梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

李克磊

(中國(guó)建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

轉(zhuǎn)換層在建筑中的過渡作用是十分重要的，能夠提高工程的穩(wěn)定性，滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)的建筑需求。由于力學(xué)因素，建筑物的下部往往需要承擔(dān)更多的重量，其本身的結(jié)構(gòu)剛度要更強(qiáng)。在梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用下，建筑內(nèi)部的柱距得以加大。在出入口的設(shè)計(jì)上也能夠有更加充分的空間，滿足大量人群的進(jìn)出。有利于建筑物安全性的提高，得到了人們的廣泛認(rèn)可。

1 梁式轉(zhuǎn)換層的概述

1.1 轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用環(huán)境

在城市的高速發(fā)展下，高層建筑數(shù)量不斷增多。為了滿足人們的需求，建筑物在規(guī)模上也向著更高更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變化。從受力上來說，通常上部結(jié)構(gòu)較弱，下部結(jié)構(gòu)則需要有較強(qiáng)的受力水平。如果依據(jù)受力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的設(shè)置，上部結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)要相對(duì)稀疏，少墻體，而下部結(jié)構(gòu)正好相反。但是在高層建筑中通常上層為住宅，下層為辦公、賓館等場(chǎng)所。上層住宅所占的空間相對(duì)較小，因此需要設(shè)計(jì)多墻體的分布結(jié)構(gòu)。而辦公、賓館等場(chǎng)所占據(jù)的空間要更大，墻體分布數(shù)量較少，結(jié)構(gòu)與受力之間的矛盾無法得到有效的調(diào)和。在這樣的情況下，正常的結(jié)構(gòu)模式無法滿足人們對(duì)建筑物功能的追求。為了能夠?qū)崿F(xiàn)高層建筑的功能，同時(shí)符合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在施工中可以應(yīng)用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件，即位于轉(zhuǎn)換層所在的樓層位置。

轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式通常包含了平面體系與空間體系，具體分類如表1。其中梁式轉(zhuǎn)化層的結(jié)構(gòu)應(yīng)用是高層建筑中是最為常見的，尤其適合在大底盤式建筑中進(jìn)行應(yīng)用。它的施工形式簡(jiǎn)便，但在設(shè)計(jì)時(shí)要做好數(shù)據(jù)整理，對(duì)整體和局部都需要做好計(jì)算。

表1 轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)分類

1.2 梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)換層的存在能夠使建筑形式的設(shè)計(jì)更加靈活，既能夠滿足空間需求，也符合力學(xué)原理，能夠有效提高建筑的穩(wěn)定水平，符合人們對(duì)建筑安全性的基本訴求。梁式轉(zhuǎn)換層是高層建筑施工中應(yīng)用十分廣泛的一種形式，其受力分布明確，適合在上層住宅、下層商場(chǎng)等高層建筑中進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的樓層轉(zhuǎn)換。在施工設(shè)計(jì)中要注意下方樓層的封頂為嚴(yán)密狀態(tài)，這樣在下層進(jìn)行施工時(shí)會(huì)更加穩(wěn)定，基礎(chǔ)牢靠。在施工方案上通常以鋼筋混凝土作為主要的結(jié)構(gòu)形式，施工成本較低，操作方法相對(duì)簡(jiǎn)便。在施工時(shí)要考慮到建筑的承受能力，注意不同建筑點(diǎn)受力上的均衡。梁式轉(zhuǎn)換層的常見結(jié)構(gòu)還包括鋼骨混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土，在類型上分為托柱式及托墻式。

1.3 梁式轉(zhuǎn)換層的受力特點(diǎn)

梁式轉(zhuǎn)換層的受力結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，在工程計(jì)算上相對(duì)快捷。受力部位一般從墻面到轉(zhuǎn)換梁，再到柱子的部分。如果轉(zhuǎn)換梁上方存在墻體，則會(huì)導(dǎo)致彎矩的變化。在轉(zhuǎn)換梁的對(duì)應(yīng)位置會(huì)產(chǎn)生受拉區(qū)域，與彎矩的變化相互抵消。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)要注意各個(gè)數(shù)據(jù)的精確性，施工人員要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙數(shù)據(jù)開展工作，避免出現(xiàn)建筑誤差。如果出現(xiàn)誤差會(huì)導(dǎo)致建筑的受力發(fā)生變化，樓板明顯變形。在面臨自然災(zāi)害時(shí)建筑的位移較明顯，穩(wěn)定性大大降低，人民安全沒有保障。因此建筑工作與方案設(shè)計(jì)要保持一致，避免安全隱患的發(fā)生。

1.4 梁氏轉(zhuǎn)換層的配筋選擇

梁式轉(zhuǎn)換層在轉(zhuǎn)換梁的設(shè)計(jì)上與其他的轉(zhuǎn)換層有明顯的不同，作為主要抵抗地震搖晃的部分，剪力墻的配筋選擇要更加嚴(yán)謹(jǐn)，起到穩(wěn)定底部的作用。它本身也要具備較高的抗震功能，高于建筑本身的抗震等級(jí)。在樓板的配筋選擇上要觀察其抗彎能力，實(shí)現(xiàn)剪力與彎矩的傳遞。目前采取的設(shè)計(jì)通常是雙向配筋模式，除了轉(zhuǎn)換層本身的樓板，與其相近的樓板也應(yīng)當(dāng)加以固定。在設(shè)計(jì)時(shí)要圍繞建筑高度，計(jì)算出抗震等級(jí)與其他參數(shù)。尤其在一些高層建筑中內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)十分復(fù)雜，那么在設(shè)計(jì)時(shí)更要注重樓板配筋率的提高，保證樓板穩(wěn)定，與其相鄰樓層的樓板也要進(jìn)行加固處理。在設(shè)計(jì)與施工上的嚴(yán)謹(jǐn)把控能夠有效提高建筑整體的穩(wěn)定性，維護(hù)群眾安全。在地震等自然災(zāi)害中，維護(hù)建筑框架的平穩(wěn)狀態(tài)，減少威脅。

2 梁式轉(zhuǎn)換層的施工難點(diǎn)

在轉(zhuǎn)換層的施工中，鋼筋需求量大，轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)本身應(yīng)符合施工材料的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到一定的承載力。但是由于鋼筋配置較多，整個(gè)界面也相對(duì)較大，會(huì)給建筑施工帶來一定的問題，造成安全隱患。

在模板支撐系統(tǒng)的搭建上，由于要對(duì)鋼筋材料進(jìn)行密集的擺放，重量較高，會(huì)對(duì)模板支撐體系造成較大的壓力負(fù)擔(dān)。因此在進(jìn)行模板的搭建時(shí)要注重材料的選擇，對(duì)能夠承載的重量進(jìn)行計(jì)算，確保支撐體系符合承載需求。對(duì)于鋼筋工程的設(shè)計(jì)，要注重鋼筋材料與捆綁形式的選擇，保證施工質(zhì)量，加強(qiáng)整體的安全性。由于混凝土的澆筑與振搗都存在一定的難度，要注重材料比例、溫度、力度等方面的均衡。如果在操作時(shí)出現(xiàn)誤差，則容易形成裂縫，無法起到穩(wěn)定的作用，反而會(huì)造成建筑的安全問題。在轉(zhuǎn)換層的搭建流程中，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是十分重要的。施工人員對(duì)于每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)做好相應(yīng)的把控，了解設(shè)計(jì)要素與施工重點(diǎn)。對(duì)細(xì)節(jié)問題進(jìn)行仔細(xì)查驗(yàn)，有效發(fā)揮轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用。

3 在高層建筑中梁氏轉(zhuǎn)換層的技術(shù)應(yīng)用

3.1 支撐體系的建設(shè)

在梁式轉(zhuǎn)換層的施工過程中，搭建順序是柱到剪力墻，最后才是樓板與房梁的施工。在施工時(shí)要嚴(yán)格按照相應(yīng)的順序，如果順序發(fā)生錯(cuò)亂，則有可能對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)化層的支撐體系造成影響。在這樣的變化下，轉(zhuǎn)換層對(duì)建筑的作用也會(huì)大幅度降低。因此在施工時(shí)，施工人員要對(duì)設(shè)計(jì)方案的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)，保證建設(shè)順序上的準(zhǔn)確性。此外工程管理人員也應(yīng)做好監(jiān)督工作的安排，設(shè)置監(jiān)管人員，對(duì)施工情況進(jìn)行定期查看，協(xié)助工程施工。做好全流程監(jiān)管，保證施工的順利推進(jìn)。在施工中支撐架的搭建也十分重要，對(duì)人員的專業(yè)技能要求較高。在選擇施工人員時(shí)要注意人員的技術(shù)能力與經(jīng)驗(yàn)水平，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在施工時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)支撐架部件進(jìn)行仔細(xì)地檢查，確保其結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變形或者松動(dòng)。定期查驗(yàn)結(jié)構(gòu)部件，如果部件有問題要及時(shí)處理或者更換。工作人員在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)也要及時(shí)反饋，避免由于延誤造成的嚴(yán)重事故。

在進(jìn)行斜撐桿的施工時(shí)要注意角度的把控，斜撐桿之間夾角范圍要低于45°，通常按照柱體位置進(jìn)行豎向的擺放。不同斜撐桿的距離通常不超過1m，模板與斜撐桿的擺放要注意其位置、順序、距離符合施工管理要求。為了維護(hù)受力的均勻，施工時(shí)要注意斜撐桿與支架的合理安排。而在進(jìn)行支撐鋼管的施工時(shí)，施工人員通常要使用轉(zhuǎn)換支架模板。它能夠加強(qiáng)支撐體系的承受能力，增加模板本身的承載力。從而提高轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量，防止工程建設(shè)結(jié)束后出現(xiàn)意外。

3.2 鋼筋工程的建設(shè)

在梁式轉(zhuǎn)換層的施工中需要涉及到大量的鋼筋材料，分布十分緊密，因此鋼筋的質(zhì)量對(duì)工程的質(zhì)量有著十分重要的影響。在材料的選擇上，要依照施工圖紙做好確認(rèn)，選擇適合的鋼筋材料。尤其對(duì)于鋼筋量較多、分布密集的樓板建設(shè)部分更要關(guān)注鋼筋本身的質(zhì)量情況。在安裝時(shí)首先要對(duì)所需鋼筋數(shù)量與安裝區(qū)域做到心中有數(shù)，明確施工的流程。在安裝順序上，要首先完成大梁底部的鋼筋安裝，然后再進(jìn)行下一步的鋪設(shè)工作。在鋼筋位置的選擇上，施工人員要做好相應(yīng)的測(cè)量，保證鋼筋的間距和位置符合施工設(shè)計(jì)的要求。安裝結(jié)束后，對(duì)每條鋼筋做好固定與捆綁工作，之后采取電焊形式完成鋼筋的安裝與加固。

鋼筋安裝的基礎(chǔ)在于鋼筋材料本身的質(zhì)量，工作人員在采購(gòu)階段要做好把關(guān)，確認(rèn)其質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能在梁氏轉(zhuǎn)換層的工程中起到作用。而在施工階段，工作人員要做好鋼筋尺寸與間距的衡量，確保鋼筋安裝位置的準(zhǔn)確性，避免發(fā)生偏移。在進(jìn)行鋼筋的連接時(shí)通常采取冷擠壓的方式，在此基礎(chǔ)上做好捆綁銜接，加強(qiáng)鋼筋施工的管控。

3.3 混凝土工程的施工

完成支撐體系的搭建與鋼筋的鋪設(shè)后，最后就是在轉(zhuǎn)換層上做好混凝土的澆筑。首先要完成施工方案的設(shè)計(jì)，依據(jù)工程實(shí)際情況調(diào)整計(jì)劃。澆筑通常包括了分段分層、全面分層與斜面分層三種澆注形式。在材料的選擇上，由于施工中涉及到的材料量較多，應(yīng)首先保證混凝土的質(zhì)量與數(shù)量符合施工需要。

部分施工工程也會(huì)自行安排混凝土的材料配置，從而控制混凝土的強(qiáng)度，一般來說混凝土的強(qiáng)度要達(dá)到80%以上，保證梁氏轉(zhuǎn)換層的建設(shè)質(zhì)量。混凝土的配置方式可以按照表2中的比例進(jìn)行。

表2 混凝土材料的配合比

在澆筑時(shí)間上要做好把控，白天完成澆筑工作，每次的澆筑高度要在40cm以下。溫度保證在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)，避免混凝土層出現(xiàn)裂縫，如果裂縫不明顯且當(dāng)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)，則會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量容易發(fā)生嚴(yán)重的問題。利用塑料布、鋸末覆蓋混凝土的外圈能夠起到加固混凝土的作用，也能夠增強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定性。

澆筑后對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，利用振搗棒向下層混凝土插入，深度達(dá)50m以上，或者使用設(shè)備進(jìn)行機(jī)械振搗。在插入時(shí)要關(guān)注其中是否有異常情況，例如泛漿等問題，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。由于部分混凝土內(nèi)部與外部溫差有明顯的差距，這對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)十分不利。在轉(zhuǎn)換層的建設(shè)過程中，可以利用塑料薄膜加強(qiáng)后期的保溫養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)溫差進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，根據(jù)測(cè)溫結(jié)果調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。為了提高混凝土的應(yīng)用效果，實(shí)際的養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般要高于14h。

4 施工效果的檢查

在梁式轉(zhuǎn)換層施工結(jié)束后，工作人員要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)完成查驗(yàn)，確認(rèn)鋼筋硬度符合建筑需求，以保證建筑物的安全性。另外也要對(duì)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行檢查，其外觀是否平整，角度是否保持垂直等。并做好記錄，與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比對(duì)，如果確認(rèn)工程符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)行下一步的存檔。

5 結(jié) 語(yǔ)

由于高層建筑物的復(fù)雜性，在建設(shè)時(shí)多采取梁氏轉(zhuǎn)換層的施工形式，建設(shè)具有穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。在支撐體系、鋼筋工程、混凝土工程等建設(shè)過程中要保證高要求高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格規(guī)范施工流程。對(duì)各個(gè)難點(diǎn)進(jìn)行突破，完工后做好數(shù)據(jù)整理，確保工程的標(biāo)準(zhǔn)化，提高建筑物的質(zhì)量。提高人員的技術(shù)能力，要求施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案開展轉(zhuǎn)換層的建設(shè)工作。從而滿足高層建筑的結(jié)構(gòu)需求，使其具有可靠性與安全性，提高工程的風(fēng)險(xiǎn)防范能力。