工艺工法qc高层建筑钢筋混凝土梁式结构转换层施工工法

'高层建筑钢筋混凝土梁式结构转换层施工工法施工工法xx省第五工程有限公司 1概况结构转换层广泛地应用于高层和超高层建筑，是主体结构的重要组成部分，能有效地完成两种结构形式之间的转换。梁式结构转换层由于跨度大且承受的竖向荷载很大，至使其截面尺寸高而大，连续施工强度大，施工过程复杂，有一定的难度，我司应用叠合梁原理将梁式结构转换层分二次或三次浇筑成型，能确保其施工质量，加快施工进度，降低施工成本，并在原有公司的省级工法《高层建筑钢筋混凝土梁式结构转换层施工工法》上进行更新后，通过多个工程实践，总结其施工经验形成本工法。2工艺特点2.1结构转换层采用叠合浇筑法施工，应用叠合梁原理将转换层梁板分二次或三次浇筑成型，支撑系统只需考虑承受第一次砼自重和施工荷载，采用二至三层（局部四层）的多层支撑，与以下两个工艺比较投入少、成本低、施工简便。2.1.1采用一次浇筑完成。转换层底模的支撑往往需要从转换层底一直撑到底层地面或地下室底板，需大量模板与支撑材料。2.1.2采用荷载传递法支模。利用梁下型钢桁架将一部分荷载传递给框架柱，另一部分荷载通过楼面设置的竖向支撑传递给下面若干个楼层，需投入大量型钢，制作不等跨度的型钢桁架，并且还需搭设足够的钢管支撑，一次性摊销大，施工难度大。2.2由于结构转换层采用分次施工，施工厚度不大，大大降低了砼的水化热，质量便于控制。 2.3结构转换层分次施工荷载远远小于一次施工荷载，减小了其下各层的支撑负荷，安全可靠。2.4支撑系统形式简单，采用钢管扣件按常规搭设，可减小一次性材料投入，其选材合理、成本低、便于推广。3适用范围适用所有高层建筑钢筋混凝土梁式结构转换层的施工。4工艺原理结构转换层梁板采用叠合浇筑法分次施工：第一次梁板自重及施工荷载由结构转换层支模架，结构转换层下多层结构及多层支撑承担；第二次梁板自重及施工荷载由第一次浇筑成型的梁结构承担。第三次梁板自重及施工荷载由第二次与第一次叠合成型的梁结构承担；由此完成结构转换层的施工。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程施工准备--结构转换层支模架搭设--结构转换层下二至三层（局部四层）保持原有支模架不拆除并加固--转换层梁底模安装--梁钢筋绑扎一次到位--梁侧模、板底模安装----梁隐蔽验收--第一次梁砼浇筑--第一次梁砼养护—板钢筋绑扎—板隐蔽验收--第二次梁板砼浇筑--第二次梁板砼养护--拆模 以上为梁式结构转换层分二次施工的工艺流程，如分三次施工参照第二次施工，但最多分三次施工。5.2操作要点5.2.1施工准备1技术准备1）编制施工方案（1）转换层梁板分次浇筑厚度的确定第一次厚度：以结构转换层下二至三层（局部四层）结构所能承受的荷载反算出第一次厚度，一般不少于梁截面高度的三分之一，水平施工缝应留在梁截面高度的三分之一或三分之二处。第二次厚度：根据第一次浇筑成型的梁板结构所能承受的荷载反算出第二次梁板厚度。第三次厚度：根据第二次与第一次叠合成型的梁板结构所能承受的荷载反算出第三次梁板厚度。（2）承载力验算a转换层梁叠合施工承载力验算（按混凝土结构设计规范第10.6条复核）。叠合浇筑法施工需对结构按叠合梁进行承载力复核复核第一次浇筑高度形成的梁能否满足第二次施工总荷载要求，弯矩、剪力、裂缝、挠度复核。复核叠合梁叠合面受剪承载力，纵向受力钢筋应力，裂缝宽度，挠度。（需设计提供弯矩、剪力图）b下部各支撑层施工阶段的结构承载复核。 c模板支撑体系设计计算（3）大体积混凝土温度控制温差模拟计算。（4）模板及其支撑体系计算A面板强度、刚度计算。B主次龙骨强度、刚度计算。C立杆强度、稳定性计算。D扣件抗滑移验算及对拉螺杆承载力计算。E架体支承层承载力及局部抗冲切验算。2）制定施工安全、文明、消防、应急救援、环保措施。2现场准备1）材料准备：按6.1准备并进行必要的检验。2）机械设备：按6.2准备并进行试机、维修和保养，确保机械设备运行正常。3组织准备：1）成立施工质量安全管理小组。2）组织熟练的各工种作业人员分班组、分专业轮班施工。3）协调各方关系，要求各方做好施工前准备工作。4）对相关人员进行施工技术、安全、应急救援、消防交底5.2.2支模架的搭设：1转换层梁第一次砼浇捣前，结构转换层下二至三层（局部四层）保持原有支模架不拆除并加固，使结构共同受力。2 第一次梁的施工：转换层支模架应严格按施工方案计算确定的立杆、横杆间距，专项方案要求的扫地杆，纵横向垂直剪刀撑、水平剪刀撑，斜撑及其它要求搭设，转换层下各层立杆支撑与转换层立杆支撑对应设置，以保证荷载的正确传递并进行加固（增设立杆、斜杆、剪刀撑等）。3第二次梁板的施工：当梁第一次砼达到规范规定的拆模强度时，保持结构转换层下各层支撑不动，进行梁的第二次施工。当梁分三次施工时，参照第二次梁的施工，由此完成结构转换层的施工。5.2.3模板工程：1模板工程采用竹胶板、木枋、φ48钢管、扣件、蝴蝶扣、及φ14对拉螺栓配套，模板系统应按施工方案进行搭设，保证其强度、刚度。2梁底模先安装，梁钢筋绑扎一次到位后进行梁侧模、板底模安装。5.2.4钢筋工程：1结构转换层梁钢筋绑扎一次到位，因梁过高，为防止梁钢筋笼变形，绑扎过程中应搭设钢管架临时支撑。2结构转换层原设计有负弯矩筋，但在施工过程中，因分次施工，从第一次开始每次叠合层均应增加负弯矩筋、封闭箍筋（用开口箍与梁箍焊牢），负弯矩筋通过计算确定，保证每次浇筑成型的梁板在施工过程中负弯矩区域不产生裂纹。 3为增强叠合面的抗剪力，保证转换层的整体承载力，在叠合面应采取特殊的构造处理：在叠合面增加抗剪竖向筋（应按设计提供的弯矩剪力包络图进行叠合面受剪承载力计算是否需要增加梁箍筋截面面积），一般增加的抗剪竖向筋与原梁箍筋直径、高度、纵向间距一致，横向间距按计算均匀分布。4、钢筋加工及安装按普通施工工艺标准加工，其翻样尺寸应准确，连接接头牢固可靠，机械连接应符合规范要求。5、钢筋绑扎应注意受力钢筋两端伸入支座锚固长度，避免长短不一。5.2.5砼工程1施工准备充足、原材料、水电供应不能中断，以防出现意外的施工冷缝。2结构转换层通过分次施工，极大程度的缓解了大体积砼水化热高、温度应力过大对裂纹控制的不利影响，但分次后的叠合层梁板截面尺寸仍较大，属于大体积砼，并且，结构转换层砼设计强度较高，水泥用量偏大，所以应进行温度裂纹控制。3温度裂纹的控制1）优化砼配合比：A、优先采用水化热低的矿渣硅酸盐水泥。B、采用级配良好的砂石材料。C 、掺入磨细粉煤灰，粉煤灰不仅能代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低。D、掺入高效减水剂，减少水泥用量，降低水化热。E、掺入适量膨胀剂，形成补偿收缩砼，抵抗砼的收缩应力，有效避免产生收缩裂纹。2）温度监控：A、采用普通直观测温方法在梁内每个观测点预埋上、中、下三个测温探头，测温点的布置根据实际情况确定。砼在浇捣完毕12小时后开始进行测温监控，随时掌握砼的内外温差（应＜25℃）变化情况。3）温控措施：A、蓄热保温法：在砼表面覆盖塑料薄膜，再在其上覆盖草包麻袋等保温材料。B、蓄水养护法：在砼初凝后先洒水养护2小时，随后进行蓄水养护，蓄水高度计算确定。4其它按常规施工方法施工。6材料与设备6.1材料φ48钢管、扣件、蝴蝶扣、模板、木枋、φ14对拉螺栓、钢筋、商品砼（按5.2.5条的要求配制）、塑料薄膜等。6.2设备机具模板加工机具1套，钢筋加工机具1 套，电焊机2台，砼输送泵2台，商品砼计量地磅装置1套，塔吊1-2台，砼插入振动器5-6台，砼平板振动器2台，测量仪器1套。6.3消防、应急救援用品消防灭火器材、医疗救援急救箱、担架、移动电话、手持对讲机等。7质量控制7.0.1执行标准：《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》03G101-103G101-204G101-4、《混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图》06G901-109G901-209G901-409G901-5、《G101系列图集施工常见问题答疑图解》08G101-11、《混凝土质量控制标准》GB50164-92、《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002（J186-2002）、《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003、《滚轧直螺纹钢筋连接接头》JG163-2004、《建筑施工模板安全技术规程》JGJ162-2008。7.0.2质量控制措施：1、模板支撑体系质量控制1）支模架原材料应按施工方案选用且为合格的产品。 2）支模架的立杆、纵横杆、主次龙骨等布置均应符合方案的设计空间尺寸，保证模板及支撑体系的强度、刚度要求，偏差在允许范围内。3）架体构造设置（垂直、水平剪刀撑、斜撑、垫木等）符合方案及规范、规程要求。4）模板安装位置准确，几何尺寸满足设计要求，垂直度、平整度均应符合规范要求。5）模板拼缝严密，不得漏浆。墙、柱模板根部缝隙应封堵严密，防止漏浆烂根。6）模板安装后应及时清理表面垃圾。2、钢筋质量控制1）钢筋原材料应进行进场验收和复检，其质量符合设计及规范要求。2）钢筋的连接方式及接头位置应符合设计、规范、规程、图集等要求。3）钢筋的翻样加工几何尺寸、安装绑扎应符合设计、规范、规程、图集等要求。4）钢筋的锚固方式、长度应符合设计、规范、规程、图集等要求。5）钢筋构造措施应符合设计、规范、规程、图集、方案及混凝土结构构造手册等标准。3、混凝土质量控制 1）混凝土用各项原材料均应符合配合比设计及相关规范、规程要求。2）混凝土各项指标必须符合配合比及规范、规程要求3）混凝土施工必须符合普通混凝土及大体积混凝土施工工艺及规范要求。4）商品混凝土应注意发料时间、进场时间、卸料时间，其不得超过规范允许及混凝土允许的初凝时间。5）混凝土应按规范及方案要求留置必要的试块并进行强度检验和评定。6）混凝土养护应按方案确定的养护方法进行。4、混凝土浇筑时应避免浮浆产生，浇筑第二次混凝土前应将叠合面浮浆和垃圾清理干净并提前充分湿润叠合面（一般提前24小时）。8安全措施8.0.1执行标准：《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008、《塔式起重机操作使用规程》JGT100-1999、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006和有关地方标准。8.0.2安全措施：1、所有操作人员必须是通过考核合格的专业人员，均应持证上岗。转换层施工前，项目工程师向各操作班组进行书面安全技术交底。 2、转换层施工安全的重点是保证模板支架体系有足够的强度、刚度、稳定性及结构支承层有足够的承载能力，施工前需5.2.1条进行验算。3、模板支架体系的搭设严格按施工方案组织施工。4、梁板支模架拆除前，必须根据拆模试块强度，达到规范规定及计算所需的拆模强度后，才能拆模，保证结构安全。5、严格执行《建筑安全检查评分标准》（JGJ59-99）6、机械设备使用严格按相关规范规定执行。7、施工前做好作业人员的安全交底和作业指导工作。8、做好应急救援、消防演练，确保项目应急能力。9环保措施9.1执行标准：《中华人民共和国环境保护法》，《中华人民共和国大气污染防治法》，《中华人民共和国水污染防治法》，《中华人民共和国水污染防治法实施细则》，《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，《中华人民共和国清洁生产促进法》，《建设项目环境保护管理条例》，《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146-2004。9.2环保措施1、粉尘控制1）施工垃圾清运应采取洒水、覆盖等措施防止过程中产生扬尘。2）及时对搅拌车辆及运输车辆往来造成污染的地面进行清洗，防止扬尘污染； 3）现场设置专人清扫泥浆及车辆沾带的泥土，出入口道路铺设草垫，同时设置洗车池，高压洗车泵，保证市容及周围环境干净。2、噪音控制1）场内采用低噪音机械，一般情况晚上10点以后及午休时尽量不施工。2）材料装卸采用人工传递，特别是钢管、模板严禁抛掷或汽车一次性翻斗下料。3）教育操作人员，减少人为噪音污染。严禁汽车高音鸣笛。3、污水控制1）施工废水，经沉淀处理有组织排放和回收循环利用。2）生活废水经化粪池处理排放到业主污水处理站。3）大力宣传教育节约用水，减少污染，不乱倒、乱排。4、施工固体废弃物1）施工废料如模板、木枋、钢筋等应分类集中处理，可回收的回收处理，不可回收的由专门的垃圾处理部门处理。5、施工区道路与施工区连接处的主干道采用C20砼浇灌，厚度为15cm；防止水土流失。10效益分析转换层梁板按叠合梁板分二次或三次成型，支撑系统只需考虑承受第一次的砼自重和施工荷载，可减小结构转换层下各层的支撑负荷，减少了大量的支撑、模板材料及人工，大大地降低了施工成本。 以株洲仁达大楼转换层为例采用三个不同方案经济效益对比如下：方案一：仁达大楼转换层施工采用叠合梁法分两次施工，模板支撑加固采用转换层下两层支模体系不拆除的同时在转换大梁位置进行加固，并增设二层加固（转换大梁位置共四层支撑）。转换层施工共用架管约258.1吨，扣件约17000个，架管80元/月.吨，扣件0.01元/天.个，转换层施工工期21天，租金共约1.8万元。人工工资约6.5万元。增加构造钢筋约2.1吨，约1万元。按以上方案共需9.3万元。方案二：仁达大楼转换层梁板若一次浇捣成型，采用支撑体系加固至地下室底板，架料租金及人工工资需投入18.2万元左右。方案三：采用荷载传递法施工，需大梁的型钢桁架材料、制作加工及安装拆除费用，型钢材料价值消耗，折后需投入17.8万元左右，但其型钢桁架材料一次投入资金大，不利于资金周转。以上三个方案比较，方案一转换层梁按叠合梁原理分二次或三次成型比方案二节约成本8.9万元，比方案三节约成本8.5万元，并且质量优良，工期合理，取得了较大的经济效益和社会效益。'