高層建筑轉換層結構施工技術控制要點分析

尹強

（海南泰盛建筑工程有限公司，海南 海口 570206）

1轉換層結構的施工特點

轉換層是實現轉折功能的大型水平構件,帶轉換層的高層建筑受力復雜并有其支撐系統自身的特點:

1.1 結構尺寸大,樓面支撐荷載重。帶轉換層體系內力的改向是通過引發截面內力來實現的,結構內力分布比較復雜,同時為保證上部結構水平剪力順利傳往下部,對轉換層樓面水平剛度有嚴格要求,故一般轉換層的結構構件尺寸較大、樓面荷載較重。

1.2 分層澆筑,利用先澆部分構件承載。轉換層水平構件高跨比大,截面彎曲時水平纖維相對錯動不可忽略,平截面假定不再適用,一般呈現短深梁或厚板的受力特性。采用一次疊澆法進行施工時應對疊和構件進行仔細分析,考慮分層處水平剪力對構件的影響,必要時應與設計單位配合,進行一次設計,確保一次疊澆構件在施工階段和正常使用狀態下的承載能力。

1.3 結合下部結構靈活布置支撐系統。為減少對結構抗震的不利影響,避免轉換結構上下層發生剛度突變和剪力突變,設計不落地支撐系統時可以結合下部結構進行靈活合理的布置。

1.4 通過下部豎向構件卸荷。根據轉換層設計時"強化下部、弱化上部"的原則,結構設計加強轉換層下部主體結構剛度、弱化上部結構剛度,轉換層結構在由地震荷載參加組合的工況下,下部豎向構件軸壓比限值有嚴格的控制,以保證結構具有足夠的延性。這使轉換層下部豎向構件在施工階段比一般豎向構件具備更大的延性和承載力儲備,可以利用下部承載力富余的豎向構件作為支撐的傳力構件。

1.5 利用鋼骨架或預應力卸荷。在轉換層結構中使用鋼骨混凝士和預應力技術可以減輕自重、改善結構的整體抗震性能。設計模板支撐時可以利用己經成型的水平鋼骨或預應力平衡部分或全部施工荷載,極大改善支撐受力性能,這種措施適用于轉換層與上部結構沒有形成整體工作的情況。

2轉換層結構施工技術控制要點

基于上述轉換結構的特點,在施工中應重點考慮以下幾個題

2.1 轉換板的自重、施工荷載以及所承受的上部結構荷載往往非常大,所以應選擇合理、可行的模板支撐方案,并根據轉換板的結構特點進行模板支撐體系的設計。

2.2 設置模板支撐系統以后,轉換結構施工階段的受力狀態與使用階段的不同,應對轉換層及下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。轉換板本身受下部支撐體系的作用或混凝土施工方法的影響,在板中易產生設計時未考慮到的附加內力,故需對轉換板在施工階段的受力狀態做具佳的分析和計算,必要時可采取一定的構造措施來抵抗這些附加內力。

2.3 對于大體積混凝土轉換板,施工時應考慮采取減小混凝土握度差值、溫度變化以及混凝土收縮徐變的措施,防止新澆混凝士產生溫度裂縫和收縮裂縫。

2.4 轉換板承受的荷載很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度究高,施工時應采取措施保證鋼筋骨架的穩定。

2.5 應及時做好轉換板施工期間板的變形、混凝土施工溫度的監測,及時掌握各種對施工質量不利的情況,并及時采取措施進行預防和糾正。

3模板工程

3.1 模板系統是由模板和支撐兩部分組成二模板是使混凝土結構或構件成型的模型。攪拌機攪拌出的混凝土是具有一定流動性的混合物,經過凝結硬化后,才能成為所需要的、具有規定形狀和尺寸的結構構件,所以模板不僅需要與混凝士結構構件形狀和尺寸相同,還要具有足夠的承載力、剛度,以承受新澆混凝土的荷載及施工荷載。支撐是保證模板形狀、尺寸及其空間位置的支撐體系,支撐體系既要保證模板形狀、尺寸和空間位置,又要承受模板傳來的全部荷載。所以,對模板的基本要求是:

3.1.1 模板的接縫不應漏漿,在澆筑混凝土前,木模板應澆水濕潤,但模板內不應有積水。

3.1.2 模板與混凝土的接觸面應清理干凈并涂刷隔離劑,但不得采用影響結構性能或妨礙裝飾工程施工的隔離劑。

3.1.3 澆注混凝土之前,模板內的雜物應清理干凈。

3.2 模板結構的設計。模板工程的費用約占混凝土結構工程費用的1/3,支拆用工量約占1/2,因此模板設計是否合理,對節約材料降低工程成本關系重大。

3.3 模板結構設計的原則。模板結構的設計要貫徹實用、安全、經濟的原則。

3.3.1 實用性。要保證混凝土結構工程的質量。模板結構要能保證混凝土結構和構件各部分的形狀、尺寸和相互位置,構造簡單,裝拆方便，能多次周轉使用。同時,便于鋼筋的綁扎和安裝以及混凝土的澆筑工作。

3.3.2 安全性。模板結構必須具有足夠的承載力和剛度,保證在施工過程中,在各種荷載作用下不破壞、不傾覆、不倒塌,變形在允許范圍內,結構牢固穩定,使用安全。

3.3.3 經濟性結合。工程結構的具體情況,進行技術經濟比較,因地制宜,就地取材,擇優選擇模板一次性投入,加快模板周轉，減少模板支拆用工,減輕模板結構自重,并為后續裝飾施工創造條件,做到既節約模板費用,又實現文明施工。

3.4 模板結構設計計算的依據。模板結構設計計算的主要依據是:擬建工程的設計圖紙,施工組織設計中主要施工方法與進度計劃,施工單位現有的技術物資條件,以及有關的設計、施工規范。

3.4.1 擬建工程的設計圖紙。混凝土結構的位置、形狀、尺寸是按照建筑物的使用要求和受力情況確定的,所以模板工程的設計應根據構件各部分的位置、形狀、尺寸等相互關系,合理的選用模板和支架,同時,還要根據建筑裝修設計的要求,選擇相應的模板材料,明確組合方法,規定制作及安裝要求,并根據實際的荷載情況計算出模板和支架應選截面的大小。

3.4.2 施工組織設計。施工組織設計是具體指導施工的技術經濟條件,它全面地對擬建工程的生產作業進行了合理的布置,明確規定了擬用的施工方法,是模板設計的主要依據。因此,應根據此確定模板的選型、配置數量和周轉程序。

3.4.3 施工單位現有的技術物資條件。在進行模板設計時,要對各種可行性方案進行比較選擇,而施工單位現有的技術物資條件,是施工方案選擇的重要依據,只有這樣,才能做到盡量發揮現有模板的作用,就地取材制作,減少外加工,節約投資。

3.4.4 有關的設計、施工規范。由于我國目前還沒有關于模板設計的有關規范,因此,模板設計只能遵守我國現行的有關設計、施工規范規定執行。其強度、剛度、穩定性應符合有關規定的要求,其構造除了遵照執行有關規定外,還要考慮施工的特殊要求。

3.5 模板材料選用原則。混凝土結構施工用的模板材料種類很多,較常用的木材和鋼材兩種,所選的材料應具有以下特性:

3.5.1 材料應具有足夠的剛度,以保證模板結構有足夠地承載能力。

3.5.2 材料應具有足夠的彈性模量,以保證模板結構的剛度。在使用時,變形在允許范圍內。

3.5.3 模板接觸混凝土的表面,必須平整光滑。

3.5.4 盡量選用輕質材料,并且能夠經過多次周轉而不損壞。

3.6 設計時主要考慮的荷載。設計模板及支架時,應考慮以下荷載:

3.6.1 模板及其支架自重標準值。模板及其支架自重標準值根據實際圖紙確定,肋形樓板及無梁樓板的荷載。

3.6.2 新澆混凝土自重標準值。普通混凝土采用24KN/mm,其他提凝土根據實際密度確定。

3.6.3 施工人員及設備的自重標準值。計算模板及直接支撐模板的小楞時,均布荷載為205KN/mm2,另應以集中荷載2.5KN再進行驗算,比較兩者所得的彎矩值,取其大者采用；計算直接支撐小楞結構構件時,均布荷載為1.5KN/mm2計算支架立柱及其它支撐結構構件時,均布荷載為1.0KN/mm2；振搗時產生的荷載標準值對水平面模板取2KN/mm2，對垂直面模板取4KN/mm2。

[1]草麗坤.高層建筑結構轉換層的施工方法探討,大連大學學報,2002

[2]降洽陽.高層建筑板式轉換層施工技術,建筑施工,2002

[3]北京土木建筑學會,模板與腳手架工程施工技術措施,經濟科學出版社2005