型钢混凝土结构转换梁后浇带施工技术

型钢混凝土结构转换梁后浇带施工技术

汤耀文

深圳市建工集团股份有限公司广东深圳518000

摘要：本文主要针对型钢混凝土结构转换梁后浇带的施工技术展开了探讨，通过结合具体的工程实例，详细阐述了施工的方案，并给出了一系列重难点部位和关键工序的控制措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：型钢混凝土；转换梁；后浇带；施工技术

引言

随着如今高层、超高层建筑的施工王越复杂的方向发展，这也就使转换层的施工得到了广泛的应用。其中，型钢混凝土结构转换梁后浇带也因此受到了施工方的重视。基于此，本文就型钢混凝土结构转换梁后浇带的施工技术进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1工程概况

某高层建筑地下共4层，地上31层，建筑高度134m，转换层位于地下1层，结构形式为型钢混凝土框架结构。型钢混凝土结构梁截面尺寸为1000mm×1200mm，型钢混凝土转换梁（见图1）中的钢结构主要为焊接H型钢梁，H型钢梁截面尺寸为800mm×200mm×20mm×38mm，钢材型号Q345B，上下翼缘全长布置φ19×100栓钉，纵横向间距200mm。转换层板厚180mm，混凝土强度等级为C35。

2施工方案

2.1施工方法确定

本工程原设计要求型钢梁（包含钢梁及钢筋）在沉降后浇带处断开，形成钢悬挑构件，相关钢结构、混凝土结构等必须待主楼结构封顶60d沉降完成后进行施工。原设计沉降后浇带处做法如图2所示，原设计后浇带宽1m，钢梁居中断开，沉降稳定后焊接。由于沉降会导致钢梁错开，故整垮不能施工。

根据原设计钢梁在沉降后浇带中间断开，沉降稳定后钢梁可能错台严重，无法进行施工，因此只能整跨型钢转换梁不施工。如沉降稳定后再施工，不仅造成占用大量周转材料和塔式起重机泵车等大型机械，而且造成工人二次进场施工，工期无法得到保证。经多次探讨研究，将沉降后浇带处做法进行修改，如图3所示，修改后后浇带增加至2m，中间设1m小钢梁，与两端采用椭圆孔螺栓连接，不受两端沉降影响。

在施工中将沉降后浇带加宽至2m，跨后浇带处型钢转换梁在后浇带处断开，断开处保留1m长小钢梁与转换梁采用连接板螺栓连接。经受力验算钢梁连接螺栓采用M20螺栓，连接板开22mm×50mm（直径×长度）椭圆螺栓孔。结构沉降时连接螺栓可顺椭圆孔滑动，等结构沉降稳定后进行沉降后浇带施工。

考虑到型钢转换梁上方转换柱的施工，在转换柱正下方加设临时钢柱。临时钢柱加设在型钢转换梁下支撑至基础底板，临时钢柱对型钢梁及梁上钢柱、混凝土柱梁板等附属结构起支撑作用，保证型钢梁上转换柱及相邻结构正常施工，临时钢柱在沉降后浇带封闭后再拆除。临时钢柱的截面通过受力计算确定，考虑到临时钢柱的加工方便，钢柱采用H型柱。

2.2临时钢柱稳定性计算

临时钢柱选用热轧H型钢，型号为HW400×400×21×13。

2.2.1主要荷载

（1）施工人员荷载及上方结构自重通过计算得：843.84kN。

（2）热轧H型钢参数截面材料类型：Q235B，截面质量：172.307kg/m，截面面积为A=219.5cm2，截面惯性矩Ix=22400cm4，截面惯性矩Iy=66900cm4。回转半径ix=10.1cm，回转半径iy=17.46cm。

2.2.2支架钢柱的计算

按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。支架钢柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层楼层间距确定：

σ=N/φA+MW/W≤［f］

采用荷载组合计算方法，可得到支架钢柱对以上荷载的最大支座反力为：

Nmax=0.617q1l+0.583q2l

经计算得到：

σ=152.3N/mm2

钢柱的稳定性验算σ≤［f］=235.00N/mm2，满足要求。

3施工要点

3.1施工工艺流程

型钢转换梁混凝土浇筑完成→在下方楼面上抄平、弹线（轴线、水平线）→安装临时钢柱→校正调平→安装钢垫板、钢楔子→焊接钢垫板、钢柱→验收→主体结构施工完成60d沉降稳定→型钢梁分节段1m小钢梁调整焊接→焊缝探伤→混凝土梁钢筋绑扎→浇筑后浇带混凝土→混凝土强度100%后拆除模板→拆除临时钢柱。

3.2施工操作要点

（1）在型钢梁下方楼板上放线，弹出型钢梁所在位置柱的两个方向轴线，通过图纸算出上方转换柱距离轴线尺寸，现场放线，弹出转换柱在楼板上的投影平面位置，即为临时钢柱安装位置，投影中心为钢柱中心。

（2）安装临时钢柱时，使用小推车运输至作业面楼层，再由人工加机械（手动葫芦）安装就位，搭设临时安装脚手架平台，安装时在临时钢柱安装位置上方楼板上预留φ100mm圆洞，用来固定手动葫芦，安装时采用钢丝绳进行临时固定并校正（见图4）。

（3）在本层回顶同时向下回顶至基础底板；将上部荷载由H型钢柱传至基础；H型钢柱顶部及楼板底板采用600mm×600mm×20mm钢板找平；型钢柱在基础底板生根位置垫4000mm×2000mm×20mm钢板，使荷载分散传递到基础底板上。

（4）临时钢柱加工按照图纸位置计算梁底到楼板面净空，每根钢柱尺寸比型钢转换梁梁底到下方楼面净尺寸小50mm，用上下方各20mm厚钢垫板填充，钢柱安装到位后，在上方钢垫板与钢柱之间用钢楔子塞紧，临时钢柱与钢垫板采用角焊缝满焊连接固定。图5为临时钢柱布置。

（5）主体结构实体施工完成60d后沉降稳定，对型钢梁跨后浇带部位分节段1m小钢梁（在后浇带预留过程中，已将小钢梁临时固定在后浇带内）进行调整，调整时应注意使翼板两侧坡口平缓过渡，以便保证焊接质量（见图6）。小钢梁调整到位后，将型钢梁腹板位置一侧连接板用M20螺栓拧紧，对接腹板和翼板采用坡口等强全熔透焊。

（6）型钢梁跨后浇带部位钢筋施工。钢筋在沉降后浇带处完全断开，沉降稳定后两侧楼板有一定的沉降差，需要将梁的钢筋按照规范要求调节顺直进行绑扎，由于钢筋接头要求错开50%，后浇带宽度小，不能满足要求，因此在下料时将梁的主筋考虑按照错开50%接头搭接焊进行放样下料，保证搭接焊长度为10d，并错开50%焊接接头，为便于现场施工，钢筋下料时可都按长料进行下料，待后期焊接时通过错开焊缝位置来满足50%的接头率。焊接过程中需严格控制焊接质量，焊材材质需与钢筋对应，焊缝外观质量需饱满，无夹杂、裂缝、气泡、咬肉等质量缺陷，并原位截取焊接试件送检，检测合格后才能隐蔽进行下道工序。如图7所示。

图7型钢梁跨后浇带部位钢筋施工

梁板钢筋绑扎完后进行合模施工，模板采用扣件式满堂钢管脚手架支撑，立杆沿梁长方向间距均为1200mm，沿梁宽方向立杆间距均为600mm；立杆须设置纵横双向扫地杆，扫地杆距楼地面200mm；立杆全高范围内设置纵横双向水平杆，水平杆的步距（上下水平杆间距）为900mm；立杆顶端必须设置纵横双向水平杆。梁底横杆下用双扣件，防止滑移。梁底模下采用钢管和可调节顶丝直接支撑。梁模板支架宜与楼板模板支架综合布置，相互连接、形成整体。图8为型钢梁模板支撑体系。

（7）后浇带混凝土浇筑混凝土分层均匀浇筑，确保荷载分布均匀，因型钢混凝土钢筋密集，焊接型钢柱、焊接型钢梁截面尺寸较大，混凝土振捣施工操作难度大。振捣前全面检查操作面，提前考虑好振捣棒的插入位置，振捣棒无法深入部位使用钢钎进行振捣。混凝土浇筑时，坍落度在（180±20）mm，确保混凝土流动性。振捣时，多点振捣，避免过振，型钢梁两侧对称下料，保证型钢梁受力均匀，减少扭转变形。混凝土浇筑12h后，表面淋水养护14d。

（8）梁板混凝土模板拆除等到沉降后浇带混凝土强度达到同条件试块100%后，开始拆除模板及支撑；拆除时应自上而下逐层拆除。

（9）临时钢柱拆除，按照先搭后拆的原则，自上而下逐层拆除；先拆除裙房部分，后拆主楼部分；拆除采取氧乙炔切割，自上而下逐次切割2～3mm直至钢支撑顶部离开所支撑混凝土梁底部，然后利用手动葫芦配合人工将钢柱放倒至楼面，用小车运输至指定地点。

4重难点部位、关键工序控制措施

控制措施包括：

（1）临时钢柱与型钢梁底板支撑点必须严密结合，采用垫板和钢楔子塞紧、焊接的方式固定，确保临时钢柱充分受力；

（2）临时钢柱底部在基础底板上垫4000mm×2000mm×20mm钢板，使荷载均匀传递到基础底板上；

（3）型钢梁分节处用M20螺栓一端固定，保证上下松动，不受结构沉降影响；

（4）沉降完成进行小钢梁焊接前，必须根据沉降量调整小钢梁两端螺栓，保证其翼板与相邻钢梁翼板连接顺平，坡度平缓；

（5）钢梁焊接时焊工需穿过外围梁钢筋操作，应充分保障操作空间，确保焊接质量，焊接完成24h后超声波探伤；

（6）沉降后浇带部位钢梁外围钢筋原则上不断开，个别位置影响钢梁焊接必须断开，连接时采用搭接焊，需保证焊接长度和质量。

5结语

综上所述，型钢混凝土结构转换梁后浇带的施工对于高层、超高层建筑的转换层施工有着相当重要的作用。因此，我们必须要采取有效的技术措施做好相应方面的工程施工，以保障施工的质量，从而为建筑的整体施工带来帮助。

参考文献：

[1]邓玉萍.型钢混凝土结构转换梁施工技术[J].引文版：工程技术.2016（06）.

[2]李文堂、谢启辉.浅谈钢筋混凝土结构后浇带施工技术[J].中国科技博览.2013（32）.