高層建筑梁式轉換層施工技術分析

彭山

摘要：本文對混凝土結構轉換層的施工技術進行了分析，然后采用結合梁式轉換層施工技術的原因，對應用過程進行了詳細的分析，以期指導實踐，保證高層建筑結構轉換層施工質量得到切實有效的保證。

關鍵詞：轉換層；高層建筑；施工技術

一、轉換層的概況

在高層建筑中，其下部結構受力與上部結構受力有所不同，下部較大，上部較小，在施工布置中最為合理的就是下部柱網密、墻多，上部柱網疏、墻少。這樣情況下建筑功能要求將與常規結構布置存在極大的差異。為確保建筑多功能的需求，就要將轉換層結構構件設置在結構中，最大限度地滿足自上而下結構形式的要求，布置軸線要求過渡自然。轉換層就是轉換結構構件所在的樓層。

根據轉換層中結構轉換的要求，可以分為以下幾種：第一，轉換上、下層結構類型：這種轉換層的應用范圍主要集中在上部結構為剪力墻和框架剪力墻施工中，它將上部剪力墻轉化為下部框架，為內部創建一個更大的自由空間。第二，改變上、下層柱網、軸線：沒有改變轉換層上、下結構形式，但利用轉換層擴大下層柱距，進而促使大柱網的形成。通常應用于外框筒下層施工中，形成的入口較大。第三，同時轉換結構形式和結構軸線位置：也就是利用轉換層軸線將上部樓層剪力墻結構錯開，使其布置呈現出上、下結構不對齊的情況。

二、高層建筑采用梁式轉換層進行結構轉換原因分析

（一）經濟指標

從抗剪和抗沖切的角度考慮，轉換板的厚度往往很大。一般可達2.0m-2.8m。這樣的厚板一方面重量很大，增大了對下部垂直構件的承載力設計要求，另一方面本層的混凝土用量也很大。轉換梁常用截面高度為1.6-4.0m，只有在跨度較小以及承托的層數較少時才轉換梁常用截面高度0.9%-1.4m，而跨度較大且承托較大且承托的層數較多時，或構件條件特殊時才采用較大的截面高度1.5-4.0m。

（二）抗震性能

由于厚板集中了很大的剛度和質量，在地震作用下，地震反應強烈。不僅板本身受力很大，而且由于沿豎向剛度突然變化，相鄰上、下層受到很大的作用力，容易發生震害。以往的模型振動臺試驗研究表明，厚板的上、下相鄰層結構出現明顯裂縫和混凝土剝落。另外，試驗還表明，在豎向荷載和地震力共同作用下，板不僅發生沖切破壞，而且可能產生剪切破壞，板內必須三向配筋。帶有厚板轉換層的商住建筑，結構設計和施工都比較復雜，材料用量和造價都較高，而且抗震設計上的問題較多，目前還在進一步研究，所以采用這種結構形式要慎重對待。

（三）轉換層設計

首先，帶轉換層的多高層建筑，轉換層的下部樓層由于設置大空間的要求，其剛度會產生突變，一般比轉換層上部樓層的剛度小，設計時應采取措施減少轉換層上、下樓層結構抗側剛度及承載力的變化，以保證滿足抗風、抗震設計的要求。轉換構件為重要傳力部位，應保證轉換構件的安全性。而對于2.8度抗震設計時除考慮豎向荷載、風荷載或水平地震作用外。還應考慮豎向地震作用的影響，轉換構件的豎向地震作用，可采用反應譜方法或動力時程分析方法計算；作為近似考慮，也可將轉換構件在重力荷載標準值作用下的內力乘以增大系數。

三、梁式轉換層施工技術在高層建筑施工中的應用

在高層建筑施工中，梁式轉換層施工技術作為其施工的主要技術，在施工應用中必須嚴格遵循工程施工的實際情況及相關規定，規范各個階段的施工工藝，做好施工質量控制工作，提高施工技術的科學性、有效性，只有這樣才能有效提升高層建筑的施工質量，確保高層建筑的整體施工質量和效益。

（一）鋼筋施工

高層建筑工程梁式轉換層施工需要使用大量的鋼筋材料，鋼筋型號多樣化，布置鋼筋時比較復雜，因此應嚴格把關鋼筋施工技術，做好以下幾點：其一，下料和翻樣，高層建筑工程鋼筋翻樣之前，全面了解梁式轉換層施工設計要求，了解圖紙設計意圖，認真審核翻相關施工說明和設計文件，熟悉相關規范標注，結合高層建筑工程具體情況，做好鋼筋翻樣，考慮到梁式轉換層施工的便捷性和穩定性，優化制定翻樣方案，按照梁主筋的安裝順序，對鋼筋進行編號，下料過程中校正接頭位置，保障焊接質量，防止鋼筋接頭彎折；其二，連接鋼筋，高層建筑工程梁式轉換層施工需要使用多種類的鋼筋，不同部位的鋼筋受力不同，應考慮到高層建筑工程各個位置的施工難度和受力情況，選擇最合適的鋼筋連接方式，一般情況下，梁柱主筋是建筑工程最主要的受力結構，使用電渣壓力焊將剪力墻結構筋和主鋼筋連接起來，通過閃光焊方式連接梁上朱金和腰筋，控制鋼筋連接質量。

（二）模板施工

一方面要合理設置掃地桿和立桿，梁底內外楞和立桿上端分別扣接，便于抗滑移，形成雙扣件，樓板鋼墊塊上設置立桿下端。在排架梁柱下方設置掃地桿，中間區域布設橫桿，豎向設置斜撐結構，橫向設置剪力撐，將滿堂架和梁下排架穩定牢固的連接起來，提高排架的強度和剛度。另一方面，優化斜撐設置，結合高層建筑施工設計要求，應按照小于45度角設置斜撐桿，按照建筑柱面結構斜撐排距應小于1m，模板外鋼楞和梁底的斜撐桿相互協調，間距應小于400mm，上層樓板外鋼楞和斜撐桿上端牢固進行扣接，采用科學合理的抗滑移方法，同步搭接下排架和斜撐支架，使兩下排架和斜撐支架同時受力，梁下排架立桿和橫桿應與斜撐桿穩定扣接，提高斜撐支架的穩定性。

（三）混凝土澆筑技術

轉換梁混凝土澆筑量大，澆筑速度塊，總的澆筑時間長，又要考慮溫度應力的影響，因此，施工過程中要注意以下幾點：混凝土施工盡量安排在白天進行，并確保混凝土的輸送不間斷。混凝土澆筑應分層進行，每層高度控制在300-500mm。每層間隔時間1.5-2h。混凝土的振搗采用機械振搗為主，人工扦插為輔。插入振動器宜采用快插慢拔，振動時間以出現泛漿為準，同時插入點距離應在振動棒有半徑1.25倍范圍內。

四、結束語

近年來，高層建筑發展迅速，建筑的結構形態多變，相應的結構形式也復雜多樣。高層建筑一般面積大，垂直度高，施工組織管理難度大。在施工的過程中，需要組織專業的施工隊伍，選擇合適的施工技術，控制工程質量，使各個階段都能夠符合施工的標準。對高層建筑施工技術、質量和安全控制措施的科學分析和探索是高層建筑穩定發展的重要保證，具有一定的實踐與借鑒意義。