林芬

（福建六建集團有限公司　福建　福州　350005）

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

林芬

（福建六建集團有限公司福建福州350005）

本文以筆者參與施工管理的某工程梁式轉(zhuǎn)換層支撐系統(tǒng)的設(shè)計為例，介紹了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工荷載計算、施工荷載的傳遞及下部支撐結(jié)構(gòu)承載能力分析驗算、鋼管支撐架立桿間距計算。其中利用了PKPM計算機軟件對模板及支撐系統(tǒng)進行優(yōu)選設(shè)計。

轉(zhuǎn)換層支撐系統(tǒng)；樓板鋼管補強；PKPM計算機輔助設(shè)計

1　工程概況

1.1工程概況

本工程建筑占地面積3035m2，總建筑面積約60550m2。設(shè)二層地下室，建筑面積為8140m2，上部建筑層數(shù)25層，其中1～5層為裙房（其中1～4層為商場，5層為會所），6～25層為商品住宅房，分南北2幢樓，建筑總高度：79.95m。6層以下為框剪結(jié)構(gòu)，6層以上為剪筒結(jié)構(gòu)。

1.2模板設(shè)計特點

（1）框支梁截面較大，自重大，最大線荷載達0.8×1.8×25.5= 36.7kN/m。因框支梁下的第5層樓板承載力不足，這就必須對結(jié)構(gòu)采用鋼管支撐補強，不足的力需通過鋼管支撐架往下傳遞，直到傳至各層樓板的荷載均小于各樓層設(shè)計使用荷載為止。

（2）巨大的框支梁自重及其施工荷載是通過模板支撐系統(tǒng)傳遞到5層及以下梁板結(jié)構(gòu)上進行卸載，因此對支撐系統(tǒng)的強度、剛度和穩(wěn)定性等必須滿足技術(shù)要求。

2　模板計算

2.1轉(zhuǎn)換層框支梁模板驗算

轉(zhuǎn)換層大梁側(cè)模設(shè)計采用PKPM施工系列軟件設(shè)計。模板支撐示意圖如圖1。

圖1　轉(zhuǎn)換層大梁滿堂鋼管架示意圖

2.1.1轉(zhuǎn)換層框支梁側(cè)大模驗算

根據(jù)施工經(jīng)驗，轉(zhuǎn)換層大梁側(cè)模內(nèi)外龍骨都應(yīng)采用100mm× 100mm方木，并且外龍骨應(yīng)采用100mm×100mm方木雙拼。因此只需對方木及穿梁螺栓的直徑與水平間距進行調(diào)整及試算使之滿足強度、撓度的要求?，F(xiàn)取轉(zhuǎn)換層最大截面梁800×1800計算，把各項參數(shù)輸入PKPM進行計算，見圖2。

圖2　大梁側(cè)模板計算圖

穿梁螺栓采用水平豎向間距應(yīng)符合模板1830×910mm的模數(shù)，這樣可以避免在模板中間少鉆孔，從而提高模板的周轉(zhuǎn)利用。要滿足模數(shù)要求，就造成了側(cè)模外龍骨與螺栓具有不同的間距，由于PKPM模板設(shè)計軟件不具有龍骨與螺栓不同間距的計算，因此我們可以先按照等間距計算，之后再進行調(diào)整。試算過程如表1。

經(jīng)過PKPM多次試算，方案2與3均符合要求，比較兩者很顯然可以看出方案3所用的螺栓較小，得出方案3是最適合的。

由于側(cè)模高為：1800（梁高）-180（板厚）-20（模板厚度）-200（板底擱柵托梁方木）-100（凈距）=1300mm，因此梁側(cè)方木可以按900mm+400mm布置?？紤]到梁底受到得壓力較大，且梁上部的側(cè)向支撐還可以由樓板底模提供，因此梁底處的外龍骨與螺栓應(yīng)加密，400mm間距應(yīng)布置在底處。

2.1.2轉(zhuǎn)換層框支梁底模及梁底鋼管支撐驗算

福建省建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督總站文件《福建省建設(shè)廳關(guān)于加強模板工程安全生產(chǎn)管理的通知》（閩建建[2003]47號）要求轉(zhuǎn)換層大截面梁屬于超重構(gòu)件，梁底支撐應(yīng)采用鋼管支撐，并且不能采用扣件傳力，因此采用多根承重鋼管立桿承重。根據(jù)施工經(jīng)驗，轉(zhuǎn)換層支撐梁底的方木選用100m×100mm，方木下的托梁采用75mm×150mm方木。梁底支撐采用φ48×3.5鋼管滿堂支撐。取轉(zhuǎn)換層最大截面梁800×1800mm計算?，F(xiàn)把轉(zhuǎn)換層最大截面梁的各項參數(shù)輸入PKPM軟件，見圖3。

表1

圖3　梁模板支架計算圖

在軟件中只需對梁底鋼管立桿的根數(shù)、間距（即托梁的根數(shù)、間距）及梁底支撐方木的間距進行調(diào)整及試算使之滿足強度、撓度等要求。

試算過程如表2。

經(jīng)過PKPM多次試算，只有方案5符合要求。同時經(jīng)過試算得出方案5也是比較經(jīng)濟的措施。因此本轉(zhuǎn)換層支撐采用方案5。詳細論證過程詳見附錄。

表2

2.2結(jié)構(gòu)承載能力補強措施

因框支梁下的第5層樓板承載力不足，這就必須對5層及以下的結(jié)構(gòu)采用鋼管支撐補強。由于PKPM軟件未具有大截面梁下的樓板承載力進行驗算的功能。因此需人工對該部分進行補充計算。

2.2.1樓層梁結(jié)構(gòu)補強計算原則

施工荷載計算原則：因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工荷載具有短期的，逐漸加大，又很快趨向安全的特點，只要混凝土澆筑方法和速度得當，當達到最大值時，梁底部先澆筑得混凝土已接近達到初凝與終凝，施工荷載對結(jié)構(gòu)得影響也逐漸減小?；炷寥窟_到終凝時，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層已具有自持能力，對支撐結(jié)構(gòu)安全得不利影響會逐漸消失，進入安全期，為此擬定施工荷載計算原則如下：

（1）施工荷載計算采用標準值。

（2）施工荷載大小，主要取決于框支梁截面大小，截面越大，荷載也越大，為此以截面較大的框支梁為例進行計算，若滿足安全要求，則其它小于該截面的框支梁均參照該方法進行施工。

2.2.2結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工荷載計算

梁板鋼筋混凝土荷載：0.8×1.8×25.5=36.7kN/m

第5層轉(zhuǎn)換層鋼管支撐系統(tǒng)荷載：3kN/m

活荷載：（2+2）×2.8=11.2kN/m

吉林省應(yīng)用型本科院校的服裝設(shè)計與工程專業(yè)應(yīng)依據(jù)國家和吉林省地方經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，借鑒發(fā)達國家的有益經(jīng)驗，跳出原有的人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建多規(guī)格、多渠道、模塊化的人才培養(yǎng)新模式，架設(shè)服裝設(shè)計與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的立交橋，要回歸教育本位，緊密結(jié)合地方經(jīng)濟和社會發(fā)展進行服裝設(shè)計與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，既遵循人才培養(yǎng)規(guī)律，又結(jié)合國情、省情、校情，確定適宜的人才培養(yǎng)標準和方案。

轉(zhuǎn)換層施工荷載：36.7+3+11.2=50.9kN/m

2.2.3單根鋼管承載力計算

由于鋼管在垂直梁方向無支撐，所以l0應(yīng)取3.9m

i——計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑（cm）；I=1.58

由λ=247查表得Ψ=0.133

因此單根壓桿可承受的荷載為13.3kN。

2.2.4樓面結(jié)構(gòu)承載力驗算

設(shè)計使用承載力：3.5×1.4=4.9kN/m2

樓面裝修承載力：0.02×25×1.2=0.6kN/m2

天棚10厚裝修層：0.01×18×1.2=0.22kN/m2

合計：5.72kN/m2

5層以下樓面受荷寬度取梁寬+2m即2.5m

則5.72×2.5=14.3kN/m

（2）第五層梁板承載力驗算：

根據(jù)近期進度預(yù)測，當六層轉(zhuǎn)換層梁板澆搗時，第五層梁板已養(yǎng)護13d，根據(jù)425號水泥，溫度15℃時齡期曲線，在近期溫度（15℃）混凝土養(yǎng)護13d后，混凝土強度已達到75％。則第五層梁能承受（抵抗）上部梁支撐傳下的荷載為：

因此，需對第五層梁板結(jié)構(gòu)用鋼管支撐進行補強。

則通過支撐傳下的荷載為：50.9-10.73=40.17kN/m

由非轉(zhuǎn)換層的模板方案可知：第五層梁板門架支撐間距為1800mm，每榀門架能承受的荷載為：44.321kN，即24.6kN/m。由于該層梁自重1.2×0.5×0.8×1×25=12kN/m，且該層強度只達到75％，因此門架支撐還要承受25％的梁自重，因此門架支撐還能承受上部傳下的荷載為：24.6-12×25％=21.6kN/m。

因此不足的荷載40.17-21.6=18.6kN/m應(yīng)該由另外加撐鋼管承受。

鋼管間距：18.6kN/m÷13.3kN=1.4根/m即間距0.7m一根鋼管。

（3）第四層梁板承載力驗算：

根據(jù)近期進度預(yù)測，當六層轉(zhuǎn)換層梁板澆搗時，第四層梁板已養(yǎng)護30d，根據(jù)425號水泥，溫度15℃時齡期曲線，在近期溫度（15℃）混凝土養(yǎng)護30d后，混凝土強度已達到100％。

則第四層梁能承受（抵抗）上部梁支撐傳下的荷載為：

第4層門架支撐系統(tǒng)荷載：2kN/m

至第四層累計能承受的荷載為10.73+14.3-2=23kN/m＜50.9kN/m

因此，需對第四層梁板結(jié)構(gòu)用鋼管支撐進行補強。

則通過支撐傳下的荷載為：50.9-23=27.9kN/m

補強鋼管間距：27.9kN/m÷13.3kN=2根/m，即0.5m一根鋼管。

（4）第三層梁能承受（抵抗）上部梁支撐傳下的荷載為：

至第三層累計能承受的荷載為23+14.3=37.3KN/m＜50.9kN/m2

因此，需對第三層梁板結(jié)構(gòu)用鋼管支撐進行補強。

則通過支撐傳下的荷載為：50.9-37.3=13.6kN/m

補強鋼管間距：13.6kN/m÷13.3KN=1根/m，即1m一根

（5）第二層梁能承受（抵抗）上部梁支撐傳下的荷載為：

至第二層累計能承受的荷載為37.3+14.3=51.6kN/m＞50.9kN/m

因此，不需對第二層梁板結(jié)構(gòu)用鋼管支撐進行補強。

3　結(jié)束語

轉(zhuǎn)換層被業(yè)界稱為“二次基礎(chǔ)”，由此可見其重要性。因此須編制轉(zhuǎn)換層專項施工方案以指導(dǎo)施工，該專項方案還應(yīng)按照福建省安全質(zhì)量監(jiān)督總站文件規(guī)定進行專家認證，認證通過后，方可施工。從而保證工程質(zhì)量。還應(yīng)特別做好轉(zhuǎn)換層施工前各分項工程的準備工作。

轉(zhuǎn)換層梁截面大，屬于超重構(gòu)件，為了確保模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)對承載力不足的樓板進行鋼管加撐補強。還應(yīng)按照福建省建設(shè)廳的《危險性較大工程安全專項施工方案編制及專家論證審查辦法》的要求進行審查，確保施工方案的編制、審批及檢查、驗收等責任制落到實處

[1]徐春耿，金余.嘉湖新都結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù).第十三屆華東六省一市建筑施工技術(shù)交流會論文集.福建廈門，2002：419～429.

[2]陳澤安.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù).建筑安全，2002（8）：29～31.

[3]余紅生.轉(zhuǎn)換層支撐系統(tǒng)的選型及其安全性分析.建筑安全，2003（4）：28～29.

[4]福建六建建工集團公司.《企業(yè)施工工藝標準》（FJLJG/QJB603-2004）建筑模板工程，2004，6.

[5]福建六建建工集團公司.《企業(yè)施工工藝標準》（FJLJG/QJB604-2004）建筑混凝土工程，2004，6.

TU74

A

1673-0038（2015）04-0054-03

2015-1-5

林芬（1981-），女，工程師，本科，從事工程施工項目管理工作。