高層建筑轉換層施工技術要點探析

馬欽勇

（欽州市建興工程勞務有限公司 廣西欽州市 535000）

高層建筑工程隨著國家經濟的提升而蓬勃發展起來，其結構的設計過程中，往往需要在樓層之間配備相應的轉換層，起到承接上層荷載，維持結構整體穩定的效果。一般來說，轉換層的結構比較繁瑣，施工過程中需要重視施工工藝的選擇，可運用模板支撐、裂縫控制以及混凝土澆筑等技術進行全面的施工。

1 高層建筑中轉換層的特點

高層建筑轉換層的主要特點體現在兩個方面：①轉換層通常設置于建筑物下部，以承受上層荷載。由于轉換層受力復雜，如果遭受破壞，將造成嚴重后果。對其進行設計時，因為受到分析方法的控制，往往難以針對不同形式的轉換層進行精確分析；②轉換層對于地震災害通常反映強烈，這是因為其承受著較大的荷載，因而容易導致截面出現各種問題。

一般來說，高層建筑的水平力需要得到控制，尤其處于地震區的樓層，對其質量、剛度等方面，要求變化均勻，不能出現突變，從而防止地震作用下產生薄脆層。此外，轉換層的截面面積巨大，因而存在較大的施工難度。而轉換層的厚板則會給配筋、混凝土澆筑施工造成不便，影響對施工質量的控制。在施工的過程中，必須嚴格要求轉換層下部的模板支撐體系，如果其重量超出0.5kN/m2的澆筑重量，導致模板無法支撐，則需要改變設計和制作，但是這樣勢必要增加工程的費用。因為轉換層上部通常為小開間的結構形式，以下則為承重大空間結構，因此需要通過適當的調整，使轉換層的上部結構的剪切剛度強于下部。

2 高層建筑的轉換層施工特點

2.1 轉換層設計

設置轉換層的建筑，位于轉換層下的樓層空間通常較大，這種設計模式統一導致剛度突變。而正常情況下，轉換層的下部樓層剛度要求低于其上部樓層剛度，因此，在進行設計時，為了達到抗風和抗震要求，需要重點考慮轉換層上下樓層的結構剛度和承載力。轉換構件在其中充當重要的傳力部分，需要確保其安全性。在抗震設計過程中，不僅需要考慮豎向荷載、水平和豎向地震作用以及風荷載等因素，對于抗震的計算可以采用反應譜的方法。

2.2 經濟指標

由于需要考慮轉換層的抗沖切、抗剪等因素，因此需要采用厚度較大的鋼筋混凝土厚板，一般為2.0～2.8m。此外，由于厚板存在較大的自重，這樣會加大下部構件的承載力要求，如果因此增大混凝土的使用量，這樣非常不經濟。

2.3 抗震性能

轉換層所使用的鋼筋混凝土厚板厚度通常較大，其質量和剛度也較大，處于地震的震感作用下，會出現強烈的反應。此外，轉換層還可能沿其豎向剛度發生突變，使厚板的上下相鄰樓層也需要承擔較大的作用力，進而造成災害，厚板相鄰的上下層結構會出現裂縫，并同時出現混凝土剝落的問題。相關的模型振動臺實驗發現，當地震力與豎向荷載共同作用時，可能導致厚板出現沖切破壞或剪切破壞，為了避免此問題的出現，可以設計在厚板的內側三向進行配筋。一般來說，現代設置有轉換層的高層建筑，不論是其結構的設計還是施工技術都非常復雜，施工材料價格也較高，為了取得較為經濟的工程效益，必須針對轉換層結構施工技術進行深入探討和研究。

3 高層建筑轉換層施工技術

3.1 轉換層底模板支撐系統

一般來說，轉換層的施工荷載、混凝土自重較大，所以施工過程中最關鍵的環節在于底部模板的支撐系統，實際工程中，可以采用以下方法進行施工：

3.1.1 常規澆筑法

轉換厚板和轉換梁的施工過程中，關鍵的施工環節是支模混凝土澆筑成型。由于轉換層底模的荷載問題，其支撐需要從底層開始到底層地面的順序來施工。這種施工技術的施工現場，需要使用較多的支撐材料，因而尤其適用于轉換層位置較低的工程。

3.1.2 疊合澆筑法

疊合澆筑法，是將厚板、轉換梁分成兩或三次進行澆筑疊合，最終成型。這種施工方法的原理是，利用第一次澆筑制成的板和梁，當做二次澆筑施工中的自重與施工荷載支撐，然后利用兩次混凝土澆筑所形成的疊合梁，當做第三次澆筑施工的自重和施工荷載支撐。在運用該施工技術時，對于支撐系統僅僅需要考慮承受第一次的澆筑混凝土自重與施工荷載，在施工中即可大大降低下部的鋼管支撐負荷的大小，并節約模板材料。另外，由于混凝土施工實行的是分層澆筑的方式，這樣還可以緩解溫度應力、水化熱等因素對裂縫控制的影響。

3.1.3 荷載傳遞法

荷載傳遞法是利用支撐系統，將轉換層的厚板、轉換梁具有的混凝土自重、施工荷載等進行分攤到若干其他樓層，其中支承樓板的相關數據需要通過精確的計算才能確定。其轉換層的自重與施工荷載傳遞主要有以下途徑：①通過設置鋼牛腿、梁下斜撐支架，進行轉換層底的絕大部分荷載傳遞；②利用梁下排架體系，進行其余荷載的向下樓層傳遞。

3.2 制作鋼筋與及綁扎工藝

工過程中，鋼筋是非常重要的建筑材料之一，其施工技術主要是鋼筋制作和綁扎。對于鋼筋的設置，應在其四周相同的距離，安置U形的鋼支架，達到保障鋼筋整體垂直度、外部保護層厚度的作用，同時確保綁扎的穩定性。綁扎過程中必須嚴格執行施工技術的相關標準，具體程序如下：首先設置好U形架，然后設置外圍的開口底箍，綁扎牢固后，放置內開口箍，并從其中間位置相兩端進行水平主筋的分層放置，從兩側插入水平開口箍。轉換層施工中，需要嚴格遵守鋼筋制作和綁扎工藝的相關要求，從而保證施工水平。

3.3 混凝土進行施工時的工藝

3.3.1 施工準備

對于大體積混凝土的施工，首先需要做好前期準備，包括施工所需的物資、機具、技術等。實際施工時應當結合工程自身特點，配備相應的附屬材料和設備，例如水泵、真空吸水器以及測溫設備等。施工方案的編制對于工程施工各個環節都存在決定性的作用，因此必須保證科學、合理。因此，在編制時需要重點注意以下幾點：①為了減小約束，需要確定分層分塊的尺寸，層、塊之間的結合措施等；②經過精確的計算，確定混凝土內部結構的溫度；③制定好混凝土的攪拌、運輸和澆筑方案；④制定好混凝土保溫方案；⑤制定確保工程質量和安全的措施。

3.3.2 施工要點

①大體積混凝土的施工中，應當盡可能選擇低溫條件下進行，其最高溫度以30℃為宜。如果大氣的溫度超過了30℃，需要及時采取措施，以減少溫度應力；②在配置混凝土時，首先需要全面掌握各種原材料配合比，對于攪拌時間的控制，一般要求在1.5～2min之間；③攪拌混凝土之后，必須及時運至澆筑地點，開展入模澆筑施工。運送途中需要注意的是防止混凝土的離析、塌落度變化。如果出現離析，則必須重新拌合，才能入模澆筑。

3.3.3 混凝土澆筑要點

（1）全面分層。即將整個結構澆筑層進行劃分，形成若干層，然后再進行澆筑。已澆筑的下層混凝土尚未初凝時，就可以開始進行第二層的澆筑，這樣逐層施工，直到澆筑完成。這種施工方案適用于結構物平面尺寸不大的工程，施工順序可以從短邊開始，沿長邊逐漸進行。

（2）分段分層。該施工方案適用于厚度較薄，面積較大，長度較長的工程。施工時可以從底層的一端入手，施工至一定距離后，可以進行第二層的混凝土澆筑，然后依次進行下去。

（3）斜面分層。該方案則較為適用于結構長度超過厚度三倍的工程，振搗施工應當從底層開始，逐漸上移。分層厚度由振搗器棒長和振動力大小來決定，同時還需要結合混凝土供應量、澆筑量，通常控制在20～30cm以內。分層澆筑時，振搗間隔應以大于5d。夏季施工時則需要先降低混凝土內部的溫度。

4 結語

轉換層結構是高層建筑中的關鍵，將會直接決定高層建筑施工質量，因此，做好轉換層的施工，保證其質量尤為重要。如今，轉換層的相關施工技術日益受到建筑工程行業的重視，為了保障高層建筑的整體質量，需要針對轉換層施工技術進行進一步的發展與研究。

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