大截面混凝土梁分层浇筑施工工法

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大截面混凝土梁分层浇筑施工工法

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大截面混凝土梁分层浇筑施工工法

1.前言

随着现代高层建筑更向多功能和综合用途发展，带有转换层设计的高层建筑不断增多，统计说明高层建筑中有转换层结构的占80%左右，这其中以梁式转换层的大尺寸转换梁的结构施工最为关键。北京昆泰酒店工程，转换层下为三层裙房、以上为19层酒店客房和设备层，上部结构均由转换梁承托，转换层设计有大截面、大跨度劲性混凝土转换梁，梁高共跨越三个结构层。由于其截面大，支撑体系承载力要求高，荷载需向下多层传递，劲性钢梁吊装困难等，成为工程施工的难点。我司借鉴叠合梁原理，合理设计工况，采用虚拟仿真技术。将常规的一次性整体浇筑改为分层浇筑，将先行浇筑的部分结构梁作为支撑体系的一部分，减小转换梁最大施工荷载，降低模板承载力设计要求，简化模板支持体系。在工法实施中主要解决：混凝土浇筑分层高度问题；各浇筑层间施工缝（类叠合面）的抗剪强度问题，最终确保两部分混凝土形成整体，满足其设计刚度和承载力要求。

2.工法特点

2.1混凝土梁分层浇筑，可减少梁支撑体系的一次加载，提高支撑的安全储存。

2.2较之整体浇筑，可利用结构自身承载力，简化梁支撑体系及以下各层回顶体系，施工简便快捷、措施费投入少。

2.3分层浇筑可减少大体混凝土浇筑水化热，降低裂缝危害。

2.4施工前全过程使用虚拟现实技术，进行三维施工流程虚拟和有限元施工全过程仿真。

3.适用范围

本工法适用于大截面钢筋混凝土梁及劲性混凝土梁施工。

4.工艺原理

工艺原理：阐述工法工艺核心部分（关键技术）应用的基本原理，并着重说明关键技术的理论基础。

–1）关键技术应用的基本原理和理论基础。

2）结合关键技术的施工主要过程顺序来阐述

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大截面混凝土梁分层浇筑施工工法

4.1工艺原理

根据本发明，将大截面（劲性）混凝土梁沿梁高合理分层浇筑，充分利用先浇筑部分的结构自身承载力，通过计算适当采取相应措施，使其承受自身荷载甚至后续剩余混凝土梁的施工荷载，从而简化混凝土梁结构施工的模板支撑体系。实现由大划小，进而利用新建结构自身辅助施工的目的。本原来具体技术模型如下：

4.1.1根据施工简便合理，结构稳定安全的前提划分施工缝，并合理处理。

4.1.2根据工况计算模型，设计模板支撑体系：首段或先行浇筑区段混凝土梁，可简化考虑为一根超筋混凝土梁或超筋劲性混凝土梁；下段梁施工时，根据前段梁混凝土所达到的试压强度计算其承载力，如需要可在首段或先行浇筑超筋梁上铁位置加设措施钢筋或型钢，使其承受自重荷载甚至全部或部分后段浇筑梁施工荷载；大梁模板支撑体系设计计算时，根据首层浇筑梁下有无可靠支撑，可分为单跨梁计算模型和多跨梁计算模型。仅考虑所对应计算模型，分层浇筑各段梁中最不利一段的施工荷载，从而减少梁计算高度、简化混凝土浇筑施工的模板支撑体系。4.1.3根据分层浇筑的施工特点，制定合理的施工流程，并采用针对性措施进行施工，确保结构整体可靠。

4.1.4在施工及后续上部加载的全过程中，进行结构安全及稳定性监测。4.2工艺原理实施模拟

本工程劲性混凝土转换梁结构概况劲性混凝土转换大梁效果图单榀梁效果本工程位于酒店第一设备转换层，HA-HC与H3-H7轴之间的五根劲性混凝土转换梁。梁截面尺寸大为900mm×2500mm，梁高共跨三个结构层：三层、转换层及四层；净跨度10.350m。型钢梁，截面尺寸为H1900*600*40*40,最大构件单重约11吨总体思路：根据本工程结构形式，钢梁安装完毕后，三层楼板上标高处设置施工缝，上下梁板分层整体浇筑，按其次次浇筑计算施工荷载。4.2.1合理划分施工缝

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项目施工缝划分分析三层楼板上标高处设置施工缝，分层施施工缝设置工最为便捷，具体划分如下：首段浇筑700mm高，二段浇筑1800mm高1、当其次层浇筑梁下无可靠支撑，首层梁属于简支梁受力时，首层浇筑高度宜占总高的0.3～0.7。优先考虑施工缝设置在中性轴以上，可保证混凝土受拉区完整，结构整体性强；任何状况首层浇筑高度，均不得小于100mm。2、施工便利，易保证质量划分依据3、划分后的计算区间，可简化支撑体系根据北京市脚手架模架规程（DB11T583-2023）中，表7.2.4混凝土梁类构件碗扣式模板支架选用要求：搭设构造应至少符合其梁高划分要求，其中本工程适用梁高划分区间为1501mm～2400mm、2401mm～3000mm。如一次整体浇筑时，梁高为2500mm属于后一区间；如按700mm、1800mm两次浇筑时，按计算模型按1800mm计算，应满足前一区间搭设要求。结论如此划分施工缝后，模板支架搭设构造，简化了一个等级，并可简化荷载向下传递的支撑体系。依据此方案进行设计验算，转换梁最大施工荷载减小为常规做法的70%。4.2.2工况分析与计算

1、工况分析

根据设计模型，满足条件时，首段浇筑的超筋梁可承受自重荷载甚至其次段浇筑梁荷载。但由于现有梁高未超过3000mm，按地标基本构造要求已有足够承载力储存。所以本工况暂不考虑首段梁承受后续段梁浇筑荷载，但如梁截面更大便应对其进行考虑。

因此将首段浇筑混凝土梁，分别考虑按超筋混凝土梁和超筋劲性混凝土梁两种状况进行计算，仅计算其700mm高范围内自重荷载。

本转换梁混凝土设计等级C60，根据正常施工流水安排，距其次段梁混凝土浇筑施工间隔应为6日历天。根据现场已留置的结构实体同条件试块数据，6天实测强度平均值为71%计算，

fc?27.5?71%?19.53N/mm2，不具备拆除支撑体系条件，按简支梁模型计算。现场首段混

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凝土转换梁浇筑时，每榀梁留置3组同条件试块，保证明测值不小于71%，如实压数据偏小将另行进行计算，验算结果可承受700mm高度范围内自重荷载，便可进行浇筑施工。

2、支撑体系具体计算步骤：

1）先计算其次层浇筑时的最大弯矩：

注：1．在均布荷载作用下：M＝表中系数×ql2；V＝表中系数×ql；ql4。

w?表中系数?100EIMA'?2）根据s配置首段梁上铁位置措施钢筋。

?sh0fy3）根据立杆承载力??

NSd?立杆允许应力最不利立杆受到轴力N?荷载计算：

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S??GSGk??QSQk

。

根据其次段梁参数查《钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程》（DB11T583-2023）表7.