高層建筑物轉換層與消防避難層施工技術探討

摘要：

高層建筑的高度較高，建筑內部人員、物品更加集中，發生火災的風險較高。為確保高層建筑發生火災時能夠有效疏散人員，高層建筑通常設有轉換層、消防避難層，為火災發生時人員高效疏散提供支持。為全面提升高層建筑轉換層、消防避難層的質量，應結合實際情況選擇相應的施工技術，包括混凝土澆筑、模板與支架施工、工字鋼固定等，從根本上確保高層建筑轉換層、消防避難層的使用效果。

關鍵詞：高層建筑物；轉化層；消防避難層；施工技術

作者簡介：

王建平（1986— ），男，漢族，江西九江人，本科，研究方向：建筑工程。

引言

A項目共有1#—7#樓，均為26層、高度均為84.90m。室內地面標為±0.000，符合85國家高程系統規定的高程，絕對標高是18.20m。A項目設計使用年限50年，建筑耐火等級為一級。A項目施工過程中高度重視轉換層與消防避難層施工，嚴格按照施工設計要求，選擇相應的施工技術開展轉換層與消防避難層施工，使轉換層與消防避難層質量得到保障。

一、高層建筑物轉換層概述

（一）高層建筑物轉換層的含義

建筑物轉換層主要指的是建筑物某層的上部和下部，由于平面使用功能存在不同之處，因此應依托該樓層開展結構轉換，而這一樓層即為結構轉換層。

（二）轉換層結構的施工特點

高層建筑主體轉換層受到豎向壓力較大，導致轉換層具有尺寸高、鋼筋含量多以及排布較為密集等特點。同時，高層建筑物存在樓層比較高、建筑物的自重大的問題，對于模板的支撐提出了比較高的要求。因此，相關人員在進行施工時，需要面對很多阻礙，具體包括以下幾點。

1.模板支撐體系的設計工作。在制定模板方案時，應確保其具有科學性和合理性。在實際施工過程中，應對轉換結構進行深入分析，明確其實際受力狀態，根據轉換層在應用過程中的異同點，圍繞轉換梁、下部樓板等建筑結構，計算轉換層能夠承受的壓力強度，明確轉換層所能承受的最大抗壓力。

2.大體積混凝土轉換層施工階段裂縫的控制。根據建筑工程施工需求，減少混凝土水化熱，防止由于混凝土溫度變化而引起的建筑主體裂縫。

3.科學增加配筋。為提升轉換層的抗壓能力，轉換層施工應根據實際需要，增加配筋。工程技術人員要根據轉換層實際的抗壓能力，嚴格應用施工技術，合理配筋，增強轉換層的抗壓能力，提高轉換層施工質量以及建筑主體安全系數。

4.優化建筑主體結構，提高建筑主體的抗震性能。在設計模板支撐時，應依托應力平衡部分、全部施工荷載等，促使支撐受力性能的改善，此種辦法主要用于轉換層以及上部結構尚未形成整體的情形。

二、高層建筑物消防避難層的必要性

高層建筑物消防避難層主要指的是在一些高層建筑中，能夠被用作消防避難的樓層。按照相關標準和規范要求，當建筑物的高度達到100m以上，應充分考慮存在的消防安全問題，需要相關人員設計出可以用于使用者疏散、避難或者逃生等的專用樓層。相關調查研究顯示，通常情況下，如果一個建筑總層數為30層以上且每一層的容量為240人左右，該高層建筑中的人員全部疏散至安全地帶，大約需要花費七十分鐘的時間。值得注意的是，一旦發生火災，居民處于驚慌失措、煙氣叢生的環境中，救援將會花費較多時間。在進行疏散時，會出現相互碰撞或者踩踏問題，導致疏散時間延長，引發比較大的安全事故。消防避難層的出現，減少了疏散所要花費的時間，可以避免人們在疏散過程中出現踩踏等安全問題，有助于進一步提升建筑設計的安全性。

三、高層建筑物轉換層施工技術

（一）混凝土澆筑

1.A項目要求澆筑混凝土的過程中應保持連續、分層，各層彼此澆筑間距最大為400mm、最小為300mm，要求各層澆筑最長時間為2h、最短為1.5h。

2.A項目使用插入式振搗器、平板式振搗器對混凝土進行振搗，當混凝土泛漿時可開始計算振搗時間。

3.A項目為避免混凝土振搗期間發生漏振，對排間進行合理銜接，并適當增加密實度。施工人員在墻柱鋼筋外標記對應的詳細高度，保障澆筑混凝土厚度（如圖1）。

4.A項目施工人員在混凝土澆筑期間，對轉換層架體變形狀況進行觀察，當混凝土澆筑期間架體發生移動或異常形變，此時應立即停止澆筑作業并采取相應的措施進行處理。為避免架體發生移動、異常形變，A項目施工人員采用先中間后兩邊的對稱式澆筑方式。轉換層下層混凝土達到設計強度50%后可開始進行上層混凝土澆筑。為保障澆筑的混凝土擁有充足的載荷，施工人員在對上層澆筑混凝土前應將架體支頂松開。

（二）模板、支架的施工

1.斜撐施工。

在實際施工過程中，相關人員應確保斜撐桿可以按照小于或者等于45度角進行設置，保證排距沿著柱面豎向為1m，使得梁底斜撐桿能夠與梁底、模板的外鋼楞之間相互協調，使得間距可以保持在400mm，上端能夠延伸到模板和外鋼楞之間相扣接，再利用雙扣件抗滑施工技術，防止斜撐出現滑動問題。同時，施工人員要在斜撐桿所在位置的主柱面預留出短筋凹槽，本樓層最底排的斜撐桿的下支點要對準柱根部。此外，梁底斜撐支架與梁下排架同時搭建或者結合實際施工情況在大梁鋼筋骨架就位前，梁底斜撐支架搭建完畢即可，保證斜撐支架與梁下排架共同分擔承載力，提升斜撐的綜合抗壓能力。當全部斜撐桿能夠和梁下排架的立桿以及橫桿相扣接時，用轉向扣件，使斜撐支架變得更加穩定。

2.立桿與掃地桿施工。立桿上端分別與梁底的內楞、外楞連接在一起，防止立桿與內楞、外楞脫離。立桿下端垂直地面，地面上鋪設鋼板和模板，防止立桿對建筑地面造成破壞。梁下排架中間鋪設橫桿，梁下排架橫向布置出斜撐，梁下排架縱向設置雙剪刀撐。同時，將梁下排架和樓層滿堂架固定在一起，優化梁下排架的空間結構，使梁下排架每一處均勻受力，整體增加梁下排架的受力強度。

（三）鋼筋連接

轉換層大梁的主筋是受力主體，采用冷擠壓連接法將大梁主筋組合成一體，防止大梁主筋受到破壞，提升大梁主筋的承受力。運用電渣壓力焊施工技術，配置轉換層和剪力墻的豎向鋼筋。運用閃光焊接施工技術，科學合理配置轉換層主梁腰筋、板鋼筋，提高轉換層的承受力。

四、高層消防避難層施工技術

（一）工字鋼固定

A項目的消防避難層為懸挑結構，因此施工采用工字鋼，以提升避難層結構堅固程度。在實際施工中，確保懸挑結構支撐平整度、剛度達到設計要求，施工人員在每根工字鋼穿墻位置、斜撐支撐點位置預埋300mm×300mm的木盒，要求木盒底部標高與避難層頂部標配高平齊。施工人員在避難層樓板內預埋3個固定工字鋼的U形卡環，為平衡工字鋼產生的力矩提供支持。

（二）涂刷防火涂料

A項目施工人員為消防避難層涂刷防火涂料前，對目標作業面進行清理，使目標作業面保持干燥、整潔、平整的狀態。嚴格按照涂料說明書，對涂料進行攪拌，涂刷防火涂料的過程中應當確保厚度符合設計要求，涂刷完成后對其進行打磨，提升平整度。

（三）防火板

A項目施工人員以消防避難層設計參數為依據，裁剪防火板。防火板粘貼后應平整、無縫隙，使用防火膠對防火板存在的縫隙進行處理。

（四）防火設施

1.滅火器。

滅火器作為靈活性較大的消防設施，應選擇合適的安裝位置，施工人員將滅火器配備在消防避難層的通道、聚集區，各滅火器的間隔在10m內，全部使用翻蓋類型的滅火器。

2.消防供水裝置。

消防供水裝置在滿足消防需求的同時，不應影響建筑的正常用水。A項目消防避難層傳輸水箱容積為60m3，為全面提升消防供水裝置的可靠性，A項目消防避難層選擇將地下室噴淋泵作為高壓供水設施。

3.消防報警裝置。

施工人員嚴格按照項目設計要求安裝消防報警裝置，配備遠程監控系統，為監控消防裝置狀態提供支持。

（五）設置消防電梯出口

發生火災時，消防電梯能夠為消防隊員提供便利，確保消防器材有效搬運，及時應用在火災現場，開展消防工作。高層建筑要保證消防電梯有效運行，消防電梯周圍禁止擺放雜物，以免影響消防人員開展消防工作。消防電梯用電線路要與民用電路分離或者應用雙路電源，防止消防電梯出現運行故障。普通電梯在發生火災時，容易受到高溫影響，因燃燒出現變形以及停電、停運等問題，所以應避免在避難層進行停靠。

（六）各專業機房設備與管線布置

通常情況下，在設置避難層時，應配備專業機房。很多設備應設置配套的電源，設備上下都需要敷設相應的管線，預留設備檢修空間。同時，在實際運行過程中，部分設備會產生比較大的噪聲和強烈的振動。要想避免對建筑結構、周邊空間以及上下層產生不利影響，應利用吸音頂棚、浮筑基礎樓面等方式，使其得到緩解，促使建筑專業機房設備與管線布置的合理性得到提升。

（七）電梯各項技術指標

在對高層建筑豎向開展區段劃分時，部分電梯上升到一定高度時，將會停止。在此種情形下，應充分考慮沖頂高度與機房的關系。同時，部分交通核內電梯還可以開展分區轉換，可以使管理變得更加便利，還能夠節省交通核空間。具體來說，在有效解決避難層沖頂高度與機房間存在的矛盾問題后，還要關注電梯轉換區段的沖頂、電梯基坑、電梯機房等區域存在的問題。這些區域的主要問題表現為缺少專用的避難層。因此，需要為電梯轉換區段的沖頂、電梯基坑、電梯機房等區域設置專用的避難層，進一步提升建筑消防避難水平。

（八）避難層防火結構

要想提升避難層的抗火效果，對于避難層的樓板，應使用現澆的鋼筋混凝土樓板，使得耐火極限能夠超過2小時。要想保證避難層下部樓梯在被點燃的情況下，不會出現避難層地面溫度比較高的情況，需要在避難層樓板處設置相應的隔熱層。此外，避難層周圍的墻體、內隔墻的材料耐火極限應能夠保持在3小時以上，并在選擇隔墻的門時，應選擇甲級防火門，使避難層能夠變為設備層，實現對設備層的有效運用。對于設備層，應依托集中布置的方式開展相應的設計工作。

（九）避難層疏散樓梯

在對避難層進行設置時，應將疏散樓梯的上和下分隔開，保證避難層之間的距離在50m左右。通過疏散樓梯，能夠將避難層上和下相互錯開，使人員能夠順利到達避難區。同時，應保證樓梯間的門是朝向前室的，前室的門面向避難區；向下的樓梯，應保證前室的門主要朝向樓梯間，前室和避難區的門應保持向前室開啟的狀態。

結語

要想確保高層建筑物轉換層與消防避難層的使用效果，相關人員需要對相應的設計要點進行深入分析與研究，切實做好避難層的設計工作。因此，相關人員在進行設計時，應結合建筑項目的實際情況，對其進行深入調研，優化并完善設計方案，進一步提升高層建筑的總體安全性，確保人民群眾的生命財產安全。

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