淺談厚板轉換層結構及混凝土施工

苗宇

（綠地地產集團牡丹江愛民置業有限公司）

摘 要：近年來，隨著我國部分大中型城市發展速度的加快，以及城市人口數量的驟然增中，我國城市的整體住房壓力也在逐年加大，這是急需得到解決的民生問題之一，在我國建筑行業初步興起的階段，由于受到施工工藝、施工技術、工程管理水平等諸多因素的約束和限制，我國傳統建筑普遍以多層建筑形式為主，多層建筑普遍只有5層-7層，居住的人口數量和整體住房面積也必將局限在一定的范圍內，而高層建筑的層數一般在15層-25層，這樣就在客觀上樣加了住房的面積。并有效緩解了城市日趨嚴峻的住房壓力。高層建筑施工過程中，對于施工技術的要求是表現在多方面的，其中關于轉換層施工技術的應用與創新需要注意；本文簡要總結了轉換層結構的施工特點，重點探討了混凝土的主要施工工藝。

關鍵詞：轉換層結構；高層建筑；施工工藝

1 高層建筑轉換層結構

為了滿足建筑功能的要求，結構必須以與常規方式相反進行布置，上部小空間，布置剛度大的剪力墻，下部大空間，布置剛度小的框架柱。由于不同的建筑使用功能要求不同的空間劃分布置，相應地，要求不同的結構形式，如何將他們之間通過合理地轉換過渡。沿豎向組合在一起。就成為多功能綜合性高層建筑結構體系的關鍵技術。為此，必須在結構轉換的樓層設置轉換層，稱結構轉換層。

結構上的轉換層概念，主要是指在整個建筑結構體系中，合理解決豎向結構的突變性轉化和平面的連續性變化的結構單元體系。簡單地說，就是上下兩層的結構不一樣，必須設置一個轉換層來承上啟下。

高層建筑轉換層的突出特點主要有兩個方面：一是轉換層通常設置在建筑物的下部，在它的上面承受著幾十層的荷載，受力復雜，它的破壞將會導致災難性的后果。由于設計時分析方法的限制，對各種形式轉換層難以做到精確分析；另一方面是轉換層部位地震反應強烈。由于轉換層承載巨大，導致其截面超出常規，鋼材耗用量大，剛度大，重量也較一般樓層顯著加大。

2 轉換層結構的施工特點

2.1 結構尺寸大，樓面支撐荷載重。帶轉換層體系內力的改向是通過引發截面內力來實現的，結構內力分布比較復雜，同時為保證上部結構水平剪力順利傳往下部，對轉換層樓面水平剛度有嚴格要求，故一般轉換層的結構構件尺寸較大，樓面荷載較重轉換層水平構件高跨比大，截面彎曲時水平纖維相對錯動不可忽略，平截面假定不再適用，一般呈現短深梁或厚板的受力特性。采用二次疊澆法進行施工時應對疊和構件進行仔細分析，考慮分層處水平剪力對構件的影響，必要時應與設計單位配合，進行一次設計，確保一次疊澆構件在施工階段和正常使用狀態下的承載能力。

2.2 結合下部結構，靈活布置支撐系統。為減少結結構抗震的不利影響，避免轉換結構上下層發生剛度突變和剪力突變，設計不落地支撐系統時可以結合下部結構進行靈活合理的布置。

2.3 通過下部豎向構件卸荷。根據轉換層設計時“強化下部、弱化上部”的原則，結構設計加強轉換層下部主體結構剛度、弱化上部結構剛度，轉換層結構在由地震荷載參加組合的工況下，下部豎向構件軸壓比限值有嚴格的控制，以保證結構具有足夠的延性，這使轉換層下部豎向構件在施工階段比一般豎向構件具備更大的延性和承載力儲備，可以利用下部承載力富余的豎向構件作為支撐的傳力構件。

2.4 利用鋼骨架或預應力卸荷。在轉換層結構中使用鋼骨混凝土和預應力技術可以減輕自重、改善結構的整體抗震性能。設計模板支撐時可以利用已經成型的水平鋼骨或預應力平衡部分或全部施工荷載，極大改善支撐受力性能，這種措施適用于轉換層與上部結構沒有形成整體工作的情況。

3 混凝土施工工藝

3.1 施工準備。大體積極混凝土施工前的準備工作，除按一般混凝土施工前必須進行的物質準備、機具準備、技術準備和現場準備外，應根據其施工的特殊性，做好附屬材料和輔助設備的準備工作，如冰、冰水箱（池）、真空吸水設備、水泵、測溫設備等。尤其要做好施工方案的編制工作。根據減少約束的要求，確定分層分塊的尺寸及層間、塊間的結合措施；通過熱工計算，確定混凝土入模溫度以及對材料加熱或降溫的措施；確定混凝土攪拌、運輸和澆筑的方案；制定混凝土的保溫方案；保證工程質量、安全施工和消防措施的制訂。

3.2 施工要點

3.2.1 大體積混凝土的施工，一般宜在低溫條件下進行，即最高溫度<30℃時為宜。氣溫大于30℃時，應采取相應的降低溫差的減少溫度應力的措施。

3.2.2 混凝土的配制，應嚴格掌握各種原材料的配合比?；炷恋臄嚢钑r間，自全部拌合料裝入攪拌筒內起到卸料止，一般應不少于1.5min-2min。雨季施工期間，應勤測粗細骨料的含水量，并隨時調整用水量和粗細骨料用量。

3.2.3 攪拌后的混凝土，應及時運至澆筑地點人模澆筑。在運送過程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、坍落度變化等現象。

3.3 混凝土澆筑要點。斜面分層法適用于結構的長度超過厚度三倍的工程，振搗工作應從澆筑層底層開始，逐漸上移，此時向前推薦的澆筑混凝土攤鋪坡度應小于1：3，以保證分層混凝土之間的施工質量。分層的厚度決定于振搗器的棒長和振動力的大小，也要考慮混凝土的供應量大小和可能澆筑量的大小，一般為20cm：30cm。插入式振搗器應伸人下層50cm為宜。分層澆筑時，上層鋼筋的綁扎應在下層混凝土經一定養護其強度達到1.2N/mm2，混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達到穩定時的室外溫度之差在25℃以下時進行。為了加強分層澆筑層間的結合，可以采取在下層混凝土表面設置鍵槽的辦法。鍵槽可用100mm×100mm的木方每隔1cm左右留設。分層澆筑間隔的時間，應以混凝土表面溫度降至大氣平均溫度為好，即水化熱溫升的峰值以后，一般為3-5d，因此間隔時間以大于5d為宜。當混凝土的自由傾落高度超過2m時，應采用串筒、溜槽下落。串筒和漏斗的布置應根據澆筑面積、澆筑速度和鋪平混凝土的能力確定，一般其間距不得大于3cm，混凝土應采用機械振搗。振搗棒的操作應做到“快插慢拔”，在振搗過程中，宜將振動棒上下略有抽動，以使上下振搗均勻。每點振搗時間以20-30s為宜，但還應視混凝土表面不再顯著下沉、不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準。分層振搗時，振搗棒應插入下層5cmm左右，以消除兩層之間的接縫。振搗時要防止振動模板，并應盡量避免碰撞鋼筋、管道、預埋件等。每振搗完一段，應隨即用鐵鍬攤平拍實。

結束語

高層建筑的蓬勃發展為建筑施工技術帶來新的挑戰，高層建筑結構形式也日益大型化、復雜化。隨著使用功能的變化，設置轉換層已成為傳遞上下部結構荷載的重要手段，而上部結構荷載的增加，使得轉換層的結構尺寸往往較大，這將給施工帶來許多新的難度。因此對高層建筑轉換層結構施工技術的研究，有著十分重要的工程意義。

參考文獻

[1]韋亮.大跨度預應力混凝七轉換梁結構施工技術研究[D].重慶：重慶大學，2004.

[2]趙挺生等，混凝土建筑結構施工設計[M].北京：中國建筑工業出版社，2004.