超高层框剪结构住宅楼转换层结构施工方案(转换层大梁施工)

1、转换层结构施工方案一、工程概况xx中心1a区由1#4#楼四幢高层住宅楼、商业网点、地下车库及裙房组成，地下二层，地上2层商业网点、住宅楼32层；裙房地上2层。总建筑面积约140000 m2 ，地面建筑总高度为103.9m。结构形式：框架-剪力墙结构，网点二层为设备转换层，框支梁最大梁截面为1000mm2000mm，层高为5.8m。首层、二层、三层板面活荷载标准值均为4.0kn/m。转换大梁下对应三层、二层梁截面450mm*700mm，两端为1000mm*1000mm的框架柱，最大跨度净长8000mm，二、三层梁板混凝土为c50。二、施工方法2.1施工要点分析2.1.1框支梁下的三层梁板结构承载

2、能力不足，因此，在选择施工方法时，必须采取有效的技术措施，确保地下二层及网点一层以下结构的安全。2.1.2本工程转换大梁荷载采用一层大梁协同承载方案，转换大梁下面对应下层位置梁支撑暂缓拆除，待大梁强度达100%后拆除。2.1.3框支梁自重及其施工荷载是通过模板支撑系统传递到网点一层及以下的梁板结构上进行卸载的，因此，对支撑系统的强度、刚度及稳定性等必须满足技术要求。2.2施工方法2.2.1转换层整个支撑体系采用扣件式钢管满堂脚手架，选用483.5焊接钢管，脚手架采用接头扣件连接，立杆排距、纵距见图1。2.2.2框支梁下设四排立杆，立杆下垫在宽250mm厚50mm的木脚手板上，用以扩散立杆下集中

3、应力。2.2.3在框支梁下纵向中部设两排3.3米至3.5米长立杆，上部采用丝杆调节大梁底标高，丝杆中心与上部梁下小横杆中心对齐，丝杆上部u形处用木楔子钉齐，外侧两排立杆顶端用双扣件与小横杆连接。2.2.4设于梁底的承重钢管应放在大横管的上面，与立杆连接。2.2.5框支梁底模、侧模采用胶合板支设，模板变形翘曲的禁止使用。侧模外设垂直、水平两层48钢管加固，用14穿墙螺栓夹紧，水平方向间距450，垂直方向设四道，间距见图2，每跨设三道斜撑，以保证梁不倾斜。2.2.6框支梁截面大，砼浇筑后，内外温度差有可能超过25。因此，应按大体积砼施工要求，做好养护期间的保温工作，防止产生温差裂缝。三、转换层框支

4、梁结构承载能力计算3.1大梁线荷载q设计值计算（kn/m）：根据施工规范要求，大梁施工时应考虑下列荷载：a、大梁自重（含钢筋重24kn/m3） 1.02.024=48kn/mb、大梁翼板重（一边取0.7米宽） 0.20.72246.7kn/mc、施工荷载（取2.4米宽，2.5kn/m2） 2.42.5=6kn/md、混凝土冲击荷载，按2.0kn/m计 12.0=2kn/me、模板及支架荷载，按6.0kn/m计 6kn/m据jgj130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程 q=1.2(48+6.7+6)+1.4(6+2)=84.04kn/m由于三层楼面浇完起码15天才能浇筑转换层梁板混

5、凝土，8月份15天混凝土强度达100%以上，足以承受墙柱重量，因而不考虑这部分荷载。3.2支撑架钢管承载力计算：支撑架用483.5钢管,其承载力按下式计算p=af式中p钢管承载力(n) a钢管截面积, 483.5钢管a=489mm2 f钢管抗压强度,取205n/mm2 稳定系数，由长细比查得，=l0/ i l0钢管计算长度，梁底净高5.82.0=3.8m,本支撑扫地杆距楼面0.2m,步距1.5m,纵向中间两排立杆上端用可调节支撑顶住梁下小横杆, 可调节支撑伸出长度小于40cm，其中大部分小于30cm,按40cm考虑,上面自由长度取a=0.4,l0=h+2a=1.5+20.4=2300mm。i-

6、钢管回转半径，i =1/4=15.78mm= l0/ i=2300/15.78=146 查相关表得 =0.199则每根钢管的承载力为 p=af=4892050.199=19949n=19.95kn扣件最大抗滑力：单扣件8kn，双扣件为12kn. 因此，如立杆上端与横杆扣件连接较好且为双扣件时，只能取 p=12kn n=q/p=84.04/12=7,取8根安全。即纵向(沿梁向)间距500,横向间距中间两根400,两边间距550,见图1。图1 转换大梁模板支撑示意图3.3 转换层大梁下对应三层大梁承载力计算：验算三层对应大梁承载力情况:根据公式 fcmbx+fyasfyas fcmbx(h0-x/

7、2)+fyas（h0-as）mmax 本次验算 fyfy400n/mm2 ， fcm16.5n/mm2 b450mm，as2453.125mm2,as1962.5mm2 h0700-25675mm据公式(1)xfy(as-as)/(fcmb) 400(2453.125-1962.5)/(16.5450) 20.49mmmmax16.545020.49(675-20.49/2)+4001962.5(675-37.5)488973724.9n.mm 该梁受力示意: qmmax1/24qln2=1/24q80002488973724.9q164n/mm164kn/m在此线荷载下，大梁须承受最大剪力v

8、v0.5qln 0.51648.0692.9kn根据大梁配筋情况,实际承受剪力能力 vmax 0.07fcbh01.5fyvasv/sh00.0725450675+1.5210314/100675531562.5+667642.51199205n1199.2knv692.9kn因此,无论抗弯还是抗剪,该梁都能承受164kn/m的线荷载。大梁本身承重（线荷载），取两边各半跨（保守）板重 0.13(7.8+3.6)/22518.525kn/m大梁自重 0.45(0.7-0.13)256.4kn/m次梁重 0.3(0.55-0.13)25(3.6-0.45)+(7.8-0.45)+(3.153-1)

9、/2/(3.153-1)5.49kn/m.二层大梁实际承受本层重量 5.49+6.4+18.52530.42kn/m大梁富余承载力 164-1.230.42127.5kn/m 而支撑传至三层楼面大梁线荷载84.04kn/m,127.5kn/m81.7kn/m三层梁能承担转换大梁传下的荷载。但为保证此支撑体系在四层进度提前而转换大梁强度未能承受上面荷载时同样有效，因此本工程采用二三两层大梁共同承受转换大梁传下的荷载的支撑体系,即按照上述方案支设支撑。3.4验算大梁两侧二层顶板受力和承载力情况3.4.1板受荷情况，取3.6m跨计算,此跨板最大 均布荷载q设计值由三层传递至二层顶板均布荷载q3设计值

10、计算三层板重 0.225=5kn/m2冲击荷载,取2 kn/m2 2kn/m2振动荷载,取2 kn/m2 2kn/m2模板及支架荷载,取6 kn/m2 6kn/m2施工荷载,取2 kn/m2 2kn/m2q3=1.2(5+6)+1.4(2+2+2) =21.6kn/m2二层顶板自重q2=0.13251.2 3.9kn/m2 q=q3 + q2 =21.6+3.9= 25.5kn/m2 集中荷载 84.04kn/m集中荷载p =ra=rd a ra b rb c rc d rd 550 400 550 ra=rd rb=rcra+rb+rc+rd=84.04释放b.c约束,q、rb、rc对b点引

11、起的位移叠加为零，即ybq+ybb+ybc=0ybq=q/48ei4ax3-2x-(l-a)/24-ax(3l2-a2)其中a=1.0 l=1.5 x=0.3 l-a=1.5-1.0=0.5ybq=q/48ei41.00.33-20.3-0.5/24-1.00.3(31.52-1.02)=-2.49/ei其中p=rb，x=0.55=a b=l-a=1.5-0.55=0.95, l=1.5 其中p=rc=rb, l=1.5, x=0.95 a=0.55 b=0.95rb=rc=25.83kn则ra=rd=(84.0425.832)2=16.19kn3.4.2验算双向板承载力作四边固定算：2.85

12、m=lx 3.15m=ly q引起的弯矩lx/ly=2850/3150=0.9mx=0.0541qlx2 =0.054125.52.852=11.21kn.m 集中荷载引起的弯矩 p p 取m=pa m=16.190.475 =7.69kn.m 0.952=0.475 0.475 m=11.21+7.69=18.9kn.m3.4.3 验算抗弯承载力根据公式 fcmbx = fyas m = fcmbx(hox/2)其中 b=1000mm fcm=16.5n/mm2 h0=13015=115mm fy=310n/mm2则板上负筋须 53884.04=6.4根10钢筋,则设计10150足够。3.4

13、.4验算最大抗剪承载力而板受最大剪力每米不超过由于板底梁端配筋10150asv =84.041000/150=560mm2fsv =310n/mm2板底根部钢筋能承受剪力v=fsvasv =310560=173682n =173.68kn/m55.18kn/m因此二层顶板大梁两侧板能承受三层顶传下的荷载,本方案为增加安全系数,二层顶板大梁两侧板下各保留一排立杆,详见图1。3.4.5验算横向中部立杆承载力由rb=25.83kn/m横向中部每根杆须承重25.83/2=12.9kn12kn因此，中间两根钢管用可调节支杆直接顶在上横杆上，即用调节杆反撑在上面，此时每根立杆最小承载力.19.95kn12

14、.9kn，安全且安全系数较大,实际布杆时,立杆纵向间距可根据实际情况调整,调整幅度不超过20%(且两端立杆只承受7.5kn12kn,纵向间距调整20%也安全)。四、 二三两层大梁协同承载情况分析二三两层大梁计算简图 q 梁跨中变形与受荷q的关系（放松约束叠加法）v= -17ql4/(24*16ei)+5ql4/(6*16ei)-ql4/(8ei)= -ql4/(384ei)三层大梁承担线荷载设为q1,跨中挠度v1；二层大梁承担均布荷载设为q2,跨中挠度为v2；二层撑杆变形为l(假设l只有弹性变形)，以跨中1米为考察对象。l=1000q2ls/(esas) =v1-v2 =l4/384*(q1/

15、e1i1-q2/e2i2) 其中ls=4100mm l=8000mm es=2.1*105 e=4*104=e1=e2(c40混凝土) as=489*3mm2 i=450*7003/12 则0.0133q2=0.0344(q1-q2)q1=1.38q2q1+q2=81.7n/mm所以.q1=47.4n/mm q2=34.3n/mmv1=q1l4/(384e1i1)=47.4*80004/(384*4*104*1/12*450*7003)=1.63mmv2=q2l4/(384e2i2)=34.3*80004/(384*4*104*1/12*450*7003) =1.18mm混凝土浇筑时实际测量结

16、果是：三层梁中下挠1.5mm，二层梁中下挠0.8mm，由于实际混凝土浇筑时的荷载比理论计算小，因而三、二两层梁实际受荷载和挠度比理论计算稍小。可见，理论计算与实际情况较吻合，能反映承重梁受荷及变形的实际情况。由公式l=1000q2ls/(esas) =v1-v2 =l4/384*(q1/e1i1-q2/e2i2)可知，转换大梁荷载作用下，三、二两层大梁协同受荷时，各自受力情况与混凝土梁的弹性模量（混凝土强度）和截面惯性矩（截面尺寸）以及二层上支撑情况均有关系（当混凝土强度和截面情况相同时，上面的梁比下面梁受荷大）。五、施工工艺及措施5.1 模板工程5.1.1 支模系统搭设现场模板采用18mm厚

17、多层板，材质不得有明显缺陷，模板拼缝要求严密，梁底设50100木方200，梁底板应起拱13，梁侧采用14螺杆，间距450450mm，双螺帽拧紧。模板支撑系统采用483.5标准钢管支设，大梁立杆间距横向500mm，纵向500mm，大横杆步距1500mm，梁下小横杆间距500mm，在梁底立杆的两端及跨中纵横方向设置剪刀撑，两端剪刀撑须撑在柱角，整个支撑系统按满堂脚搭设，板下立杆间距1000mm，梁立杆下垫50250mm脚手板并设扫地杆，支撑体系每隔1500mm设一纵横向水平杆连为一个整体，剪刀撑间距不大于4跨设置（详见附图）。 转换层板支撑立杆纵横间距均为1000mm，横杆纵横设置，间距1500m

18、m；10002000mm框支梁下每排四根立杆，排距0.5m（见图2）。 搭设排架时，切勿独自一人操作，要分段分区搭设。 立杆钢管接长要采用对接扣件、立杆与横杆连接采用直角扣件，剪刀撑和立杆、横杆连接用旋转扣件。 搭设排架时，每完成一步要及时校正立杆垂直度和大小横杆的标高和水平度，使脚手架的步距、横距、纵距始终保持上下一致。 框支大梁部位下各层立杆支撑设独立支撑系统。 立杆支设时，底部加垫25050mm木板，不得直接搭设在结构板面上。5.1.2支撑体系验算 钢管、扣件技术条件 钢管：外径48mm，壁厚3.5mm，截面积a=489mm2，每米重3.84kg，截面抵抗矩w=5080mm3，抗压强度允

19、许值f=205n/mm2。 扣件：抗滑移实验荷载7kn时位移值17.0mm， 10kn时位移值20.5mm，偏心矩e=53mm。 钢管承载力n计算：根据材料力学压弯构件计算公式n /a+ m/ wf进行验算 m=en代入上式得nfaw/w+ae 式中 w-为截面抵抗矩：w=/32（d3-d4/d）=5075mm3；e=53mm：根据计算长度取水平横杆步距1.5m，长细比=l/i=95，查得 稳定系数=0.588（回转半径i= 1/4d2+d2 = 15.78mm截面积：a=/4（d2-d2）=489mm2n2050.5884895075/5075+0.58848953= 14675n 则截面承

20、载能力n=14.68kn 小横杆验算自重计算：底模自重：110.5=0.5kn侧模自重：（2+1）10.5=1.5kn钢筋自重：121.5=3kn砼自重：1224=48kn振动砼时水平模板上产生的荷载：112.0=2.0kn施工人员及设备荷载标准值取2.5kn/m2 ： 112.5=2.5knf=1.2(0.5+1.5+48+3+2.5)+1.42.0=66.6+2.8=69.4kn按均布荷载考虑，每米按3根小横杆计算，则q=69.4/3=23.13kn内力计算：mmax=0.078ql2/8=0.07823.131.52/8=0.507knm抗弯强度：= mmax/w=507/5.08=99

21、.8n/mm2 210n/mm2 故小横杆能满足抗弯强度要求。 结构转换层板钢管支撑架立杆间距验算结构转换层层高5.8m，板厚180mm，用18mm厚多层板做底模，10050mm木方做龙骨，48钢管做楼板模板支撑系统，次龙骨距200mm，主龙骨间距1000mm。荷载计算新浇钢筋混凝土自重取 5.0kn/m2模板自重 0.3kn/ m2钢管自重 1.0kn/ m2施工活荷载 2.5kn/ m2静载安全系数取1.2，施工活荷载安全系数取1.4合计： 11060n/ m2钢管每区格面积为：1.01.01.0 m2每根钢管承受的荷载 1.01106011.06knn=14.68kn根据以上分析，钢管架

22、1000mm1000mm能满足要求。 结构转换层梁钢管支撑架立杆间距验算结构转换层梁最大截面为10002000，采取高支模系统设计，底部加设扫地杆。梁下每排需四根立杆，见图2。计算如下： 荷载取值：新浇砼自重 24kn/m3 钢筋自重 1.01.5 kn/m3 模板自重 0.30.5kn/m 钢管自重 0.5kn/m 施工活荷载2.5kn/m 静载系数取1.2，施工活荷载安全系数取1.4 模板支撑系统验算梁最大截面10002000，根据现场施工具体情况为例计算a 杆件布置板下立杆间距1.01.0m，大梁下每排4根间距0.5m，水平排距0.5m。b 荷载组合砼自重： 24（1.02.0+0.18

23、0.752）54.48 kn/m钢筋自重：1.5（1.02.0+0.180.752）3.405kn/m模板自重：0.5（4.0-0.182+0.7521.0）3.07kn/m钢管自重：0.52.81.4kn/m静载： 1.254.48+3.405+3.07+1.474.826kn/m活载： 1.42.5=3.5kn/m总荷载： 75.72+3.578.326kn/mc 验算单钢管承受荷载： 78.3260.5n 9.79knn=14.68kn4则满足强度及稳定性要求。n26=12kn 满足要求（双扣件） 对拉螺杆验算：砼对模板的侧压力：f=ch=242=48kn/m2螺杆承受的拉力：p=f.a

24、=480.450.45=9.72kn验算：=p/s=(9.72103)/(72)=9720/153.86=63.17n/mm2f=210n/mm2 故螺杆满足强度要求。 构造措施 立柱要事先定位放线，尽量保持上下各层钢管在同一竖向传力点。 转换层底立柱单根承受荷载较大，为避免应力集中产生冲切破坏。在立柱下垫50250mm通长脚手板。 立柱采用整根通长钢管。 梁侧模承受的砼侧压力较大，为保证侧模强度，按450mm450mm间距布置14对拉螺杆，并加设钢管斜撑。 模板及支撑施工完毕后，必须经验收合格后才能进入下道工序。砼浇筑期间，派专人观察模板及支撑系统的变形情况。5.2 钢筋工程转换层结构的含钢

25、筋率大、钢筋间距密，特别是梁、柱节点处钢筋纵横交错，任何一根主筋的就位错误，均会造成大量的返工，所以，对本工程转换层钢筋施工应严格按下列方法进行。5.2.1钢筋翻样与下料 钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件及有关说明，掌握现行规范的有关规定，并特别注意在翻样时要结合实际并考虑施工方便。 梁纵向通长钢筋的主筋接头采用直螺纹连接。施工中，操作工除需持证上岗外，还要进场培训，严把材质关和现场取样等措施，确保质量。 梁上部的主筋接头位置，设置在跨中1/3的长度内，下部主筋的接头，设在支座内，且焊接接头离开弯折处应大于l0d，由于主筋多，主筋下料时，必须考虑并调整好每根钢筋的接头位置，以保证

26、主筋的接头相互错开并满足设计要求， 因梁面、梁底主筋的弯曲锚固同时存在，因此要将梁面梁底的主筋，按所排的层次次序，每层分别缩减一定的水平长度，以避免锚固钢筋的弯曲部分位置重叠而增加施工难度。 为了方便梁主筋的安装就位满足上述要求，必须对所有梁主筋按就位顺序进行编号。5.2.2钢筋的安装与就位 钢筋的安装顺序：分层铺设下部纵筋搭设钢筋搁架套上柱节点箍筋分层铺设上层纵筋套箍筋放吊筋绑扎面纵筋与箍筋放下下纵筋并与箍筋绑扎梁底垫块安放骨架就位拆除搁架绑扎柱节点箍筋绑扎腰筋、吊筋、拉钩等。大梁钢筋的安放在梁底板铺设结束后进行，先在梁底模两端划线标出主筋的分布位置，然后按照编号顺序铺设下层纵筋，下层筋铺好

27、后，在梁上方离梁面25cm处搭设间距为2m的临时钢管搁架，铺设其余层的纵筋，最后在梁上方距梁面6cm处固定一排横杆，铺设梁面最上一层纵筋，所有纵筋要一次性就位。安装梁纵筋时，将考虑梁与梁之间的协凋，按先主梁后次梁的顺序进行。主筋铺设完后，用“s”形拉钩在上排面筋上挂起第二排纵筋，依次类推。然后挂起底纵筋、安箍筋、放吊筋，同时将第一排纵筋与箍筋绑扎固定。再放下底部纵筋第一排与箍筋绑扎固定。并放上主筋搁铁。依次第二、第三等。同时放置梁底保护层垫块，松动搁架第二层横杆扣件，使面部纵筋全部吊挂在第一层纵筋上，检查无误后，松动搁架最上层横杆扣件，慢慢放下骨架就位，最后绑扎柱节点箍筋，穿负筋、梁腋筋、腰筋

28、、拉筋绑扎并固定好。 注意事项： 安装箍筋时，必须事先确定位置和数量，在主筋铺设的同时将柱箍放置在各层主筋之间，柱节点箍筋不得少放、漏放。 大梁上下几排钢筋在绑扎时，一定要保证其上下对齐，垂直弯曲部分一定要插入预定的柱箍内，形成垂直的钢筋隙，以便砼浇筑和振捣。 因为梁钢筋骨架重，梁底保护层用25mm厚成品水泥保护层垫块。保护层垫块成排垫在每根主筋下，排间距lm，每个垫块间留有几公分的间隙，防止形成断裂带。5.3 混凝土工程5.3.1砼浇筑注意事项 转换层钢筋较密，因此选择石子粒径为1-3的细骨料砼。 塌落度要求：砼浇筑时塌落度宜为140mm一l60mm。 间歇时间控制：根据规范(gb50204

29、一092)4.4.11条商品砼运输、浇筑的间歇时间为150min。由于商品砼中掺有缓凝减水剂，间歇时间可延长至46小时。 砼浇筑采用平面分层与斜面分层相结合的方法，使新浇的砼能够在前一层浇捣的砼初凝前复盖上，不得出现冷缝。 砼浇筑时应使用小口径振动器细心振实，不得出现漏振、过振现象。 网点二层转换层最大粱截面为10002000mm，板厚为180mm，混凝土等级墙柱c50、梁板c50。对照规范及相关文献资料，该部位混凝土内外温度可能超过25，属于大体积混凝土范畴。5.3.2 控制温度和裂缝技术措施混凝土温度较高，内外温差较大。浇筑完成后应采用塑料薄膜覆盖，并盖上双层毛毡，从而减少混凝土表面的热量

30、散失，防止表面产生裂缝。同时及时与商品混凝土厂家进行联系，要求在商品混凝土中添加缓凝剂和使用低水化热水泥，以延长水泥水化速度，降低水灰比，从而降低混凝土内部温度。1 为防止温度裂缝，在砼中加减水剂和粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热，提高砼的和易性和可泵性。2天气温度高时砼采用地下水搅拌，降低砼入模温度和水化热。3 混凝土在浇筑过程中应安排专人测温，发现情况及时汇报相关技术人员。4混凝土施工应进行分层浇筑，每层浇筑厚度约500mm，上层砼必须在下层砼初凝前覆盖，逐步施工，不可以将大梁一次性浇筑到位。5 为保证砼浇筑的整体性、连续性，浇筑过程中应重视浇筑接头的停歇时间不大于砼的初凝时间，防止产生施

31、工冷缝。6 砼振捣以插入式振动棒为主，依次插入振捣，间距不大于500mm，在振捣上层砼时，振捣棒必须伸入下层约50mm。水平结构部分辅以平板振动器找平振实，砼初凝收水后，再用木抹子打磨一遍，防止产生龟裂。7 框支梁侧向模板拆模时间应待7d后进行，框支梁底模的拆模时间应待砼强度达设计强度的100%方可拆除。5.3.3质量保证措施 砼运输车和泵车在现场位置要有利于配管，本转换层配备2台砼输送泵，1台使用、1台备用，10台砼运输车，能够满足要求。为防止冷缝，使用塔吊配合进行砼浇筑。 模板支撑要牢固，封板应严密，不漏浆。对于钢筋、预埋件、预留洞等，各工种应办理交接和隐蔽验收手续。 原材料试验资料需齐全，并按质监站规定实行送样抽检。 浇筑前，应将设备维修完好，使用时，加强监控，备用泵必须落实，修理人员现场值班，做到出故障马上排除或使用备用泵。 现场须预备塑料布，浇筑过程中下雨，要立即进行覆盖，防止雨水冲刷砼，拆好的输送泵管要及时冲洗干净，集中堆放。 砼浇筑完毕后12小时内应及时覆盖塑料薄膜保养，在平板表面浇水养