论文部分内容阅读
摘要:在高层建筑工程中，梁式转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点，能较好地解决高层建筑中上下部结构在竖向不连续的问题，因此得到了广泛的采用和认可。本文针对高层建筑转换层钢筋工程中遇到的问题及处理措施进行了探讨。
关键词:高层建筑；梁式转换层；施工技术
随着城市建设的快速发展，很多高层建筑向多功能、多用途方向发展，由于建筑物各部分使用功能和要求不同，越来越多的高层建筑采用了框支剪力墙结构，以转换层来满足不同建筑功能的需求。框支剪力墙结构具有转换层中梁截面尺寸及结构施工荷载均较大的特点。其中梁式转换层中，框支柱及梁的含钢量高、主筋长度长、梁柱节点区钢筋密集，因此正确的翻样和下料，合理安排好钢筋就位次序是梁式转换层钢筋工程施工的关键。
1工程概况
某高层建筑位于广东韶关，属多功能商住楼，地下二层，地上22层；总高69.1m。首层至四层为商业门店，五至二十二层为住宅。其中一至四层为框支剪力墙结构，四层为梁式转换层；五至二十二层为剪力墙结构。
2梁式转换层框支柱及框支梁的特点
2.1 构件截面尺寸大，主筋及箍筋种类多且直径较大
转换层层高5.53m，框支柱截面尺寸为1200×1200、1200×1800；框支梁截面为1200×2000、800×1800两种。框支柱主筋直径为36mm、32mm及28mm，框支梁的主筋直径为32mm及25mm，且均为三级钢筋。大直径钢筋重量大不易倒运，在制作过程对钢筋机械设备磨损较大，所以要安排好人力及设备以保证钢筋下料的及时性。
箍筋的种类繁多且直径较大，在制作过程中严格按照图纸尺寸进行加工。一次制作的数量不要过多以免箍筋尺寸产生误差，导致绑扎过程中箍筋无法绑扎到位。制作好的箍筋要按次序分类堆放，吊装至作业面时减少了施工人员挑料的时间，加快施工进度。
2.2直螺纹连接技术要求高
由于钢筋直径较大且自重较大，所以钢筋连接采用对焊或电弧焊都不妥，不易操作且不能保证施工质量，在实际操作中采用剥肋滚压直螺纹连接技术。框支柱及梁直螺纹接头采用I级接头。滚压直螺纹钢筋连接属于“现场预制、现场连接”式，因此要求设备摆设位置要相对固定，安放位置周围要求有一定事实上的空间。一至四层层高较高，框支柱的主筋也较长，必须合理安排好原料堆放场地与各种钢筋机械设备的位置，避免重复倒运。滚压机安装时中心轴线应与钢筋轴线保持水平面同心高度，同时设置待加工钢筋支架，其摆放位置应适应钢筋加工，直螺纹加工过程中必须严格按照规范进行操作。
2.3钢筋自重大
以其中一道框支梁为例：钢筋自重为9.44吨，安装框支梁上部纵筋时需塔吊进行逐一吊装。梁下支撑若按常规支撑体系，由三层梁板来承受如此大的荷载势必会破坏梁板结构，而且不能避免因模板支撑体系变形叠加而导致楼板产生开裂等质量问题，因此不能采用常规的模板支撑体系。
2.4结构受力复杂
转换层中框支柱与框支梁的截面同宽，加之梁、柱自身的钢筋根数较多，导致了钢筋排列密集。柱顶梁柱锚固筋与板筋、梁端根部钢筋穿插，使梁柱节点施工难度大。合理安排好施工工序是保证梁柱节点有质有序施工的关键。
2.5 纵向钢筋弯折要求高
根据03G101—1中对纵向钢筋弯折的要求为：d≥25时，r=6d。依此计算，直径为36的钢筋弯折半径应为216mm。现场的钢筋弯曲设备无法满足此要求，必须自制专项弯曲配套设备。
3框支柱钢筋的施工技术
3.1框支柱箍筋绑扎
由于框支柱主筋大部分需要弯锚入框支梁或楼层板内，极少部分纵筋本着“能通则通”的原则延伸到上层剪力墙楼板顶(见图1)。弯锚长度自框支柱边缘算起，弯锚人框支梁或楼层板内长度≥lae，故柱箍筋必须提前全部戴齐后方能进行主筋的连接!待柱主筋连接完毕后再将箍筋逐个分开按间距绑扎到位。
3.2框支柱纵筋的绑扎
由于主筋根数多且锚入梁内或板内的位置不同，导致了框支柱的纵筋平直段高度不一致，在施工过程中对每根框支柱的每根纵筋进行编号，且每根柱均附一张钢筋详图。现场绑扎时根据钢筋料单及带有钢筋编号的柱筋图纸将柱筋一一连接到位。
框支柱主筋到四层地面其顶锚固长度必须保证统一标高。施工过程中严格按照规范执行：框支柱纵向受力钢筋接头宜相互错开，钢筋机械连接的连接区段长度以35d计算(d为被连接钢筋中的较大直径)，在距基础顶面嵌固部位Hn／3设第一个接头，距楼面≥Hn／6、≥hc、≥500mm(取较大值)处设第一个接头(Hn为所在楼层柱净高、hc为柱截面长边尺寸)。以此可根据各层层高来确定柱主筋的下料长度。为了确保框支柱纵筋能准确的锚入转换层梁及板內，待三层顶板浇筑完毕后及时在柱纵筋上弹好50线，然后依据50线来确定待接纵筋垂直长度。根据纵筋是锚入梁内还是锚人板内来确定钢筋的下料长度(锚人板内的钢筋比锚入梁内的垂直长度长100ram)。
框支柱纵筋顶部弯锚长度过长，采用直螺纹连接时必须采用正反丝的套筒。主筋平直段弯锚人梁、板的钢筋应在连接前确定弯锚的方向：中问柱的主筋可向四周梁及板内弯锚，边柱应向内侧的梁板内弯锚。为了避免锚入板内的钢筋过于靠近梁边而导致梁根部箍筋无法绑扎到位，锚人板的纵筋应与柱立面呈4O～60度的夹角。
3.3框支柱浇筑孔的留置
根据工程实际情况，在适宜的位置留置框支柱混凝土浇筑孔。留置方法为：距待浇筑混凝土面150mm处将柱箍筋向上提，使上下箍筋的间距保持在500mm左右，中间采用架管配合木方来支撑上部箍筋的重量。由于框支柱纵筋间距较小，暂不安装接头部位高于待浇混凝土面的纵筋，待混凝土浇筑完毕后再进行连接。这样既临时加大了柱纵筋的间距又保证了纵筋不被混凝土污染。
4框支梁钢筋施工技术
4.1节点处理
由于框支梁钢筋较多，且梁柱截面同宽，框支梁大部分纵筋无法在同一竖向平面处弯锚。考虑将框支梁的上部纵筋在柱内不同位置向下弯锚，且确保钢筋的水平锚固长度水平段不少于0.4le。梁的上层、底层及端部弯头筋均是多排钢筋，所以在钢筋绑扎时对于梁上部纵筋每排间距确保不少于1.5d且大于30mm(d为受力钢筋直径)；对于梁下部纵筋每排间距确保不小于d且必须大于25mm。对于梁端部弯头钢筋由于受柱断面尺寸限制，弯头钢筋排距不得小于25mm。
框支梁上层钢筋最多为三排，箍筋搭接部位做135度弯钩后不便于梁纵筋的排放，并且不能满足规范要求。现场施工时箍筋采取分段配置，箍筋接头部位必须在框支梁两侧错开50，同时对搭接部位进行焊接。对于框支梁内箍筋弯钩部位要做90度弯钩，并且相互搭接并用电焊封闭。箍筋的焊接质量必须达到验收评定和规范要求。
4.2钢筋的吊装
框支梁上部纵筋垂直锚固长度达3.2m，钢筋过长且自重较大，无法按照常规的方法进行安装，现场施工采用塔吊对纵筋进行逐根吊装。由于纵筋长度较长，为了防止纵筋在吊装时发生变形而无法保证梁的截面尺寸，在吊装前根据纵筋长度不同在其中部辅以不同长度的架管，对其进行强度补强。每根纵筋的位置应提前确定，根据纵筋的直径及平直段长度确定吊装次序。
4.3钢筋安装
梁钢筋绑扎的方法：核心筒部位周圈剪力墙、柱的水平筋及箍筋先绑扎到转换层底板下口平。框支梁采用“自下而上，整体同步”的方法施工，即根据梁顶纵筋所在的标高位置整体同步向上安装绑扎，每一个同标高内纵筋全部绑扎完毕后，再绑上部同一标高纵筋。
首先在支设好的梁底模板两侧搭设施工架子，架子高度要高于梁纵筋的设计标高。架子用于支撑梁上部纵筋的重量，抬高纵筋的高度以便套箍筋、穿底部纵筋。先放置梁上部两侧的纵筋，注意纵筋的位置，这样既可以保证其余纵筋的位置，又可以保证箍筋绑扎完毕后不会紧贴梁侧模板。梁上部纵筋为多排，先安装下排纵筋再按装上排纵筋。两层钢筋之间加钢筋头，并用铁丝绑扎牢固。（图2）
上部纵筋安装完毕后，按照箍筋间距在主筋上用粉笔画出箍筋位置。将箍筋戴入梁纵筋内，注意框支主梁与框支次梁相交处主梁上箍筋的直径及间距，并且将次梁梁位甩出以便绑扎次梁上部钢筋并且可以检查主梁下部纵筋的安装情况。
4.4钢筋安装的质量控制
对于梁内同一位置有多层钢筋时，为确保受力钢筋的位置准确、摆放平直，即采用直径为25mm的短节钢筋横向放置于两层钢筋之间，短节钢筋间距沿梁长度方向每1米放置一根，且每层受力钢筋之间竖向均用钢筋头隔开。梁底部钢筋的混凝土保护层为35mm，对于高度为1800及以上的框架梁，由于钢筋直径均在25mm以上。R根数众多，因此钢筋自重很大，大理石垫块已不能承受其荷载。采用直径为36mm、长度为1．4倍梁截面宽度的短节钢筋作为垫块，将此短钢筋与底层纵向受力钢筋约呈45度夹角放在梁底模板与底层箍筋之间。
5结束语
总之，高层建筑结构的多样性势必带来转换层形式的多样性，转换层的施工应事先针对工程的具体情况制定详细的施工方案，并精心组织施工，同时充分创造有利条件变不利施工改为有利因素，以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。
参考文献
[1] 詹国伟，浅谈高层建筑梁式转换层施工支撑体系的优化[J]福建建材，2011.05
[2] 乐鹏程 卫现刚，浅谈高层建筑转换层梁钢筋施工技术[J]四川建材，2010.05
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:高层建筑；梁式转换层；施工技术
随着城市建设的快速发展，很多高层建筑向多功能、多用途方向发展，由于建筑物各部分使用功能和要求不同，越来越多的高层建筑采用了框支剪力墙结构，以转换层来满足不同建筑功能的需求。框支剪力墙结构具有转换层中梁截面尺寸及结构施工荷载均较大的特点。其中梁式转换层中，框支柱及梁的含钢量高、主筋长度长、梁柱节点区钢筋密集，因此正确的翻样和下料，合理安排好钢筋就位次序是梁式转换层钢筋工程施工的关键。
1工程概况
某高层建筑位于广东韶关，属多功能商住楼，地下二层，地上22层；总高69.1m。首层至四层为商业门店，五至二十二层为住宅。其中一至四层为框支剪力墙结构，四层为梁式转换层；五至二十二层为剪力墙结构。
2梁式转换层框支柱及框支梁的特点
2.1 构件截面尺寸大，主筋及箍筋种类多且直径较大
转换层层高5.53m，框支柱截面尺寸为1200×1200、1200×1800；框支梁截面为1200×2000、800×1800两种。框支柱主筋直径为36mm、32mm及28mm，框支梁的主筋直径为32mm及25mm，且均为三级钢筋。大直径钢筋重量大不易倒运，在制作过程对钢筋机械设备磨损较大，所以要安排好人力及设备以保证钢筋下料的及时性。
箍筋的种类繁多且直径较大，在制作过程中严格按照图纸尺寸进行加工。一次制作的数量不要过多以免箍筋尺寸产生误差，导致绑扎过程中箍筋无法绑扎到位。制作好的箍筋要按次序分类堆放，吊装至作业面时减少了施工人员挑料的时间，加快施工进度。
2.2直螺纹连接技术要求高
由于钢筋直径较大且自重较大，所以钢筋连接采用对焊或电弧焊都不妥，不易操作且不能保证施工质量，在实际操作中采用剥肋滚压直螺纹连接技术。框支柱及梁直螺纹接头采用I级接头。滚压直螺纹钢筋连接属于“现场预制、现场连接”式，因此要求设备摆设位置要相对固定，安放位置周围要求有一定事实上的空间。一至四层层高较高，框支柱的主筋也较长，必须合理安排好原料堆放场地与各种钢筋机械设备的位置，避免重复倒运。滚压机安装时中心轴线应与钢筋轴线保持水平面同心高度，同时设置待加工钢筋支架，其摆放位置应适应钢筋加工，直螺纹加工过程中必须严格按照规范进行操作。
2.3钢筋自重大
以其中一道框支梁为例：钢筋自重为9.44吨，安装框支梁上部纵筋时需塔吊进行逐一吊装。梁下支撑若按常规支撑体系，由三层梁板来承受如此大的荷载势必会破坏梁板结构，而且不能避免因模板支撑体系变形叠加而导致楼板产生开裂等质量问题，因此不能采用常规的模板支撑体系。
2.4结构受力复杂
转换层中框支柱与框支梁的截面同宽，加之梁、柱自身的钢筋根数较多，导致了钢筋排列密集。柱顶梁柱锚固筋与板筋、梁端根部钢筋穿插，使梁柱节点施工难度大。合理安排好施工工序是保证梁柱节点有质有序施工的关键。
2.5 纵向钢筋弯折要求高
根据03G101—1中对纵向钢筋弯折的要求为：d≥25时，r=6d。依此计算，直径为36的钢筋弯折半径应为216mm。现场的钢筋弯曲设备无法满足此要求，必须自制专项弯曲配套设备。
3框支柱钢筋的施工技术
3.1框支柱箍筋绑扎
由于框支柱主筋大部分需要弯锚入框支梁或楼层板内，极少部分纵筋本着“能通则通”的原则延伸到上层剪力墙楼板顶(见图1)。弯锚长度自框支柱边缘算起，弯锚人框支梁或楼层板内长度≥lae，故柱箍筋必须提前全部戴齐后方能进行主筋的连接!待柱主筋连接完毕后再将箍筋逐个分开按间距绑扎到位。
3.2框支柱纵筋的绑扎
由于主筋根数多且锚入梁内或板内的位置不同，导致了框支柱的纵筋平直段高度不一致，在施工过程中对每根框支柱的每根纵筋进行编号，且每根柱均附一张钢筋详图。现场绑扎时根据钢筋料单及带有钢筋编号的柱筋图纸将柱筋一一连接到位。
框支柱主筋到四层地面其顶锚固长度必须保证统一标高。施工过程中严格按照规范执行：框支柱纵向受力钢筋接头宜相互错开，钢筋机械连接的连接区段长度以35d计算(d为被连接钢筋中的较大直径)，在距基础顶面嵌固部位Hn／3设第一个接头，距楼面≥Hn／6、≥hc、≥500mm(取较大值)处设第一个接头(Hn为所在楼层柱净高、hc为柱截面长边尺寸)。以此可根据各层层高来确定柱主筋的下料长度。为了确保框支柱纵筋能准确的锚入转换层梁及板內，待三层顶板浇筑完毕后及时在柱纵筋上弹好50线，然后依据50线来确定待接纵筋垂直长度。根据纵筋是锚入梁内还是锚人板内来确定钢筋的下料长度(锚人板内的钢筋比锚入梁内的垂直长度长100ram)。
框支柱纵筋顶部弯锚长度过长，采用直螺纹连接时必须采用正反丝的套筒。主筋平直段弯锚人梁、板的钢筋应在连接前确定弯锚的方向：中问柱的主筋可向四周梁及板内弯锚，边柱应向内侧的梁板内弯锚。为了避免锚入板内的钢筋过于靠近梁边而导致梁根部箍筋无法绑扎到位，锚人板的纵筋应与柱立面呈4O～60度的夹角。
3.3框支柱浇筑孔的留置
根据工程实际情况，在适宜的位置留置框支柱混凝土浇筑孔。留置方法为：距待浇筑混凝土面150mm处将柱箍筋向上提，使上下箍筋的间距保持在500mm左右，中间采用架管配合木方来支撑上部箍筋的重量。由于框支柱纵筋间距较小，暂不安装接头部位高于待浇混凝土面的纵筋，待混凝土浇筑完毕后再进行连接。这样既临时加大了柱纵筋的间距又保证了纵筋不被混凝土污染。
4框支梁钢筋施工技术
4.1节点处理
由于框支梁钢筋较多，且梁柱截面同宽，框支梁大部分纵筋无法在同一竖向平面处弯锚。考虑将框支梁的上部纵筋在柱内不同位置向下弯锚，且确保钢筋的水平锚固长度水平段不少于0.4le。梁的上层、底层及端部弯头筋均是多排钢筋，所以在钢筋绑扎时对于梁上部纵筋每排间距确保不少于1.5d且大于30mm(d为受力钢筋直径)；对于梁下部纵筋每排间距确保不小于d且必须大于25mm。对于梁端部弯头钢筋由于受柱断面尺寸限制，弯头钢筋排距不得小于25mm。
框支梁上层钢筋最多为三排，箍筋搭接部位做135度弯钩后不便于梁纵筋的排放，并且不能满足规范要求。现场施工时箍筋采取分段配置，箍筋接头部位必须在框支梁两侧错开50，同时对搭接部位进行焊接。对于框支梁内箍筋弯钩部位要做90度弯钩，并且相互搭接并用电焊封闭。箍筋的焊接质量必须达到验收评定和规范要求。
4.2钢筋的吊装
框支梁上部纵筋垂直锚固长度达3.2m，钢筋过长且自重较大，无法按照常规的方法进行安装，现场施工采用塔吊对纵筋进行逐根吊装。由于纵筋长度较长，为了防止纵筋在吊装时发生变形而无法保证梁的截面尺寸，在吊装前根据纵筋长度不同在其中部辅以不同长度的架管，对其进行强度补强。每根纵筋的位置应提前确定，根据纵筋的直径及平直段长度确定吊装次序。
4.3钢筋安装
梁钢筋绑扎的方法：核心筒部位周圈剪力墙、柱的水平筋及箍筋先绑扎到转换层底板下口平。框支梁采用“自下而上，整体同步”的方法施工，即根据梁顶纵筋所在的标高位置整体同步向上安装绑扎，每一个同标高内纵筋全部绑扎完毕后，再绑上部同一标高纵筋。
首先在支设好的梁底模板两侧搭设施工架子，架子高度要高于梁纵筋的设计标高。架子用于支撑梁上部纵筋的重量，抬高纵筋的高度以便套箍筋、穿底部纵筋。先放置梁上部两侧的纵筋，注意纵筋的位置，这样既可以保证其余纵筋的位置，又可以保证箍筋绑扎完毕后不会紧贴梁侧模板。梁上部纵筋为多排，先安装下排纵筋再按装上排纵筋。两层钢筋之间加钢筋头，并用铁丝绑扎牢固。（图2）
上部纵筋安装完毕后，按照箍筋间距在主筋上用粉笔画出箍筋位置。将箍筋戴入梁纵筋内，注意框支主梁与框支次梁相交处主梁上箍筋的直径及间距，并且将次梁梁位甩出以便绑扎次梁上部钢筋并且可以检查主梁下部纵筋的安装情况。
4.4钢筋安装的质量控制
对于梁内同一位置有多层钢筋时，为确保受力钢筋的位置准确、摆放平直，即采用直径为25mm的短节钢筋横向放置于两层钢筋之间，短节钢筋间距沿梁长度方向每1米放置一根，且每层受力钢筋之间竖向均用钢筋头隔开。梁底部钢筋的混凝土保护层为35mm，对于高度为1800及以上的框架梁，由于钢筋直径均在25mm以上。R根数众多，因此钢筋自重很大，大理石垫块已不能承受其荷载。采用直径为36mm、长度为1．4倍梁截面宽度的短节钢筋作为垫块，将此短钢筋与底层纵向受力钢筋约呈45度夹角放在梁底模板与底层箍筋之间。
5结束语
总之，高层建筑结构的多样性势必带来转换层形式的多样性，转换层的施工应事先针对工程的具体情况制定详细的施工方案，并精心组织施工，同时充分创造有利条件变不利施工改为有利因素，以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。
参考文献
[1] 詹国伟，浅谈高层建筑梁式转换层施工支撑体系的优化[J]福建建材，2011.05
[2] 乐鹏程 卫现刚，浅谈高层建筑转换层梁钢筋施工技术[J]四川建材，2010.05
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。