摘要：勁性混凝土柱無粘結預應力轉換大梁，是應用在高層建筑的一種新型結構。由于其結構復雜，如何采取可行的施工方案來保證工程的質量是值得研究的課題。本文通過實例分析其施工難點和解決辦法，為以后類似工程作為參考。
　　關鍵詞：勁性混凝土柱；預應力；轉換大梁
　　
　　1工程概況
　　湖南省某辦公大樓是一棟智能化超高層建筑，地下2層，地上32層，總建筑面積74117㎡，建筑高度144.7m。該工程為框架—剪力墻結構，造型新穎，主裙樓均程橢圓形。建筑物平面中部設有四根勁性混凝土柱，支承于主樓三～四層（標高為11.770m～16.470m）的特大型轉換梁（22.2m×1.2m×4.7m）。該轉換梁是四根LKZ401柱（850mm×1200mm）的承力空中基礎，LKZ401從標高16.470m起至建筑物三十層頂板118.570m標高處。
　　
　　2施工重點及難點分析
　　勁性混凝土柱、轉換梁的施工是保證整個工程施工質量和整個工程結構安全的關鍵，其施工重點分析如下：
　　（1） 勁性混凝土柱梁節點處理。勁性混凝土柱的平面布置見下圖，柱內鋼架呈“十”字形，兩根弧線型梁和折線形梁的部分縱筋需貫穿鋼骨腹板、勁性混凝土柱箍筋貫穿鋼骨牛腿。貫穿孔的數量多，孔型多，既有普通熱軋鋼筋孔，又有預應力筋孔。轉換梁處，單層鋼骨開孔達102個，所有這些貫穿制孔的標高和軸線定位要求準確，制作精度要求高，因此如何保證轉換大梁處梁柱節點施工質量是施工重點之一。
　　       
　　　　
　　
　　四層平面示意圖
　　
　　           
　　勁性混凝土柱大樣示意圖
　　
　　（2） 轉換大梁模板及支撐系統設計。截面尺寸為1.2m×4.7m，跨度為3×7.5m，屬大跨度梁。轉梁大梁自重大、施工荷載大，模板及支撐體系需要進行嚴密的設計及計算。
　　（3） 轉換大梁混凝土（強度等級為C60）施工。需要對施工縫的設置、混凝土澆搗的密實度及其養護等制定詳細、可靠的施工方案。
　　3勁性混凝土柱預應力轉換大梁施工技術
　　3．1勁性混凝土柱施工
　　3．1．1勁性混凝土柱梁節點施工圖深化設計
　　根據以上特點及要求，結合柱梁極限點內各種鋼筋的相對空間位置，運用CAD進行施工圖深化設計，將柱梁節點交匯處所有柱筋、梁筋與鋼骨的相對位置準確標注在圖紙上，以保證鋼骨上貫穿制孔標高、軸線的準確性。在此階段，確定梁內鋼骨牛腿幾何尺寸，形成鋼骨柱鋼筋定位制孔圖。
　　此外，除需貫穿鋼骨腹板的部分縱筋和預應力鋼鉸線外，對于其它普通混凝土鋼筋的布置，施工中提出以下特別措施：在柱內型鋼上加焊工字形鋼牛腿，其長度需滿足梁縱筋焊接長度要求，除貫穿筋外其余縱筋焊于鋼牛腿。經與設計多次討論，最后確定采取該方案。
　　3．1．2勁性混凝土柱施工時的重點工藝
　　（1） 勁性鋼柱加工制作、變形控制及焊縫質量控制。根據鋼骨柱鋼筋定位穿孔圖確定鋼結構各節點、構件的分段情況，做好鋼骨細部加工詳圖設計工作；構件在加工廠制作，制作皆采用鉆床制孔，嚴禁現場制孔；對開孔先進行編號、核查，再制孔，制孔過程中孔壁保持與構件表面垂直；制孔完畢后孔周圍的毛刺、孔邊用砂輪打磨平整。
　　（2） 勁性鋼柱吊裝的安裝垂直度控制及對接焊縫質量控制。構件吊裝前對建筑物的縱橫軸線、標高、預埋件水平度等進行檢查、復測、驗收，并標示清晰；上下結構的鋼骨對接、吊裝就位后，必須立即將其固定，以便進行鋼骨焊接；臨時固定措施的可靠性是保證質量的關鍵；本工程采用螺栓、連接板將上下吊裝耳板作臨時連接。鋼骨重量大，最大達5.6t，經計算，吊裝耳板采用20mm×140mm×330mm鋼板，連接板采用16mm×80mm×700mm鋼板。吊裝耳板與鋼骨四個方向翼板沿長度方向焊接，在耳板上開直徑為26mm的三個圓孔，連接板上開直徑為26mm的六個圓孔。耳板既可用于吊裝耳板用，又可調節上部鋼骨的底部標高，留出熔透焊焊縫尺寸，標高調節好后，裝上連接板與螺栓，即可水平施焊。
　　3．2轉換大梁施工
　　3．2．1施工工藝流程
　　針對多工種施工交叉作業，制定了轉換大梁的施工順序：復核梁底標高、校正軸線位置→搭設梁底模支架→底模就位→布置底筋→搭設大梁側模架子→布置大梁上部四層面筋（從下往上，分別錨放大梁底標高下40d）→布置箍筋→布置中間水平筋及無粘結預應力筋→上下開口箍單面搭接焊10d→綁扎吊筋→設置墊塊→大梁鋼筋檢查→大梁鋼筋籠整體下沉至設計標高→支模（在三層板面上1700mm高）→第一次混凝土澆筑及養護（大梁2500mm高處留設水平施工縫）→搭設大梁頂所在層的框架梁底模腳手架及支底模→綁扎大梁頂所在層另一個方向的框架梁筋→預留上部柱筋→安裝大梁剩余側模→澆第二次大梁混凝土→養護→拆模→無粘結預應力筋張拉。
　　3．2．2轉換梁模板及支撐體系設計
　　本工程從一層板開始，由于預應力張拉的需要，每層都留有許多后澆帶與后澆板塊，一層后澆帶與后澆帶板塊后澆部分在轉換梁施工前已施工完畢，且砼強度已達100%，考慮自重及其它荷載，夾層與二層板標高處由于后澆帶而斷開的梁底模均不能拆除。為了保證施工安全，轉換層垂直荷載要能有效地傳遞到地下室頂板，即一層板，故轉換大梁模板及支撐系統設計為關鍵問題所在。
　　針對大梁支模荷載大的問題，曾考慮過在梁中增加勁性鋼代替部分鋼筋，或用鋼桁架支模，但這兩種方案需增加工程造價。故施工時應用了疊合梁原理，采用二次澆筑。第一次澆筑完梁高的2500mm（即至標高14.270m），留設水平施工縫，同時加插Φ16@500*500鋼筋（長600mm，上下各300mm），待已澆筑砼強度達到50%時，澆筑上部2200mm高的梁體，利用第一次澆筑的鋼筋砼大梁、三層柱、腳手架支撐第二次澆筑的鋼筋砼大梁的上部自重和施工荷載。
　　3.2.3梁內普通鋼筋施工
　　梁主筋均采用直螺紋搭接，轉換梁高4.7m，箍筋采用Φ14開口箍。轉換大梁鋼筋放樣與制作同常規框架梁。由于梁筋重量大，采用25mm厚的大理石做墊塊，呈梅花布置，以保證保護層厚度及各層鋼筋的排距要求。鋼筋由于采用直螺紋連接，主筋穿過鋼骨時注意不要損壞直螺紋絲口，嚴格按照鋼筋定位圖與鋼筋配料表進行綁扎。由于前期的施工圖深化設計中將普通鋼筋與預應力筋位置已布置妥當，故受力鋼筋之間不存在擠位現象。
　　3．2．4無粘結預應力施工
　　轉換大梁內預應力筋分布多，梁內無粘結預應力分13排14列共52根無粘結預應力筋分布在轉換大梁內，其中有29根Φj15.2鋼鉸線貫穿鋼骨腹板。
　　（1） 預應力筋下料。熟悉圖紙，計算預應力筋的下料長度，下料長度應包括孔道長度、錨具厚度及張拉操作長度。對預應力筋進行統一的編號，并掛上標識牌，在下料過程中若發現無粘結預應力筋護層破皮，則采用防水聚乙烯膠布纏繞修補，纏繞層數不少于2層，當破損長度超過300mm時，予以報廢并更換。
　　（2） 在綁扎鋼筋的同時，根據施工圖將預應力支架鋼筋焊接在相應部位。預應力筋在非預應力鋼筋綁扎好后穿筋。
　　（3） 當混凝土強度達到設計強度的75%后，進行預應力筋的張拉。
　　（4） 對預應力筋施加應力。張拉前必須向甲方、監理提交千斤頂檢驗證書。
　　（5） 安裝錨具，按對稱原則從中間向兩邊張拉。千斤頂穿過鋼鉸線，緩慢施加荷載程序為0.2→1.0→1.03σcom記錄張拉伸長值，松開千金頂。
　　（6） 當張拉應力達到設計控制應力時要持荷2分鐘再錨固，如張拉應力筋的實際長度超過理論伸長值±6％范圍，應停止張拉，待找到原因并采取措施處理后方可繼續張拉。
　　（7） 在進行預應力張拉過程中，做好詳細的施工記錄，除記錄伸長數值外還應記錄預應力筋斷絲、斷束及砼局部破損等情況。
　　3．2．5轉換大梁混凝土工程
　　轉換大梁高4.7m，第一次澆筑高度為2.5m，采用水平分層澆筑，每層澆筑厚度為500mm，澆至與板底平后，與板一起澆筑，澆筑到板面時也應水平分層澆筑。混凝土在澆注及靜置過程中，由于多種因素的綜合作用極易產生非結構性裂紋，因此對混凝土表面進行兩次收光掃毛；第一次在初凝前3h，主要是把底部的水拍出表面，第二次在初凝前，宜邊收光邊用塑料薄膜覆蓋，然后再用干麻袋、草袋，表面再加彩條布覆蓋，完畢澆水養護。砼終凝后即應保濕養護14d。砼收平后即灑水濕潤，砼表面采用二層草袋、一層干麻袋另加一層薄膜養護，在養護期噴灑霧水保持環境相對溫度在80%以上，以減少砼干縮。
　　4結束語
　　本工程轉換大梁施工著重解決轉換大梁節點處理與模板支撐體系設計。在梁柱節點處理上進行了大量的工作，并形成了兩次施工圖的深化設計圖，為以后的順利施工掃除了障礙。在模板支撐體系設計方面，經過嚴格的受力計算及設計，成功地解決了轉換大梁自重大、施工荷載大的施工支撐問題。該無粘結預應力轉換大梁張拉完成后，經各方認真檢查并驗收合格，沒有發現裂縫，工程質量達到預期效果。
　　
　　參考文獻
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