=4.7 kN/m2，因此下層樓板不具有承受上層施工荷載的能力。故采用梁板混凝土一次澆筑施工的方法不可行，根據(jù)文獻(xiàn)[1],對(duì)轉(zhuǎn)換層以下二層梁、板采用連續(xù)支撐的施工方法，即利用已施工完畢并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的二層結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)轉(zhuǎn)換層的施工荷載的施工方法，以滿足工程要求。

2.2 轉(zhuǎn)換層模板及支撐的設(shè)置

本工程轉(zhuǎn)換層主梁最大截面尺寸為1 000 mm×2 500 mm,最大凈跨度為9.6 m。

1)荷載計(jì)算。

a.底板荷載計(jì)算。模板及支撐自重2.5×1.5=3.25 N/mm、混凝土自重24×1×2.5=60 N/mm、鋼筋自重1.5×1.0×3=4.5 N/mm、振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生荷載2×1.0=2 N/mm，合計(jì)：q1=3.25+60+4.5+2=69.75 N/mm，q=q1×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)==71.45 N/mm。

傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載：F=6×1.4×0.85=7.14 kN/m2。

組合荷載：F=29.745+7.14=36.885 kN/m2。

3)水平桿驗(yàn)算。水平桿垂直間距取400mm。a.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算q1=4×36.885×0.1×0.625=9.22kN/m，M=1/8ql2==1.84×105，δ=M/W==41N/mm

4)鋼管立柱驗(yàn)算。立柱間距為500mm×500mm，即沿梁和垂直梁方向的間距均為500mm，橫桿步距為1 000mm，根據(jù)文獻(xiàn)[2]的要求，鋼管立柱采用扣件連接和搭接方式。同時(shí)鋼管立柱允許荷載為11kN，扣件抗滑力為8kN。

因此，在鋼管立柱搭接處和上梁底模橫桿處設(shè)置單扣件，即可滿足扣件的抗滑要求。

因此按以上計(jì)算，背桿水平間距取360mm。同時(shí)注意在側(cè)模安裝時(shí)，背桿間距取500mm進(jìn)行拼裝模板，并采用鋼管對(duì)側(cè)模進(jìn)行斜向加固。

6)對(duì)拉螺桿的計(jì)算。對(duì)拉螺桿間距600mm×600mm，鋼管斜撐間距600mm×600mm。N=F′·a·b=8.3kN,A=N/[δ]=8.3×103/170=48.82mm2。選用φ14mm的對(duì)拉螺桿A=105mm2>88.11mm2。

2.3 轉(zhuǎn)換層板模板及支撐的計(jì)算

轉(zhuǎn)換層板厚h=250mm，板底距地面高為7.20m，采用1 000mm×2 000mm×12mm厚竹膠合板作底模，50mm×100mm的木枋做底模的骨架，支撐架采用φ48×3mm鋼管扣件連接固定。

1)荷載計(jì)算。模板及支撐自重1.5kN/m2、混凝土自重24×1×0.25=6kN/m2、鋼筋自重1.1×0.2=0.22kN/m2、施工荷載2.5kN/m2。

合計(jì)q1=10.22kN/m2，q2=7.72kN/m2，q=q1×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)=10.22×1.2×0.85=10.42kN/m2，q′=q2×分項(xiàng)系數(shù)×折減系數(shù)=7.72×1.2×0.85=7.87kN/m2。

2)底模驗(yàn)算。

應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行，計(jì)量資料以表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用百分比(%)表示，采用卡方(χ2)檢驗(yàn)；取P<0.05時(shí)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

a.靜曲強(qiáng)度驗(yàn)算：支撐板底模的木枋采用50mm×100mm橫放，中距400mm，按五跨連續(xù)計(jì)算。M=0.107ql2=1.78×105N·mm，w=bh2/12=1.67×104mm3，δ=M/ω=11.2N/mm2<[fy]=16.1N/mm2滿足。

b.撓度驗(yàn)算：q′=7.87×0.4=3.148kN/m,I=bh3/12=8.3×104mm4。

ω=0.632×(q′l4/100EI)=1.2mm<[w]=1.5mm。

3)小楞計(jì)算。50mm×100mm的木枋，跨度L=400mm。

a.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：q=10.42×0.4=4.168kN/m,M=0.107ql2=0.71×105N·mm,ω=bh2/6=8.33×103mm3，δ=M/ω=8.52N/mm2

b.撓度驗(yàn)算：q′=7.87×0.4=3.148kN/m,I=bh3/12=4.17×105mm4。ω=0.632×(q′l4/100EI)=0.136mm<[w]=500/400=1.25mm滿足要求。

4)大楞計(jì)算。大楞最大跨度取1 000mm。

a.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：q=10.42×0.4=4.168kN/m，M=lql2==4.168×105N·m,δ=M/ω=92.8N/mm2≈fcm=215N/mm2滿足要求。

b.撓度驗(yàn)算：q′=7.87×0.4=3.148kN/m,ω=(q′l4/100EI)=1.38mm<[w]=3.0mm滿足要求。

5)鋼管立柱驗(yàn)算。鋼管立柱間距按650mm×650mm設(shè)置，橫桿間距取1 000mm，鋼管立柱用扣件搭接連接，鋼管立柱允許荷載為11kN。

a.立柱承載力驗(yàn)算N=10.42×0.85×1.2=10.63kN<[N]=11kN滿足要求;b.立柱穩(wěn)定性驗(yàn)算：λ=l/i=63.3,查表得ψ=0.804。

δ=N/(ψA)=27.03N/mm2

2.4 轉(zhuǎn)換層支撐及模板的設(shè)置

1)搭設(shè)滿堂腳手架。按照規(guī)范要求[3，4]，支撐間距采用：梁500mm×500mm，板650mm×650mm；且第一排距柱邊150mm開(kāi)始設(shè)置立柱，取掃地桿距離地面150mm，橫桿步距不大于1 000mm，形成縱、橫向搭設(shè)網(wǎng)架。每跨要求按間距為3 500mm設(shè)置剪刀撐，形成不變體系，剪刀撐的角度不小于45°。梁底背楞間距為100mm。2)為減輕傳給下層梁的荷載，在本層框架梁端1/4跨度范圍內(nèi)加設(shè)兩排鋼管斜撐(如圖1所示)，斜撐底部加墊木枋，使轉(zhuǎn)換層梁底支撐形成“門(mén)”字形桁架，這樣將部分荷載盡可能地傳至下層柱。3)如圖1所示，在主梁處鋼管立柱上底模橫桿處設(shè)置雙扣件，以滿足扣件的抗滑要求。

2.5 轉(zhuǎn)換層板支撐及模板的設(shè)置

根據(jù)上述計(jì)算以及規(guī)范要求，轉(zhuǎn)換層板支撐及模板的設(shè)置要求如下：

1)采用1 000mm×2 000mm×12mm厚竹膠合板作底模，拼縫處貼50mm寬不干膠帶。2)采用50mm×100mm橫放木枋作為支撐板底模的骨架，間距為400mm，木枋的跨度不大于600mm。3)板的支撐架采用φ48×3.0mm鋼管搭設(shè)，立桿間距650mm×650mm，橫桿步距1 000mm。

2.6 轉(zhuǎn)換層下一層支撐的設(shè)置

1)轉(zhuǎn)換層下一層支撐系統(tǒng)應(yīng)待轉(zhuǎn)換層梁、板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后才能拆除。2)在梁端1/4范圍內(nèi)應(yīng)加設(shè)斜撐，并要求每排橫向設(shè)置4根，以減輕梁的荷載，如圖2所示。

2.7 轉(zhuǎn)換層下二層支撐的設(shè)置

為保證結(jié)構(gòu)的安全，在本層框架支撐待轉(zhuǎn)換層梁、板混凝土澆筑完畢后的第三天開(kāi)始拆除，如圖3所示。

2.8 模板及支撐拆除

模板及支撐拆除時(shí)，應(yīng)注意[3]：1)拆除墻、柱模板及梁側(cè)模板時(shí)，應(yīng)保證混凝土表面及棱角不因拆模而受破壞時(shí)，才可拆除非承重模板。2)拆除梁、板底模及支撐時(shí)，應(yīng)待混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范規(guī)定值后方可拆除。3)先拆非承重的側(cè)模，然后再拆承重的水平向模板。

2.9 技術(shù)質(zhì)量控制措施

1)大梁按規(guī)范[3]起拱，起拱值：1/1 000～3/1 000。2)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)豎向模板及其支架的支承部分應(yīng)留有足夠的支撐面積。且支承面必須具備足夠強(qiáng)度，滿足全部荷載承載力需要。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以衡陽(yáng)金色藍(lán)庭項(xiàng)目為例，主要從模板支撐體系探討了轉(zhuǎn)換層施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，以期對(duì)今后類似結(jié)構(gòu)施工提供參考。

[1]JGJ162—2008，建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ130—2001，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50204—2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4] GB 50300—2002，建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].

Exploration on transfer layer construction technique of high-rise buildings

Song Guosheng

(ChinaRailway25thBureauGroupRealEstateDevelopmentCo.,Ltd,Guangzhou510600,China)

Combining with the construction of Jinselanting program in Hengyang, the paper explores from the transfer layer construction, and illustrates some construction points from the identification of the support layers, transfer layer, support allocation, calculation, framework, and support demolition, so as to provide some technical reference for similar structural construction.

high-rise building, transfer layer, framework, allocation, support

2015-02-26

宋國(guó)生(1965- ),男，工程師

1009-6825(2015)13-0115-03

TU974

A