大截面（勁性）混凝土梁分層澆筑施工工法.前言隨著現(xiàn)代高層建筑更向多功能和綜合用途發(fā)展，帶有轉(zhuǎn)換層設(shè)計的高層建筑不斷增多，統(tǒng)計表明高層建筑中有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的占80%左右，這其中以梁式轉(zhuǎn)換層的大尺寸轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)施工最為關(guān)鍵。北京昆泰酒店工程，轉(zhuǎn)換層下為三層裙房、以上為19層酒店客房和設(shè)備層，上部結(jié)構(gòu)均由轉(zhuǎn)換梁承托，轉(zhuǎn)換層設(shè)計有大截面、大跨度勁性混凝土轉(zhuǎn)換梁，梁高共跨越三個結(jié)構(gòu)層。由于其截面大，支撐體系承載力要求高，荷載需向下多層傳遞，勁性鋼梁吊裝困難等，成為工程施工的難點。我司借鑒疊合梁原理，合理設(shè)計工況，采用虛擬仿真技術(shù)。將常規(guī)的一次性整體澆筑改為分層澆筑，將先行澆筑的部分結(jié)構(gòu)梁作為支撐體系的一部分，減小轉(zhuǎn)換梁最大施工荷載，降低模板承載力設(shè)計要求，簡化模板支持體系。在工法實施中主要解決：混凝土澆筑分層高度問題；各澆筑層間施工縫（類疊合面）的抗剪強度問題，最終確保兩部分混凝土形成整體，滿足其設(shè)計剛度和承載力要求。.工法特點混凝土梁分層澆筑，可減少梁支撐體系的一次加載，提高支撐的安全儲備。較之整體澆筑，可利用結(jié)構(gòu)自身承載力，簡化梁支撐體系及以下各層回頂體系，施工簡便快捷、措施費投入少。分層澆筑可減少大體混凝土澆筑水化熱，降低裂縫危害。施工前全過程使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，進行三維施工流程虛擬和有限元施工全過程仿真。.適用范圍本工法適用于大截面鋼筋混凝土梁及勁性混凝土梁施工。.工藝原理工藝原理：闡述工法工藝核心部分（關(guān)鍵技術(shù)）應(yīng)用的基本原理，并著重說明關(guān)鍵技術(shù)的理論基礎(chǔ)。-1）關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的基本原理和理論基礎(chǔ)。2）結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)的施工主要過程順序來闡述工藝原理根據(jù)本發(fā)明，將大截面（勁性）混凝土梁沿梁高合理分層澆筑，充分利用先澆筑部分的結(jié)構(gòu)自身承載力，通過計算適當(dāng)采取相應(yīng)措施，使其承擔(dān)自身荷載甚至后續(xù)剩余混凝土梁的施工荷載，從而簡化混凝土梁結(jié)構(gòu)施工的模板支撐體系。實現(xiàn)由大劃小，進而利用新建結(jié)構(gòu)自身輔助施工的目的。本原來具體技術(shù)模型如下：根據(jù)施工簡便合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的前提劃分施工縫，并妥善處理。根據(jù)工況計算模型，設(shè)計模板支撐體系：首段或先行澆筑區(qū)段混凝土梁，可簡化考慮為一根超筋混凝土梁或超筋勁性混凝土梁；下段梁施工時，根據(jù)前段梁混凝土所達到的試壓強度計算其承載力，如需要可在首段或先行澆筑超筋梁上鐵位置加設(shè)措施鋼筋或型鋼，使其承擔(dān)自重荷載甚至全部或部分后段澆筑梁施工荷載；大梁模板支撐體系設(shè)計計算時，根據(jù)首層澆筑梁下有無可靠支撐，可分為單跨梁計算模型和多跨梁計算模型。僅考慮所對應(yīng)計算模型，分層澆筑各段梁中最不利一段的施工荷載，從而減少梁計算高度、簡化混凝土澆筑施工的模板支撐體系。根據(jù)分層澆筑的施工特點，制定合理的施工流程，并采用針對性措施進行施工，確保結(jié)構(gòu)整體可靠。在施工及后續(xù)上部加載的全過程中，進行結(jié)構(gòu)安全及穩(wěn)定性監(jiān)測。工藝原理實施模擬本工程勁性混凝土轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)概況勁性混凝土轉(zhuǎn)換大梁效果圖 單根梁效果本工程位于酒店第一設(shè)備轉(zhuǎn)換層，HA-HC與H3-H7軸之間的五根勁性混凝土轉(zhuǎn)換梁。梁截面尺寸大為900mmX2500mm,梁高共跨三個結(jié)構(gòu)層：三層、轉(zhuǎn)換層及四層；凈跨度10.350m。型鋼梁，截面尺寸為H1900*600*40*40,最大構(gòu)件單重約11噸總體思路：根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)形式，鋼梁安裝完畢后，三層樓板上標(biāo)高處設(shè)置施工縫，上下梁板分層整體澆筑，按第二次澆筑計算施工荷載。合理劃分施工縫

項目施工縫劃分分析施工縫設(shè)置*三層樓板上標(biāo)高處設(shè)置施工縫，分層施工最為便捷，具體劃分如下：首段澆筑700mm高，二段澆筑1800mm高1、當(dāng)?shù)诙訚仓合聼o可靠支撐，首層梁屬于簡支梁受力時，首層澆筑高度宜占總高的0.3?0.7。優(yōu)先考慮施工縫設(shè)置在中性軸以上，可保證混凝土受拉區(qū)完整，結(jié)構(gòu)整體性強；任何情況首層澆筑高度，均不得小于100mm。2、施工方便，易保證質(zhì)量劃分依據(jù)根據(jù)北京市腳手架模架規(guī)程(DB11T583-2008)中，表7.2.4混凝土梁類構(gòu)件碗扣式模板支架選用要求：搭設(shè)構(gòu)造應(yīng)至少符合其梁高劃分要求，3、劃分后的計算區(qū)間， 、-、其中本工程適用梁高劃分區(qū)間為1501mm?2400mm、2401mm?3000mm。可簡化支撐體系 ^ 、^如一次整體澆筑時，梁高為2500mm屬于后一區(qū)間；如按700mm、1800mm兩次澆筑時，按計算模型按1800mm計算，應(yīng)滿足前一區(qū)間搭設(shè)要求。結(jié)論如此劃分施工縫后，模板支架搭設(shè)構(gòu)造，簡化了一個等級，并可簡化荷載向下傳遞的支撐體系。依據(jù)此方案進行設(shè)計驗算，轉(zhuǎn)換梁最大施工荷載減小為常規(guī)做法的70%。工況分析與計算1、工況分析根據(jù)設(shè)計模型，滿足條件時，首段澆筑的超筋梁可承擔(dān)自重荷載甚至第二段澆筑梁荷載。但由于現(xiàn)有梁高未超過3000mm，按地標(biāo)基本構(gòu)造要求已有足夠承載力儲備。所以本工況暫不考慮首段梁承擔(dān)后續(xù)段梁澆筑荷載，但如梁截面更大便應(yīng)對其進行考慮。因此將首段澆筑混凝土梁，分別考慮按超筋混凝土梁和超筋勁性混凝土梁兩種情況進行計算，僅計算其700mm高范圍內(nèi)自重荷載。本轉(zhuǎn)換梁混凝土設(shè)計等級C60，根據(jù)正常施工流水安排，距第二段梁混凝土澆筑施工間隔應(yīng)為6日歷天。根據(jù)現(xiàn)場已留置的結(jié)構(gòu)實體同條件試塊數(shù)據(jù)，6天實測強度平均值為71%計算，f=27.5x71%=1953N/mm2，不具備拆除支撐體系條件，按簡支梁模型計算。現(xiàn)場首段混

凝土轉(zhuǎn)換梁澆筑時，每根梁留置3組同條件試塊，保證實測值不小于71%,如實壓數(shù)據(jù)偏小將另行進行計算，驗算結(jié)果可承擔(dān)700mm高度范圍內(nèi)自重荷載，便可進行澆筑施工。2、支撐體系具體計算步驟：1）先計算第二層澆筑時的最大彎矩：荷載簡圖彎矩剪力跨度中點撓度W中M?中中Mb支Me支爐附1VeSW1w2機30.0780.033D.046-0.105-0.0790.394-0.6060.526-0.4740.5000.6440.151[1.3151口門口I，①，②，③‘②‘①’注：1.在均布荷載作用下：M=表中系數(shù)Xql2；V=表中系數(shù)Xql；w=w=表中系數(shù)Xql4100EIM2）根據(jù)A=-~—r配置首段梁上鐵位置措施鋼筋。s入hf3）根據(jù)立桿承載力。$<Sd3）根據(jù)立桿承載力。$<立桿允許應(yīng)力最不利立桿受到軸力N=一荷載計算:nS7G『上。根據(jù)第二段梁參數(shù)查《鋼管腳手架、模板支架安全選用技術(shù)規(guī)程》（DB11T583-2008）表7.2.4得立桿縱、橫距d’、s’分別有d>d’及s>s’。結(jié)論：選擇計算值和規(guī)范構(gòu)造要求值中，更安全的設(shè)計方案。3、采用MIDAS/GEN進行施工階段仿真分析驗算計算各施工階段結(jié)構(gòu)變形及應(yīng)力的變化和發(fā)展過程。計算荷載主要考慮結(jié)構(gòu)自重和樓面恒載、施工活荷載。結(jié)構(gòu)仿真模型工況一工況二工況三工況一工況二工況三各工況應(yīng)力應(yīng)變圖工況一工況二工況三工況一工況二工況三說明：上圖僅為荷載組合1剪力-Z,詳細計算時將進行多個組合進行驗算4.2.3主要施工步驟及工況劃分1、勁性鋼梁吊裝2、澆筑三層頂板及一段梁混凝土3、澆筑設(shè)備層混凝土1眥a鋼骨梁安裝過程中，轉(zhuǎn)換大梁支混凝土澆筑過程中，轉(zhuǎn)換大梁支混凝土澆筑過程中，轉(zhuǎn)換大梁支撐撐體系主要承擔(dān)，鋼梁的自重荷載撐體系主要承