高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)研究

張曉磊+劉巖

摘 要：高層建筑的蓬勃發(fā)展為建筑施工技術(shù)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，高層建筑結(jié)構(gòu)形式也日趨大型化、復(fù)雜化。隨著使用功能的變化，設(shè)置轉(zhuǎn)換層已成為傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的重要手段，而上部結(jié)構(gòu)荷載的增加，使得轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)尺寸往往較大，這將給施工帶來(lái)許多新的課題。因此對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究，有著十分重要的工程意義。

關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換層

1 轉(zhuǎn)換層的概況

建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，該樓層上部與下部采用不同結(jié)構(gòu)類型，并通過該樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，則該樓層稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。按結(jié)構(gòu)功能，轉(zhuǎn)換層可分為三類：

1、上層和下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換。多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。

2、上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但是通過轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，并常用于外框筒的下層形成較大的入口。

3、同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置。即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí)，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開，形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。

建筑要求上部小開間的軸線布置、較多的墻體，中部辦公用房要小的和中等大小的室內(nèi)空間，下部公用部分，則希望有盡可能大的自由靈活空間，柱網(wǎng)要大，墻盡量少。這種要求與結(jié)構(gòu)的合理、自然布置正好相反，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)下部樓層受力很大，即正常應(yīng)當(dāng)下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少。為了滿足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)必須以與常規(guī)方式相反進(jìn)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。為此，必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。

2 工程案例分析

某房屋建筑工程為高層商住兩用大樓，10048㎡為其總用地面積，99m為地面以上高度，層數(shù)為33層，地下室為2層，商業(yè)用房集中于第一層，轉(zhuǎn)換層為第二層，住宅用房為3到33層。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工具體情況，選用強(qiáng)度等級(jí)C50混凝土作為樓面材料，250mm為樓板厚度。樓面包括5根轉(zhuǎn)換大梁，由ZHL1到ZHL5，28mm為最大受力主筋直徑，最大鋼筋密度時(shí)，鋼筋總數(shù)可達(dá)到24根，共3排，28mm為其直徑。

3 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工工藝

1、模板施工

因轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有極大的自重及施工荷載，為此，應(yīng)遵循施工具體情況，進(jìn)行模板支撐措施的合理選擇，進(jìn)而確保其強(qiáng)度與穩(wěn)定性符合支撐系統(tǒng)需求。在澆筑混凝土前，必須對(duì)支持的穩(wěn)固性進(jìn)行檢查，并遵循施工措施進(jìn)行設(shè)置。

根據(jù)本工程需求，選用松雜木枋（80mmx100mm）作為支撐樓板的木龍骨，400mm為其間距，并將膠合板（18mm厚度）鋪設(shè)到面板上，通過膠帶紙對(duì)全部板縫進(jìn)行封閉。選取門式腳手架作為支撐系統(tǒng)底座、頂托調(diào)整的方式，要求將900到950mm作為門架間距，并利用交叉支撐連接中間位置，將水平連接桿設(shè)置在連接2層門架的豎向位置，鋼管（48mm）與扣件為其材料。

選用松雜木枋（80mmx100mm）作為轉(zhuǎn)換大梁的木龍骨，400mm為其間距，為達(dá)到模板防水、保溫的目的，可選用膠帶紙對(duì)板縫進(jìn)行密封。并將滿堂鋼管腳手架（48mm）設(shè)置在支撐系統(tǒng)內(nèi)，500mm為立桿沿梁方向的間距，通過相關(guān)實(shí)踐得出，門架、鋼管支撐能夠?qū)こ趟鑿?qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行最大限度的滿足。在轉(zhuǎn)換梁側(cè)模施工中，水平加固鋼管可設(shè)置在沿梁高間距450mm的位置，并與對(duì)拉螺栓一起應(yīng)用。

2、鋼筋施工

數(shù)量多、體積大為轉(zhuǎn)換大梁鋼筋配筋的特點(diǎn)，尤其是位于連接梁柱結(jié)點(diǎn)和主次梁的位置，就位與綁扎鋼筋施工極為困難。基于此，下料過程中必須鋼筋的交錯(cuò)方式、綁扎排筋順序等進(jìn)行充分考慮，只有這樣才能為就位、綁扎鋼筋提供便利，才能為鋼筋工程施工質(zhì)量的提升提供可靠保障。

（1）加工與連接鋼筋直螺紋

25mm為轉(zhuǎn)換大梁鋼筋的最小直徑，因此都會(huì)選取直螺紋機(jī)械進(jìn)行轉(zhuǎn)換大梁鋼筋的連通，并確保其連接的穩(wěn)固性。在直螺紋加工前，不能彎曲鋼筋端，應(yīng)平整其端面，并選用砂輪鋸片將鋼筋切斷，不能利用氣割、沖剪的方式。

必須在專用鋼筋套絲機(jī)床上加工鋼筋連接端直螺紋，加工過程中不能選用油類冷卻液，應(yīng)選取水溶性切割冷卻液進(jìn)行加工。完成加工作業(yè)后，應(yīng)對(duì)直螺紋質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保其質(zhì)量符合施工規(guī)定。

（2）綁扎鋼筋

在地面加工轉(zhuǎn)換梁鋼筋，避免鋼筋在吊裝施工中出現(xiàn)扭曲變形等情況，通過塔吊及桁架吊向施工樓層進(jìn)行吊至。在完成梁底模板鋪設(shè)后進(jìn)行大梁鋼筋安裝，并將臨時(shí)鋼管（1.5m間距）架設(shè)到梁底上方，隨后套箍筋并進(jìn)行主筋、構(gòu)造筋的綁扎。

因主次梁交叉位置具有布設(shè)極為復(fù)雜的鋼筋，錯(cuò)位現(xiàn)象極易出現(xiàn)。基于此，在吊裝鋼筋前，必須逐一編號(hào)鋼筋，只有這樣才能為吊裝、鋪放及綁扎鋼筋提供便利。為確保準(zhǔn)確放置梁底2、3排鋼筋，可在各層鋼筋間相隔2m，選用和梁寬一致的短鋼筋（32mm）作為墊鐵進(jìn)行施工。因施工過程中鋼筋密度較大，為對(duì)工程驗(yàn)收提供便利，可選用分層分段的方式進(jìn)行質(zhì)量控制。

3、混凝土施工

選用強(qiáng)度等級(jí)C50為該工程轉(zhuǎn)換層梁板混凝土，運(yùn)輸澆筑時(shí)，可選用商品混凝土泵進(jìn)行施工，15到16厘m為混凝土坍落度，澆筑混凝土可按照由中向兩邊的方式進(jìn)行，以此提升模板支撐受力的均勻度及穩(wěn)定性。澆筑混凝土前，必須將模板內(nèi)雜物清理干凈，并確保其濕潤(rùn)度。按照施工規(guī)定，轉(zhuǎn)換層可一次完成澆筑混凝土作業(yè)，無(wú)需進(jìn)行施工縫留設(shè)。同時(shí)，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)澆筑方式進(jìn)行施工，只有這樣才能有效避免冷縫、施工縫出現(xiàn)在澆筑過程中。分層澆筑施工中，500海m為各層澆筑厚度，時(shí)間間隔為1.5到2個(gè)小時(shí)，混凝土第一次澆筑時(shí)，應(yīng)對(duì)沒有轉(zhuǎn)換大梁的剪力墻進(jìn)行澆筑，澆筑到梁底10厘m左右的范圍，不澆筑轉(zhuǎn)換大梁位置。混凝土第二次澆筑施工中，一次澆筑完成轉(zhuǎn)換大梁位置，如剪力墻、柱及梁板混凝土等，同時(shí)要求分層澆筑、振搗大梁位置，50厘m為各層澆筑最大厚度。位于轉(zhuǎn)換大梁下面的剪力墻，由于鋼筋密度大，必須確保振動(dòng)棒位置的準(zhǔn)確性，根據(jù)振動(dòng)棒工作范圍對(duì)振搗質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，城市發(fā)展中出現(xiàn)了越來(lái)越多的高層建筑，轉(zhuǎn)換層作為高層房屋建筑工程的重要組成部分，其設(shè)置是否合理直接影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。轉(zhuǎn)換層一般設(shè)置在高層建筑上部樓層豎向結(jié)構(gòu)體系、形式和下層結(jié)構(gòu)具有極大差異的情況下。作為連接建筑物上下部的重要橋梁，轉(zhuǎn)換層具有傳力直接、受力明確及成本低等特點(diǎn)。為此，施工企業(yè)必須重視轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用，提升施工技術(shù)水平，為房屋建筑工程事業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]高格凌.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（07）：99-100endprint