摘 要：根據轉換層的功能特點和要求，結合工程實例，介紹了鋼骨混凝土梁式結構轉換層的施工技術措施，主要包括鋼骨混凝土梁的安裝、模板支撐系統的選擇、混凝土澆筑等內容和施工要點。

　　關鍵詞：建筑工程,工程實例,轉換層,施工技術

　　1 工程概況

　　該建筑二期工程為一期工程的延續，總建筑面積約19萬m2，包括3層主展廳、4層行政會議中心等功能區域，建筑物高度39.58～43.5 m，采用現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構。行政會議中心位于西北側展廳頂部20.000 m標高處，約7000m2，為扭曲弧形結構，形如蛋卷，剖面呈橢圓形。行政會議中心位于15.950 m標高層及19.880 m標高層采用鋼骨混凝土梁，其截面尺寸分別為800 mm×1500 mm，800 mm×1800 mm， 內設Q 345B鋼板焊接成的工字鋼梁，外包C40混凝土(圖1)。鋼骨混凝土梁支撐在結構圓柱上，工字鋼梁伸進鄰跨1/4跨。

　　2 轉換層施工特點

　　轉換層施工涉及鋼結構安裝、腳手架與模板搭設、鋼筋及混凝土澆筑等步驟，與常規轉換層施工有一定差異，其工藝流程的確定涉及各工種的順利銜接以及后續工種的操作空間， 直接影響施工質量和進度。

　　鋼梁構件高寬比大(1400/150≈9.3)，安裝時較易傾覆，需采用安全可靠的防傾覆措施;鋼梁埋置于混凝土梁中間，梁頂面、底面的混凝土包裹厚度均為200mm，安裝時為避開底部鋼筋，需設置“鋼板凳”抬高鋼梁，確保梁底混凝土振搗密實。

　　3 主要施工要點及技術措施

　　3.1 鋼梁制作

　　鋼梁為單面坡口焊，拼接采用自動埋弧焊、退焊法對稱施焊。為盡量減小鋼梁焊接后的變形和焊后殘余應力，采用對稱焊接，讓鋼梁受熱點在整個平面內對稱、分布均勻，避免鋼梁因受熱不均勻而產生扭曲和較大焊后殘余應力。焊接完畢后須進行拼接焊縫全長超聲波探傷， 對不合格的焊縫用碳弧氣刨法切除，對有裂紋的焊縫在裂紋兩端50 mm范圍內進行清理，再進行補焊和檢查。

　　考慮到焊縫收縮常常引起翼緣板彎曲甚至梁整體扭曲，須對鋼梁的局部波浪變形和彎曲變形采取機械矯正或火焰矯正，使焊接變形基本控制在允許偏差范圍內。在施工過程中應嚴格按照施工圖紙對構件尺寸進行放樣施工，構件制作完畢后對鋼梁進行廠內預拼裝，經檢驗確認尺寸無誤和質量符合規范要求后才能發運到施工現場。

　　3.2 鋼梁現場安裝

　　鋼梁構件堆放場地應平整夯實，以保證構件能順利進場和進行吊裝作業。現場設置簡易胎架，用于鋼骨梁的拼裝;利用QTZ250和QTZ80塔式起重機一次吊裝到位或通過兩臺轉運吊裝現場拼接。

　　檢查梁柱的安裝軸線、安裝底面處理并保證標高無誤， 預埋件埋設平面位置及標高是否符合設計要求，所有構件都應彈好安裝準線并編號，以便吊裝時能快速準確地對號安裝。鋼梁吊裝前，預先加固好腳手架，同時按鋼梁位置安裝梁底模板，將制作好的“鋼板凳”放置在混凝土柱和混凝土梁模板上(圖2)，“鋼板凳” 應放置在模板下有鋼管支頂的部位，鋼梁用塔式起重機吊放至“鋼板凳”上;鋼梁穿過圓柱的，則在圓柱梁底標高設置鋼板凳預埋件。為配合鋼骨梁的安裝，在梁底兩側用鋼管搭設寬800 mm的操作平臺，并設安全護欄，以便構件(分段構件)的放置和高空焊接。

　　由于鋼梁的高寬較大，為便于吊裝，所以在鋼梁的上翼緣焊接吊裝耳板(圖3)， 吊裝耳板分別設置在距離端頭的1/3處。吊裝時采用兩點綁扎，綁扎時吊索與水平線夾角應大于60°。鋼梁的左右兩邊應各綁扎一道纜風繩，以便構件在空中的控制和定位調整。

　　吊裝鋼梁時， 塔式起重機的提升速度應盡量不變，以保證鋼梁平穩上升，在起吊上升過程中用纜風繩控制、轉動鋼梁。當鋼梁超過安裝梁底30 cm時停止吊升，起重機緩慢回轉并對準安裝準線，然后松鉤，當鋼梁離“鋼板凳”10 cm時應再次調整位置。當超過偏差要求時必須重新吊起和緩慢松鉤，再次對準安裝。

　　用吊線方法對鋼梁進行垂直度檢查， 如有偏差則用纜風繩拉向相反方向直至鋼梁垂直且安裝偏差符合要求，再將鋼梁與“鋼板凳”焊接以達到初步固定。用纜風繩將鋼梁朝兩個方向拉緊來固定鋼梁， 并在鋼梁面采用2ø48鋼管與混凝土柱筋或平臺鋼管焊接，以防鋼梁傾覆。

　　考慮到生產設備、構件運輸、現場安裝等情況，對鋼梁采用分段制作， 將第1段位置安裝好后再吊裝第2段，兩段之間通過節點設計連接計算，采用易于高空焊接施工的對接節點和焊接坡口， 以滿足高空焊接的質量和安全要求(圖4)。

　　3.3 模板工程

　　3.3.1 模板支撐系統

　　轉換層的自重及施工荷載較大， 如何解決轉換梁自身及施工荷載的安全傳遞問題，是保證支撐系統有足夠強度和穩定性的重要環節， 將直接影響到結構安全、工程質量和施工成本。

　　轉換層結構下層樓板的使用荷載為3.5 kN/m2，不具備承受梁底荷載的能力。采取荷載傳遞法進行支模，利用轉換層以下各樓層結構已形成的強度來分擔轉換層自重及施工荷載， 同時設置滿堂紅鋼管支架作為輔助卸荷構件，形成支撐系統完成轉換層結構的施工，采取措施如下：(1)轉換層體系支撐在第3層樓板上，為確保第3層樓板的質量安全，該層的頂梁模板及支撐系統不能拆除;(2)在部分腳手架已拆除的第2層，鋼骨梁對應的區域應加設支撐系統，使其能承受由第3層樓面結構傳遞的轉換梁荷載。

　　轉換層模板支撐系統采用ø 48 ×3.5 鋼管搭設，支撐系統立桿縱橫間距按600 mm×500 mm設置， 龍骨采用100 mm×80 mm方木，主龍骨間距600 mm，次龍骨間距250mm。梁底模及側模均采用18mm厚夾板，側模豎肋間距為250mm， 在梁中加設3～4排ø 14對拉螺栓，豎距為450 mm。在離地面20 cm的位置設置掃地桿，用ø 48鋼管每隔1.50m步距縱橫設置水平拉桿，并與頂板排架連結。梁下支模架立桿全部采用鋼管架和U形托頂撐，板下支模架立桿采用鋼管架。

　　每一排架立桿沿梁的長度方向滿布剪刀撐， 垂直于梁的長度方向每隔一道設置剪刀撐并與頂板排架立桿拉結， 使梁排架與頂板排架連成整體， 以增加穩定性。柱旁增設水平桿形成每步均環抱柱子的拉結做法，充分利用柱子的固定作用增加架體的整體穩定性。

　　3.3.2 模板安裝

　　鋼骨梁模板安裝順序：先安裝梁底板，梁側模安裝待鋼骨梁就位、梁鋼筋綁扎完成后進行，模板縱橫龍骨的間距嚴格按照設計圖紙要求設置。

　　鋼骨混凝土梁模板的對拉螺栓由于有鋼梁腹板的阻隔無法后穿， 所以采取在鋼筋綁扎后與梁內腰筋的拉鉤搭接焊的方式處理， 梁側筋對拉的孔位根據鋼骨梁拉筋每隔450 mm間距設置，以保證側模對拉螺栓孔位的準確性。這樣的處理既節省鋼筋，又降低梁內穿管的應力集中，操作也很方便。

　　為了控制梁的截面和軸線位移， 模板就位前在梁中部和上部各設一道模板限位筋， 中部限位筋頂住腹板，在鋼筋安裝前與腹板點焊，上口限位筋頂住上翼緣板兩側進行點焊，以糾正鋼骨梁在制作安裝時的偏差，同時也可控制模板在澆筑混凝土時的側移。

　　3.4 鋼筋工程

　　鋼骨混凝土梁鋼筋綁扎與模板安裝及鋼梁吊裝應交錯進行，綁扎順序：支梁底模板→安裝梁底筋→待鋼梁安裝完成后繼續安裝梁腰筋、面筋、箍筋及墻柱插筋。

　　鋼骨梁結構的縱向受力鋼筋按設計要求主要為 25和 32鋼筋，屬粗直徑鋼筋，施工中采用“套筒直螺紋鋼筋機械連接技術”，同一截面受拉區接頭數量不超過50%。

　　鋼筋綁扎時， 在 14豎向箍筋或鋼骨梁上按設計間距畫線，確保縱筋綁扎位置正確。

　　考慮到梁與梁相交處的鋼筋安裝比較復雜， 節點處鋼筋排數多且密集，不能采用常規方法施工，應按照節點處鋼筋排數順序安裝，先穿最底部鋼筋，再穿另一方向在該節點處的第二排鋼筋，依次向上綁扎，在穿鋼骨梁鋼筋時注意控制好鋼筋間距， 以便混凝土施工時能正常下料，以確保混凝土密實。

　　在鋼骨梁鋼筋綁扎時每隔2 m搭設鋼管支撐，用以架立鋼筋。待鋼筋全部綁扎完畢，再安裝梁側墊塊，在封模前將鋼管支撐拆除，拆一段、封一段梁側模。

　　由于鋼骨梁縱筋較大， 在梁與梁相交處以及梁柱接頭位置將會造成梁底筋保護層過大， 易引起混凝土開裂， 所以在所有保護層厚度大于5 cm的地方加設鋼絲網片，預防梁底混凝土開裂。

　　鋼骨梁鋼筋骨架每次下落應在區域內均衡進行，下落高度不得超過50 mm，避免因骨架傾覆、傾斜、變形而造成難以復位，甚至引發工傷事故。骨架下落就位后，用吊線檢查梁鋼筋骨架側面、梁端頭的垂直度，確保梁側模位置符合要求。

　　3.5 混凝土工程

　　合理選擇混凝土的配合比， 盡可能地減小水泥用量，降低水化熱。拌制混凝土時采用“雙摻技術”，在混凝土中摻加一定比例的粉煤灰、緩凝高效減水劑和UEA微膨脹劑，延緩混凝土水化熱峰值的出現，抵消部分混凝土收縮應力， 同時提高早期強度以增強混凝土的抗裂縫能力。

　　混凝土澆筑時應分兩個方向同時進行， 由一端開始用“趕漿法”推進，為避免因施工而導致的附加應力，混凝土宜一次性澆筑成功，以防止產生施工縫、冷縫，避免疊加梁的出現。

　　鋼骨梁混凝土分層下料、分層振搗，每次澆筑厚度應控制在500mm內。樓板交界處沉縮裂縫的控制采用將梁的混凝土分層澆搗、適時停頓的方法(停頓時間應使混凝土不產生冷縫)，使混凝土下沉密實是一種避免沉縮裂縫的有效措施(圖5)。

　　由于梁內鋼筋密集， 混凝土要從鋼梁兩側對稱下料，確保鋼梁受力均衡，減少扭轉。采用HZ-50振搗棒斜插入振搗，或用鋼筋插針配合進行，以確保混凝土的澆筑密實，從而減少氣泡。

　　由于梁及梁柱節點處的配筋非常密集， 主梁截面較大。為避免混凝土出現裂縫，在混凝土的初凝后至終凝前(第2層混凝土覆蓋前)進行第二次振搗，振搗時必須保證混凝土澆筑振搗的密實性，但又不能過振，以防脹模。

　　

　　澆筑完畢的混凝土表面在初凝后至終凝前進行二次振搗、收光、壓實抹面，以增強混凝土表面抗裂能力，減少表面裂縫。

　　為保證混凝土質量， 對鋼骨梁混凝土應進行溫差控制，及時掌握混凝土的溫度變化， 采取相應降溫措施，以防止有害裂縫的產生。在鋼骨梁內埋設測溫管，采用由“北京建工砼®技術發展中心”研制的JDC-2型電子測溫儀進行測溫， 將混凝土內部與表面溫差以及混凝土表面與大氣溫差控制在20℃以內， 若溫差超過25℃時要及時加蓋塑料薄膜，或延緩拆除保溫材料，以降低混凝土產生溫差應力，避免出現裂縫。

　　混凝土澆筑終凝后必須立即覆蓋濕潤麻袋和薄膜并灑水養護，以保持混凝土梁表面濕潤，養護應在14 d以上， 鋼骨梁模板要求在混凝土強度達到28 d設計強度等級標準值后才可拆除。

　　4 結語

　　鋼骨混凝土結構涉及到混凝土和鋼結構兩個專業的緊密結合，轉換層結構必然存在大跨度、重荷載的施工過程。本工程通過采取上述施工技術措施，鋼骨梁混凝土的質量經檢測滿足設計要求， 使轉換層結構設計和施工方案取得良好效果， 確保了結構施工的順利進行和建筑功能的圓滿實現。

　　參考文獻

　　[1] 唐興榮.高層建筑轉換層結構設計與施工[M].北京：中國建筑工業出版社，2002.

　　[2] JGJ 3-2002.高層建筑混凝土結構技術規程[S].

　　[3] 徐培福，黃小坤.高層建筑混凝土結構技術規程理解與應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.