試論高層建筑轉換層施工技術

■張翠山 ■中鐵建工集團，北京市 100160

在國家經濟快速發展的同時，城市高層建筑得到了快速的發展。在現代高層建筑設計中，在結構變化較大的兩樓層間設置合理的結構轉換層，從而有效地傳遞上部樓層之間的荷載，確保結構受力性能的穩定。但是，隨著建筑結構體系逐漸復雜化，從而增加了轉換層施工的難度，因此，需要嚴把轉換層施工各工序的質量，確保高層建筑建設的可持續發展。

1 高層建筑轉換層的具體結構形式

高層建筑轉換層可以實現結構變化較大樓層間荷載的傳遞，例如，某一建筑內上部結構為小開間，而下部結構為大空間的商業用房，這就需要在兩個樓層間設計轉換層，以實現上部框架結構與下部剪力墻結構間的荷載傳遞。研究發現，現代高層建筑的轉換層類型主要有梁式、桁架式、箱形、板式等。而在我國建筑中設置轉換層的建筑多數選用梁式轉換層結構。

研究發現，高層建筑轉換層結構具體如下幾種形式:(1)梁式轉換層，結構受力性能明確，施工便捷，對于抵抗地震有著明顯的效果，多應用在高層建筑底部空間較大的剪力墻結構體系中。(2)箱形轉換層，其主要是由上下層較厚樓板與單雙向托梁所組合而成的，受力結構相對較復雜，多應用在解決縱向與橫向結構的受力轉換建筑中。(3)板式轉換層。該種轉換層結構可以靈活地實現對上下層結構柱網的有效布置。但是，此轉換層施工耗材量較大，且結構自身也較大，其適用于上下柱網軸線錯開情況嚴重以及較難實現采用梁結構直接對上下結構進行承托的樓層中。(4)桁架式轉換層，該種轉換層結構傳力明確，且實際傳力途徑較為清晰，有著很強的靈活性，由于其構造特點，導致施工復雜程度較高，該種結構適用于轉換梁構架跨度較大且上層負載也很大的樓層中。

2 模版及支撐系統施工

在進行鋼筋混凝土轉換層施工過程中，選擇合適的模板支撐系統對高層建筑鋼筋混凝土轉換層施工質量具有直接的影響，根據筆者多年施工經驗可知，常用的幾種模板支撐系統如下所示:①一次性完整支模，常用在建筑結構高度較低的轉換層模板系統中。這種模板系統需要用到的模板支撐較多，需要從設置轉換層的底部一直搭設到建筑物底層;②荷載傳遞支模系統，主要是利用搭設的轉換層支撐柱而合理的傳遞上部建筑結構的荷載，它以在建筑樓面內設置豎向支撐形成梁下排架，從而將荷載分散到下部樓層結構;③疊加澆筑支模，常與疊合梁一起配合使用，分次澆筑轉換梁與板;④預埋型鋼法，此種模板體系主要是將轉換梁中的桁架或預埋型鋼在施工中當作架設模板的基礎，從而承載轉換梁施工中的自重及其他荷載，然后再一次澆筑成轉換梁。

(1)支架斜撐的施工要點。鋼筋混凝土梁式轉換層模板支撐體系是工程施工中非常重要的一部分，它具有與其他施工技術相同的特點，在搭設梁底斜撐支架時，要與梁下排支架同時進行搭設。若兩者搭設時間不同步，需要在鋼筋骨架準備好以前，搭設完梁底斜撐支架，從而確保兩者在受力時保持同步。

(2)支架掃地杵與立桿施工。在支架立桿施工過程中，應將立桿的上端與梁底的內外楞進行有效地連接，從而實現雙扣件抗滑移動的功能。為了確保粱下排架支撐的穩定性，需要在下排架支撐處設置掃地桿，并在中間部位設置兩根橫桿，確保轉換層施工過程中梁下排架支撐的安全性。

3 轉換層的鋼筋工程施工

在轉換層鋼筋工程施工時，首先需要施工單位對施工設計圖紙進行仔細的學習，體會設計意圖，并由項目技術負責人對全體施工人員進行技術交底，將鋼筋綁扎過程中的難點進行詳細的闡述，確保施工人員掌握鋼筋綁扎的施工工序、難點的處理措施等;然后，在鋼筋綁扎施工時，需要確保施工人員按圖上標定的位置綁扎鋼筋，避免綁扎鋼筋位置發生錯誤，影響工程施工進度;在綁扎完鋼筋后，需要在監理的監督下對主筋是否有松動、鋼筋位置是否正確以及鋼筋型號是否正確，并對鋼筋的保護層厚度進行測量，在受拉區主筋的混凝土保護層厚度大于50mm時，應在保護層內設置直徑不小于6mm、間距不大于100mm的鋼筋網。同時，應在鋼筋與模板之間設置墊塊，確保鋼筋的混凝土保護層厚度，墊塊英語鋼筋綁扎牢固、錯開布置。

4 轉換層的混凝土澆筑施工

(1)優化混凝土配合比。研究發現，高層建筑的轉換層結構尺寸較大，這就形成大體積混凝土結構。由于大體積混凝土在澆筑后硬化過程中，水泥會產生大量的水化熱，從而形成較大內外溫差，導致結構出現溫差應力，當應力增大一定程度時則在結構表面出現裂縫。因此需要在轉換層混凝土配比時選用水化熱較低的水泥材料，減少混凝土硬化過程產生的水化熱。具體措施如:第一，選用水化熱低的水泥;第二，在混合料中摻加減水劑、緩凝劑等外加劑，改善混凝土的性能;第三，控制混凝土的坍落度，其坍落度不宜過大，一般控制在120mm左右。

(2)嚴控澆筑與振搗施工。為了減少混凝土澆筑后硬化過程產生大量水化熱，需要根據轉換層結構尺寸，合理分層澆筑混凝土，即在上一層混凝土初凝前完成后層混凝土的澆筑、振搗。根據施工經驗可知，混凝土分層澆筑常采用的方法有:全面分層、分段分層、斜面分層:①全面分層，它是在上一層混凝土全部澆筑完成后，再進行下一層混凝土澆筑，但需要確保在上一層混凝土未初凝前澆筑下一層混凝土，其分層厚度控制在1.5～2.0m。采用這種分層方法，其結構平面尺寸不宜過大，且應從短邊向長邊方向澆筑。②分段分層。若轉換層結構尺寸較長，需要在澆筑混凝土時進行分段分層，將結構分為幾段，先澆筑第一段，依次從下向上澆筑，直到澆筑到頂層。由于分段尺寸較短，在澆筑到頂層時，下層末端混凝土還未發生初凝，再進行后續各段的分層澆筑。此種澆筑方式主要適用于結構厚度不大，長度較長的轉換層結構中。此外，在分段時，當結構截面面積在200m2以內時，分段數量小于2段，在300m2以內時小于3段，且每段面積不宜小于50m2。③斜面分層，在澆筑混凝土時從下端開始，逐層上移，且斜面的坡度不大于1/3，多用于結構長度遠大于厚度3倍情況中。同時，在混凝土振搗時，要在每個斜面的上下各布置一個振搗器，確?；炷翝仓駬v的密實性。

(3)養護措施。在轉換層混凝土澆筑后的養護過程中，需要保持混凝土結構適宜的溫度與濕度，且內外溫差控制在20度之內，從而有效地控制混凝土內外的溫差，減少混凝土硬化過程中結構表面出現裂縫。在養護中，采用內部降溫法來有效地控制結構內外溫度差，具體措施如下:在混凝土內部預埋降溫水管，通過冷水來降低混凝土內部結構的溫度。

5 結束語

綜上所述，在高層建筑設計施工中，由于上下樓層結構發生較大的變化，導致兩樓層間受力性能發生較大改變，需要在兩樓層間設置合理的轉換層，以解決樓層間荷載的向下傳遞。同時，需要加強對高層建筑轉換層施工過程中模板支撐工程、鋼筋工程、混凝土澆筑施工等工序的質量控制，確保轉換層施工質量達到設計要求。

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