浅谈高层建筑转换层模板设计及施工技术

【摘 要】结构转换层是高层建筑工程中用于层间空间转变的重要结构层，在转换层施工过程中，支撑体系的合理设置是保证施工质量及工程安全的关键环节。本文结合工程实例，对高层建筑转换层模板设计及施工技术进行了分析。

【关键词】高层建筑；转换层；模板设计；施工技术

随着城市建设的快速发展，很多高层建筑向多功能、多用途方向发展，由于建筑物各部分使用功能和要求不同，越来越多的高层建筑采用了框支剪力墙结构，以转换层来满足不同建筑功能的需求。框支剪力墙结构具有转换层中梁截面尺寸及结构施工荷载均较大的特点。其中梁式转换层中，框支柱及梁的含钢量高、主筋长度长、梁柱节点区钢筋密集，因此正确的翻样和下料，合理安排好钢筋就位次序是梁式转换层钢筋工程施工的关键。

1 工程概况

万科加州湾5#楼工程位于四川成都，为商住一体的高层建筑。该工程为框剪结构，地上二十七层、地下一层、建筑面积34012.6㎡.造价3570万元。为满足建筑功能的要求，结构必须进行“反常规设计”，即将上部布置小空间，下部布置大空间；上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设计水平转换构件，即转换层结构。

2 模板总体设计

根据转换层大梁800×2500进行设计计算，梁模支撑均采用48×3.0钢管支撑系统，模板支架搭设高度为5.5m，梁侧模内龙骨采用80×100mm木方，间距250mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.0mm。对拉螺栓直径20mm，布置4道，从梁底自下而上间距分别为350、500、500、550mm，沿跨度方向间距500mm；梁底楞木为80×100，支撑立柱间距(跨度方向)为450，梁底增加3道承重立杆。

施工时底层立柱应支撑在混凝土顶板上，并加垫通长5cm厚，宽25cm～30cm脚手板垫板，支撑按@1500设水平拉杆和剪刀撑。按设计标高调整支柱的标高，然后安装梁底模板，并拉线找平。当梁底跨度大于及等于4m时，跨中梁底处应起拱，主次梁交接时，先主梁起拱，后次梁起拱，高度为梁跨度的2‰，悬臂梁均需在悬臂端起拱4‰。

3 模板设计验算

3.1 梁侧模板计算

3.1.1 梁侧模板荷载标准值计算

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

F=0.22γctβ1β2 F=γcH

其中：γc—混凝土的重力密度，取24.000kN/m3

t—新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)，取5.714h

T—混凝土的入模温度，取20.000℃

V—混凝土的浇筑速度，取2.500m/h

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取2.500m

β1—外加剂影响修正系数，取1.200

β2—混凝土坍落度影响修正系数，取1.150

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=60.000kN/m2；

考虑结构的重要性系数0.9，实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值F1=0.9×60.000=54.000kN/m2；

考虑结构的重要性系数0.9，倒混凝土时产生的荷载标准值F2=0.9×4.000 =3.600kN/m2。

3.1.2 梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照简支梁计算。

面板的计算宽度取0.25m。

荷载计算值q=1.2×54.000×0.250+ 1.40×3.600×0.250=17.460kN/m

本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=25.00×1.80×1.80/6=13.50cm3；

I=25.00×1.80×1.80×1.80/12=12.15cm4；

经计算得：最大弯矩M=0.109kN.m；最大变形V=0.49mm。

经计算，面板抗弯强度计算值：f=0.109×1000×1000/13500=8.074N/mm2＜[f]=15.00N/mm2,满足要求!

面板最大挠度计算值V=0.49mm＜250.0/250=1mm,满足要求!

3.1.3 梁侧模板内龙骨的计算

内龙骨直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载连续梁计算。

内龙骨强度计算均布荷载q=1.2×0.25×54.00+1.4×0.25×3.60=17.460kN/m

挠度计算荷载标准值q=0.25×54.00= 13.500kN/m

内龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。

经过计算得：最大弯矩M=1.396kN?m

最大支座F=13.990kN

最大变形V=0.636mm

本算例中，内龙骨截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=8.00×10.00×10.00/6=133.33cm3；

I=8.00×10.00×10.00×10.00/12=666.67cm4；

内龙骨抗弯计算强度f=1.396×106/133333.3=10.47N/mm2

内龙骨的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!最大变形V=0.636mm

内龙骨的最大挠度小于550.0/250,满足要求!

3.1.4 梁侧模板外龙骨的计算

外龙骨承受内龙骨传递的荷载，按照集中荷载下连续梁计算。

外龙骨按照集中荷载作用下的连续梁计算,集中荷载P取横向支撑钢管传递力。

经计算得：最大弯矩Mmax=1.496kN?m

最大变形Vmax=0.529mm

最大支座力Qmax=36.762kN