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【摘要】高层建筑的结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相接的关键点，它既是下部结构的封顶，又是上部结构的空中基础，在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连接纽带作用，因此，如何采取合理的施工方法，保证施工质量达到设计要求，是关系到建筑物整体结构质量的重大问题。本文结合贵州乾图房地产开发有限公司投资兴建的位于贵阳市金阳新区兴筑西路与诚信南路交叉口的金阳新区碧海花园15#组团工程结构转换层施工的实际，对施工中采用的高支撑模板体系、大体积混凝土浇筑等施工技术和施工工艺，以确保施工质量，进行了总结。
【关键词】金阳新区碧海花园；转换层；结构施工
1、工程概况
金阳新区碧海花园15#组团工程是贵州乾图房地产开发有限公司投资兴建的住宅小区，工程位于贵阳市金阳新区兴筑西路与诚信南路交叉口，为框支剪力墙结构，半地下室两层，设计用途为临街商场，塔楼部分17+1层，设计用途为民用住宅。半地下室一层为转换层，层高6.3米，转换层大梁与半地下室一层梁呈45度，承担上部（剪力墙）隔墙的重量，完成由框架结构向剪力墙结构的转换，最大转换层梁截面尺寸800×2200mm，转换区每跨都设有1-2根斜梁，最大斜梁截面尺寸1000×2000mm。转换层板厚200mm，框支梁高度为900～2200mm，梁宽400～1150mm，梁、板、柱砼均为C45。
2.施工要点
（1）该工程转换层柱截面大（1000×10000mm），梁宽400～1150mm，截面尺寸为800×22000mm，选用何种模板支撑体系，是保证梁、柱模板支撑刚度、强度、稳定性的关键。本工程转换层局部设计为双层板，上板下板厚度均为200mm，上板与本层结构面相平，下板与上板净距1400mm，该处为转换层施工的重点和难点。
（2）该工程转换层柱、框支梁钢筋含量大，受力钢筋直径大。梁、柱节点处钢筋交错、密集、布筋复杂。受力钢筋接头多，大直径钢筋焊接量大。如何处理好柱的竖向钢筋和框支梁水平钢筋的接头位置、焊接质量，以及节点处钢筋交叉安放、绑扎就位施工，对于保证工程质量和工期至为重要。
（3）因本工程转换层柱、梁混凝土的数量比较大，属于大体积混凝土施工，框支梁均按叠合梁进行施工，即框支梁分两次浇筑，待第一次浇筑的梁砼达到70%后再浇筑第二层叠合梁砼，利用第一次形成的钢筋砼梁和原有支撑体系共同承担第二次浇筑的砼自重和施工荷载，关键技术：模板支撑体系和钢筋绑扎。如何保证混凝土的连续浇筑这是施工准备的重要工作。
3、施工过程
3.1模板工程
本工程架空层层高为6.30m，最高净高大都超过4.5m，内架支撑系统采用高支模，模板采用木模板体系，钢管及顶撑支承。
3.1.1梁
1）模板支设
根据梁高度立杆间距纵、横向间距500*500mm，宽度不同时按照以下情形进行模板支设。
（一）：梁宽400～600mm梁，中间加设可调节顶托一根。（如下图）
（二）：梁宽650～1150mm时，中间加设可调节顶托两根。（如下图）
2）支模方法
①、支模顺序：顶架→梁底模→板模板→绑扎钢筋→梁侧模→加设支撑→检查验收
②、支模方法
a依据梁位置搭设顶架，钢管水平横撑高度为板、梁底标高扣除在板、方木高度。
b按照梁轴线拉线铺设梁底模，卡扣临时固定其位置，梁钢筋绑扎完后，支设梁侧模板，再加设钢管支撑和穿墙螺栓固定。当梁跨大于6m时，按L/500即2‰在跨中起拱（L为梁的跨度）。
c按梁边位置铺设板模板，用40mm铁钉＠300与梁面板钉牢。
d按梁、板、柱节点尺寸拼补柱头模板，支撑牢固。
3.1.2、柱
1）模板支设
直接支撑面板的方木按＠250㎜一道进行布置，柱箍采用φ4.8×3.5双根钢管和φ12对拉螺栓加固，沿柱高方向＠450㎜布置。保证柱模板长度符合模数，不符合模数的放到节点部位处理。柱子拉杆最下部一道距楼地面200㎜；第二道起设置3道间距为400㎜，从第5道间距为500㎜均匀布置。柱边钢管支撑间距为500㎜。柱模根部要用水泥砂浆堵严，防止跑浆烂柱脚，柱模的浇筑口和清扫在配模时一并考虑留出。
2）、模板支设方法
①、支模顺序：模板→加柱箍→加对拉螺栓→临时固定→调整位置、垂直度→加斜撑→检查验收
②、支设方法：按柱边线及300mm控制线先立与柱等宽的两现模板，再支另两侧模板，加设方木支撑，柱上、下各加一道柱箍临时固定并校正好模板的垂直度，然后加设柱箍，拧紧对拉螺栓。最底处一道柱箍应距地不大于150mm，对变截面的矩形柱，两侧应加两根竖向立杆用卡扣固定位置。
③、模板拆除
a、墙、柱、梁侧模板保证混凝土表面及陵角不因拆除而损坏时方可以拆除。
b、悬挑构件应待砼强度达到砼设计强度标准的100%，且该构件不支撑上部结构砼浇捣时方可拆除底模支撑。
c、半地下室二层和转换层待转换层砼强度达到100%时，方可拆除支撑体系。
d、砼强度标准值根据同条件试块抗压强度，由实验室提供。
e、拆模时不要用力过猛，拆下来的木料要及时整理、运走。
f、拆模程序一般是后支的先拆，先支的后拆，先拆除非承重部分，且拆模时必须有专人在旁边指挥。
g、拆除跨度较大的梁下支撑时，应先从跨中开始，分别拆向两端。
3.1.3模板支撑体系的演算
本工程墙、柱、梁、板、梯等所有模板均采用18mm木模，支撑、楞采用50*100木方和Φ48×3.5钢管。
（一）、荷载计算
计算模板及其支架的荷载，分为荷载标准值和荷载设计值，因双层板原因导致≥1800mm高的梁两次浇筑，第二次浇筑高度为1600mm，故取1600mm高一次浇筑的梁进行演算。
1、荷载标准值
（1）、模板及支架自重荷载标准值：查《建筑施工手册表8-65》，得8.1×0.5=4.05kn/m2
（2）、新浇混凝土自重标准值：
①根据工程实际情况，一次浇筑的梁按最大截面600×1600考虑，得梁混凝土自重标准值：24kn/m3×0.6m×1.6m=23.04kn/m2
②板混凝土自重标准值：24kn/m3×0.2m=4.8kn/m2
（3）、施工人员及设备荷载标准值：
本工程仅对模板的支撑体系进行计算，故取其均布活荷载1.0kn/m2
（4）、振捣混凝土时产生的荷载标准值：
①对水平面模板时其荷载标准值：2kn/m2
②对垂直面模板时其荷载标准值：4kn/m2
（5）、新浇混凝土对柱模板侧面的压力标准值：
①柱子底部：F=0.22rcβ1β2v1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×∫3=50.48kn/m2
F=rcH=24×6.3=151.2kn/m2
②梁底部：F=0.22rtβ1β2v1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×∫3=50.48kn/m2
F=rcH=24×1.6=38.4kn/m2
取t=4（混凝土初凝时间），每小时浇筑高度3m，掺具有缓凝作用外加剂β1=1.2，坍落度11-15时β2=1.15，v=3m/h。
（6）、倾倒混凝土时产生的荷载值：查表得为2kn/m2
2、荷载设计值
根据《建筑施工手册》表8-68可得各项设计值，列表如下：
项次荷载类别荷载
标准值荷载
分项系数荷载
设计值荷载
编号
1模板及支架自重4.05kn/m21.204.86kn/m2（一）
2梁新浇混凝土自重23.04kn/m227.65kn/m2（二）
板新浇混凝土自重4.8kn/m25.76kn/m2（三）
3施工人员及设备荷载1.0kn/m21.401.40kn/m2（四）
4振捣混凝土对水平面模板产生的荷载2.0kn/m22.8kn/m2（五）
振捣混凝土对垂直面模板产生的荷载4.0kn/m25.6kn/m2（六）
5新浇混凝土时柱模侧面产生的压力151.2kn/m21.20181.44kn/m2（七）
新浇混凝土时梁模侧面产生的压力50.48kn/m260.58kn/m2（八）
6倾倒混凝土时产生的荷载2.0kn/m21.402.8kn/m2（九）
（二）、模板及支撑体系的验算
（1）、梁支承体系验算：
1）立杆稳定性验算：N/ΨA≤f
①N为立杆所承受的轴向力，现考虑立杆的纵横向距离均为500mm，横向水平杆设置1500mm步距。荷载组合（一）+（二）+（五）故有：
N=（5.04+35.42+2.80）×0.52=10.815kn
②Ψ为轴心受压稳定系数，立杆长度L0按步距考虑，即L0=1500mm，钢管回转半径的i=15.8mm故：λ=L0/i=1500/15.8=94.94
查《建筑施工扣件式钢管脚架安全技术规范》表C，得Ψ=0.626
③A为立杆截面面积，查《建筑施工扣件式钢管脚架安全技术规范》表B，得A=489mm
④f为钢材的抗压强度设计值，查《建筑施工扣件式钢管脚架安全技术规范》表5.1.6，得f=205N/mm2
N/ΨA=10815/（0.626×489）=35.33N/mm2<f=205N/mm2
2）大横杆强度验算：
按三跨连续梁计算：Mmax=0.08×10.815×0.52=0.2163kn•m
&=Mmax/w=0.2163×106/5.08×103=42.58N/mm2<f=205N/mm2
3）扣件抗滑移验算：
荷载：p=1.142N=1.142×10.815×0.5=6.18kn
验算：p=6.18kn>[Rc]=6kn（采用双扣件）系统安全。
（2）、板支承体系计算：
1）立杆稳定性验算：
板下支撑钢管纵横向支撑间距考虑0.8m，步距按1.5m布置。
①N为立杆受的轴向力，荷载组合（一）+（三）+（四）+（五）+（九）故有：
N=（4.86+5.76+1.40+2.80+2.80）×0.82=11.277kn
②Ψ为轴心受压稳定系数，立杆长度L0按步距1.5m考虑，故：
λ=L0/i=1500/15.8=94.94
查《建筑施工扣件式钢管脚架安全技术规范》表C，得Ψ=0.626
N/ΨA=11277/（0.626×489）=36.84N/mm2<f=205N/mm2
2）扣件抗滑移验算：
荷载：p=1.142N=1.142×11.277×0.8=10.3kn
验算：p=10.3kn>[Rc]=6kn（采用双扣件）
3）大横杆强度验算：
按三跨连续梁计算：Mmax=0.08×11.277×0.8=0.722kn•m
&=Mmax/w=0.722×106/5.08×103=142.13N/mm2<f=205N/mm2
系统安全。
（3）、梁柱侧向模板体系验算：
1）柱子侧向模板布置按截面最大的柱（1000×1000）计算，对拉螺杆间距为500×500布置，对拉螺杆采用ф12高强螺杆，横向柱箍采用ф48钢管，间距为500mm，钢管支撑间距为500mm。
强度验算：
荷载：（四）+（七）+（九）=1.4+181.44+2.8=185.64kn/m2
M=ql2/8=185.64×0.52/8=5.80N•M
查《施工手册》得木模板净截面抵抗矩Wxj=5832mm3。
&=Mmax/Wxj=5.8×103/5832=0.995N/mm2<f=95N/mm2
强度满足要求。
挠度验算：
荷载：（一）+（四）+（七）+（九）=（4.86+1.4+181.44+2.8）×0.52=47.625N/m2
查《施工手册》得：I=bh3/12mm=680400mm，E=9.5×104N/m2
V=5q.L4/（384E•I）=5×47.625×5004/（384×9.5×104×680400）=0.60mm
木模板允许挠度为0.64mm，故挠度满足要求。
对拉螺杆的强度验算：
对拉螺杆采用高强螺杆，螺杆竖向布置间距500。
Nmax=1.4ql=1.4×41.19×0.5=28.83kn<45kn（高强螺杆抗拉强度）满足要求。
2）梁的侧向模板体系计算：
梁的侧向模板支模体系，按截面最大量计算，对拉螺杆间距按500布置，对拉螺杆采用ф12高强螺杆，横向支撑采用ф48钢管。从荷载组合列表中可知，梁柱模板承受侧压力基本相同，因此，挠度均满足要求。
计算钢管的强度：
荷载组合：（六）+（八）+（九）=（5.6+60.58+2.80）×0.5=34.49kn/m2
（作用在钢管上的柱子按均布线荷载考虑）
按三跨连续梁计算：Mmax=0.08×34.49×0.52=0.69kn•m
&=Mmax/w=0.69×106/5.08×103=135.83N/mm2<f=215N/mm2
对拉螺杆的强度验算：
对拉螺杆采用高强螺杆，螺杆竖向布置间距500。
Nmax=1.4ql=1.4×34.5×0.5=24.15kn<45kn（高强螺杆抗拉强度）满足要求。
（三）支承层承载力验算
本转换层支承层为负二层和基础结构，由于本层施工时负二层全部支承体系不拆除或移动，且在施工负二层时已对本层荷载较大部位（如双层板、转换梁等）已作了加密加固处理，故不需对支承层验算。
3.2钢筋工程
一般说来，转换层大粱的配筋（丰筋及箍筋）均有直径大、数量多、间距密的特点，加之截面既宽又高，给主筋，箍筋就位、绑扎和超长纵筋的接头处理带来困难。因此，在下料时考虑好钢筋的相互关系以及绑扎的排筋次序，有利于钢筋的顺利就位和绑扎，可以确保钢筋工程施工的质量。
3.2.1施工工序
转换层柱钢筋焊接、箍筋就位→内满堂红脚手架、梁底模板及支撑体系、框支梁操作平台→KZL梁底筋临时支撑→KZL梁底第一排钢筋就位→KZL梁底第二排钢筋就位（相邻两排钢筋之间加三级Φ25钢筋垫铁）→KZL梁面筋临时支撑→KZL面筋就位→校正位置→绑扎柱箍筋、梁箍筋就位绑扎→h梁增加封闭箍筋，负筋及拉筋就位绑扎→隐蔽验收→柱模支设、KZL梁侧模支设→楼板底模支设→h梁柱砼浇筑→养护、叠合面处理及板筋绑扎→隐蔽验收→h1梁砼及楼板砼浇筑。
3.2.2.钢筋施工
1）转换层梁柱钢筋一次绑扎完毕。待浇筑h梁砼前，必须保证钢筋骨架的稳定和钢筋位置的正确，可考虑用临时支撑固定，临时支撑用短钢管固定于满堂脚手架上，每跨按2.0m左右设一道，待钢筋绑扎完毕，撤出临时支撑。钢筋位置在绑扎时要考虑好先后顺序，确定准确尺寸和绑扎顺序。
2）转换层梁高普遍较大，钢筋密集、型号大都在≥Φ25以上，用气压焊尤其是底筋不易操作、强度不能保证，为保证梁钢筋连接质量，缩短施工周期，≥Φ25钢筋连接采用直螺纹套筒，直螺纹套筒具有接头强度高、性能稳定、连接速度快、操作简单、提高工程质量、检验方便等优点。
3）h梁箍筋封闭
将第一次浇筑的h梁视为整体梁，因此，在梁高h处增加“∩”型箍筋和上部负筋（“∩”型箍筋的直径，间距同箍筋），负筋数量、间距由计算确定。
4）转换层框支梁上部剪力墙插筋按图纸预留，可直接焊在梁筋上固定，防止移动偏位，框支梁纵筋接头应避开上部的剪力墙洞口位置。
5）转换大梁在柱端部最多处4条梁重叠，且梁钢筋多为直径32的Ⅲ级钢，考虑大梁钢筋重叠后减小梁截面面积。为保证每条梁的截面面积，将主梁的梁底降低50㎜。
6）施工缝（叠合面）处理
H梁砼浇筑后，平整表面，在平整过的砼表面均匀的撒上干净的石子（粒径20～40mm），用塑料薄膜加湿麻袋遮盖在钢筋表面上，即防止蒸发，又保温养护。
3.3混凝土裂缝控制
3.3.1．砼质量控制
⑴因转换层钢筋密集、纵横梁交错，转换层混凝土由原设计普通混凝土改为细石混凝土，砼采用泵送商品砼，在砼进场前，由实验室检查，其配合比、塌落度是否符合要求，并做好原始记录，留置同条件试块
⑵应保证砼罐车及时供应，砼出罐到现场浇筑不允许超过1.5小时，否则坚决退货，施工现场应设专人监督调度。
⑶转换层混凝土属大体积砼，因此，为降低砼的温度应力，可增加一定比例的粉煤灰，泵送混凝土减水剂。
3.3.2．砼浇筑
⑴浇筑布置
h梁、h1梁及板的浇筑施工顺序从一端开始成“Z”字形向前推进至另一端结束。砼浇筑准备从1/（1-7）/（1-K）轴交界处开始，沿（1-K）轴方向浇筑，再分别沿纵轴、横轴浇筑，塔吊作为辅助手段，确保砼浇筑过程中不出现冷缝。
⑵泵管架设
因叠合梁分两次施工，施工h梁时，泵管顺梁方向铺设，下部垫上模板和马凳，防止钢筋骨架破坏及污染。
⑶砼整体进行浇筑，因钢筋密集，振动棒不好下棒，因此可先浇筑柱、墙砼，并保证振捣密实，然后浇筑梁、板砼，振动棒要求直上直下，快插慢拔，相邻插点距离小于500mm，每点振捣时间20-30s，不得漏振。砼振捣时要小心，避免将钢筋振偏，钢筋工应跟踪检查.。
⑷砼要分层浇筑，每层厚度300-400mm，h1梁因高度较大，要严格控制浇筑层厚度，层与层之间的衔接时间控制在4小时之内，从而降低砼的内部温升。
⑸大梁的砼采用两道泵管同时浇筑，并采用塔吊辅助确保大梁砼浇筑过程中不出现施工缝。
⑹上部梁施工时埋设测温管，≥1800mm梁每跨梁埋设1组，在每一观测处设深度不同的三个观测点，砼施工完毕后2小时测一次，前三天每2小时测一次，后四天每4小时测一次砼内外部温差，砼表面与大气温差应控制在25℃，可浇热水或加盖两层麻袋，中间夹一层塑料薄膜进行覆盖，并做好测温记录。
⑺养护
转换层梁带模板保温养护，梁顶加两层麻袋，中间夹一层塑料薄膜，并浇水使梁面保持湿润不少于14天。加强砼测温工作，按制定的技术措施观测和记录，随时掌握砼内部温度变化，以指导养护工作顺利进行。
3.3.3、砼内部温控措施
1）优化配合比，降低水化热。
2）降低骨料表面温度，采取入罐前对碎石进行喷水降温。
3）浇筑时如大气温度较高，可用麻袋浇水覆盖输送管以降低砼浇筑温度。
4）加强养护，保持适宜的温度与湿度，降低表面的热扩散及温度梯度。
3.3.4.抗裂分析
转换层梁截面最大尺寸为800×2200，砼为C45，可视为大体积砼来进行砼的抗裂分析。
砼施工方案中考虑分二次浇筑，从而减小了因水化热引起的砼内外温差，但叠合面（粗糙面）对后浇砼存在约束作用极易因结构过长而产生收缩裂缝，考虑到第一次和第二次浇筑砼高度内配筋率较高，限制了砼收缩裂缝，此外又采取了降低砼内温升的措施，如：优化配合比、降低砼的入模温度等，这样就降低了砼内外温差，防止由于温度效应而产生裂缝，所以可不进行抗裂理论分析。
4.施工体会
（1）本工程转换层采用钢筋混凝土框支梁结构，由于梁戴面尺寸大、跨度大、荷载大，采用了钢管高支撑模板系统，确保框支梁的施工安全和施工质量。
（2）本工程柱竖向钢筋和框支梁水平受力钢筋接头均采用直螺纹套筒，直螺纹套筒具有接头强度高、性能稳定、连接速度快、操作简单、提高工程质量、检验方便等优点，与一般准搭接绑扎，或焊接工艺相比，经济性好，而且其接头强度、刚度、韧性均匀，与母材相当，接头质量易于保证。大大方便了施工，取得了较好的经济效益，保证了工程质量。
（3）本工程采用梁顶加两层麻袋，中间夹一层塑料薄膜，并浇水使梁面保持湿润不少于14天的养护、保温方法，不但缩短混凝土浇筑加时间，加快施工速度，保证了工期，同时也确保了大体积混凝土一次性浇筑的施工质量。
总之，转换层结构施工应事先制定详细的施工方案，并精心组织施工，可以达到降低施工难度、节约施工成本、保证工程质量的目的。金阳新区碧海花园15#组团结构转换层工程由于制定的支承方案得当，施工进行得相当顺利，取得了满意的施工效果。