建筑混凝土結構轉換層施工技術分析

曾 煜

湖南有色建設工程有限公司

建筑混凝土結構轉換層施工技術分析

曾 煜

湖南有色建設工程有限公司

混凝土結構轉換層技術是應用于高層建筑中，完成上下樓層的結構轉換的技術。隨著城市的興起，各大高層建筑逐漸向多用途、多功能的方向發展，混凝土結構轉換層技術廣泛應用在高層建筑施工中，并可以很好的解決受各類復雜施工條件影響，而產生上層建筑建筑易出現的荷載問題。本文對高層建筑轉換層的特點，以及建筑混凝土結構轉換層的施工技術進行分析和探討，以期對實際的工程建設起到一定參考價值。

混凝土結構；轉換層；高層建筑；施工技術

1 引言

隨著社會經濟的不斷發展，城市化建設步伐也在不斷加快，城市建筑所需的用地越來越緊張，而高層建筑可以很好的提高土地的利用率，節約城市土地資源。現代高層建筑緊跟時代的發展要求，正朝向更高、多用途、多功能以及結構更加多樣的方向發展，因此高層建筑施工越來越復雜，并面臨著建筑上層易出現荷載問題。混凝土結構轉換層的應用可以很好的解決上層建筑荷載問題，并在一定程度上降低施工成本，所以需要加大對建筑混凝土結構轉換層施工技術的研究力度。

2 混凝土結構轉換層的概述

2.1 轉換層結構功能分類

上下層結構的類型轉換。這種轉換通常是在剪力墻結構以及框架－剪力墻結構的設計施工中運用，它通過把上部的剪力墻轉換成下部的框架，來形成一個比較大的位于結構內部的自由空間。

上、下層的柱網以及軸線的改變。混凝土轉換層上、下兩部分結構形式通過轉換層擴大下層柱的柱距，而形成一個大柱網，而沒有發生任何改變，這種改變通常運用在外框筒的下層，以形成比較大的入口。

同時進行轉換結構形式以及結構軸線的布置。意思就是通過轉換層把位于上部樓層中的剪力墻結構變成下部框架的同時，把柱網軸線同上部樓層結構的軸線錯開來，使上下兩部分結構的布置顯得不對齊。

2.2 轉換層結構特點

現代高層建筑向多用途和多功能進行綜合性發展，在同一條豎直線上，把下部的樓層作為商店、文化娛樂設施以及餐館等使用；中間的樓層用作辦公場所；頂部樓層作為住宅或者旅館使用。用作不同的樓層，需要應用多種結構形式以及不同大小的開間。建筑的功能性特點要求下部作為公用的部分，有較大的靈活以及自由的空間，墻設少些，柱網稀疏些；作為辦公用房的中間部位，有中等大小或者較小的室內空間即可；上部的小開間要墻多、柱網密。但實際上這種要求同結構的合理性以及正常布置恰恰相反，因為結構的下部樓層有較大的受力，要在下部多布置墻和柱，保證其剛度，在上部逐漸減少墻和柱的布設，同時擴大軸線間距。為了滿足建筑功能性的需求，結構在設計和施工的時候，要同正常的布置方式相反，因此，要設置混凝土轉換層與需要進行結構轉換的樓層中。這就使得混凝土轉換層成為建筑的重要部分，轉換層設計的是否合理以及安全性關系以到整棟建筑。

混凝土轉換層的節后設計通常是根據弱化轉換層上部結構，強化轉換層以及其下部結構的原則進行的，讓混凝土轉換層的上部主體結構和下部主體結構的側向剛度盡可能的靠攏，一起到平滑過度的作用。當內部要有自由靈活的大空間的時候，包括軸線轉變以及結構類型轉變的時候，可以應用箱形、桁架式、空腹桁架式、梁式和板式等轉換層；當框筒結構要在底層形成大入口的時候，可以應用梁式、合柱式、桁架式、拱式以及墻式等結構形式的轉換層?，F階段，國內最常用的轉換層結構形式是梁式轉換層，它不需要太復雜的設計和施工，而且受力明確，通常在底部的大空間剪力墻結構中應用。

2.3 轉換層結構的功能

混凝土轉換層在建筑中的主要功能是：首先，形成較大的自由靈活的室內空間；其次，為建筑物提供大入口。一切功能概括來說就是提高建筑的荷載承受力。

3 混凝土結構轉換層的施工特點

轉換層施工作為建筑施工過程中的重要環節，和其它建筑結構的施工不同，有以下幾個特點。

3.1 專業性

混凝土結構轉換層于施工之前，其施工人員要選擇使用正確的模版支撐方案，同時其支撐體系也要精心設計。此外，在施工的過程中，要專業驗算好轉換層構件中的轉換梁的承載力，還要對施工中的混凝土水化熱現象保持警覺，并做好預防措施。

3.2 重視分層澆筑

轉換層施工中的混凝土澆筑關系到混凝土結構轉換層的質量，在施工的過程中，混凝土的澆筑通常是使用一次疊澆法進行的。采用此方法的之前，要認真分析疊合構建，并重視分層澆筑處的水平剪力對其的影響，最好一次就可以完成澆筑，以保障施工中的承載力。

3.3 重視抗震性

混凝土結構轉換層在施工的過程中，通常要用鋼骨架來保證建筑物的抗震能力，并使用預應力技術來減少轉換層的重量。依據抗震的要求，混凝土結構轉換層通常要設置在3層以及3層以上。

4 混凝土結構轉換層的施工技術

4.1 模板施工

模板系統是轉換層的一項重要部分，與建筑構架的穩定和承載能力密切相關，因此模板材料一定要具有一定的剛度以及承載能力。通常情況下，木材和鋼板等材料都是比較適合的模板材料。在進行混凝土澆筑的時候，首先要對模板進行濕潤操作，確保模板之間的接縫處不會有漏漿的發生；其次要對模板進行清理，且適當的涂刷寫隔離劑。下圖1是模板施工的示意圖。

圖1 模板施工示意圖

4.2 臨時支撐工程

在混凝土結構轉換層的的支撐架中，因為腳手架的縱向長度、橫向寬度以及豎向高度都比較小，為保障支撐架的安全性、可靠性以及方便性，所以要設置連墻件，所連接桿件的扣件節點在何在的作用下，有較好的抗轉動能力。同時在施工計算的時候，建筑轉換層的支撐架有不同節點所表現出的性能差異、構架的不嚴格以及附壁約束性能的變異性等特點。在計算支撐架設計的時候，要根據支撐架的極限承載力狀態來確定要計算哪些項目。在計算支撐架立柱的穩定性的時候，要考慮到支撐架的支撐設置和幾何尺寸等影響支撐架整體穩定性的因素。

4.3 混凝土工程

轉換層在進行混凝土澆筑的時候，混凝土量很大，其強度等級也比較高。尤其是梁式以及板式這兩種結構轉換層，它們的體積大，混凝土澆筑的量跟多，嚴重影響著轉換層的模版和支撐系統，而且混凝土在澆筑后，其內部易產生裂縫。在對大跨度或超高度轉換梁等進行混凝土澆筑的時候，要采取以下措施：

轉換層的混凝土分層下料及振搗，每次澆筑的厚度要控制在500mm左右。使用趕漿法對混凝土進行振搗，上下的間隔時間最好不要超過2小時，以確保新建筑的混凝土同舊混凝土結合良好。

在混凝土澆筑之前，對轉梁柱和梁柱相交的部位進行勘測，確定振搗范圍是否滿足振搗要求以及振動棒的插入位置，使混振動棒可以穿過鋼筋，確保混凝土可以流入梁底部。

在對轉換梁進行混凝土澆筑時，控制混凝土的澆筑速度在單層5m/h，并適當延長前后兩層的時間間隙，且要有木工在澆筑的時候對模板進行檢查。

可以在混凝土中摻入MPC聚合物纖維膨脹劑，防治在對轉換層構件澆筑后裂縫的產生?；炷猎跐仓螅盟芰媳∧?、麻袋或草包等物品對混凝土覆蓋保溫，讓表面處在濕潤的狀態。

4.4 鋼筋工程

轉換梁的含鋼量高，梁柱節點區有幾十、上百根的主筋，再加上柱筋、腰筋等，眾筋直接會出現搶位現象，任何一根主筋的位置錯了，就會造成比必要的返工。所以要準確地放樣和下料以及合理安排好鋼筋的就位次序?；炷两Y構轉換層的大梁主筋是轉換層最關鍵的受力單元，通常情況下可以使用閃光對焊連接以及冷擠壓連接等方法對鋼筋進行連接。因為鋼筋太多且交錯復雜，在澆筑的時候要有專門的人員對鋼筋進行價差和保護，防止其變形移位。

4.5 溫度監測

混凝土會因為其溫度差而產生裂縫，進而影響轉換板的整體穩定。因此依據現場施工狀況以及混凝土的配合比，嚴格掌控混凝土的內外溫度差，防止大體積混凝土水化熱高現象的出現極為關鍵，通常的方法是從散熱和減熱兩角度入手。首先，使用外加劑、摻合料以及第六臺干硬性混凝土來降低澆筑的混凝土發熱量，其次是使用搭涼棚的方法，來降低混凝土澆筑時的入模濕度，最后再通過薄層澆筑的方法，增加混凝土的散熱面積，加快其散熱速度。

5 結束語

隨著社會經濟的發展以及人們生活水平的提高，城市土地資源越來越稀缺，混凝土結構轉換層已成為城市高層建筑不可或缺的一部分，它和建筑的質量以及功能性密切相關。因此要加強對轉換層技術的重視，做好轉換層施工的分析計算和優化設計，不斷完善和發展現有的混凝土結構轉換層施工技術，來提升自身的施工質量水平。

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曾煜，（1974-10-），男，工程師，本科，主要從事建筑施工技術。