高層建筑板式結構轉換層施工技術探討

劉高平

（深圳市第一建筑工程有限公司，廣東 深圳 518049）

引言

在國民經濟的快速發展和城市化進程不斷加速的背景下，高層建筑也像雨后春筍般應運而生。隨著高層建筑結構形式的不斷變化，其使用功能也在向多樣化發展，作為傳遞上下部結構荷載的一種重要手段，轉換層的設置也成為常見的一種形式。隨著建筑高度的增加，轉換層要承受的荷載也會越大，其結構尺寸也必然變大，對施工技術來說帶來了不小的挑戰。只有更有效的組織高層建筑轉換層結構的施工，才會更好的控制施工技術中的重點難點，才能對整個高層建筑的施工質量起 到積極的作用。

1 高層建筑結構轉換層簡介

高層建筑因為其樓層相對較多，所以它的功能和用途也就多種多樣，可以在下部作為商場、大型超市、文化娛樂場所等，中部可以作為公司的辦公用地，往上一些樓層就可以作為居民的住宅或旅店來開發。這樣高層建筑不同部位的使用功能就會有所區別，它們所需要的空間就會有所不同。但這樣的布置會使其與建筑結構的上部大開間、下部小開間的正常布置恰恰相反，就要通過中間的結構轉換層來協調不同部位結構形式不同的問題，我們稱這些轉換結構層為高層建筑的轉換層。

在如今施工技術快速發展的情況下，轉換層的結構形式也有很多種。作為現在最常用的一種轉換形式，梁式轉換層的設計較為簡單，施工控制也不太復雜。底部是大空間剪力墻，在受力比較明確的結構中應用較多；上部是居民房或旅店，下部是大型商場或文化娛樂場所時，可以考慮采用桁架轉換結構，這種結構可以利用上下部之間的管道設備層來布置桁架，從而達到功能與受力的一種平衡；另外一種較常見的轉換層就是板式結構轉換層，這種轉換層上下部結構的軸線相差較大，其他形式的轉換結構難以達到受力要求時就要用板式轉換。其優點是上下層結構可以隨意布置，但是因其要承受的荷載較大，所以一般它的厚度較大，相對來說耗材也較大。

2 高層建筑結構轉換層施工技術特點

設置轉換層的高層建筑因其不同部位的結構不同，所以其部分豎向構件在轉換層出發生改變，從而造成高層建筑的受力較為復雜，它的結構特點也就與其他的高層建筑有所不同。在以下幾個方面有所體現：結構的尺寸比較大，轉換層以上的樓層較高，上部承受的荷載大；轉換層的混凝土的澆筑方式大多屬于大體積混凝土澆筑，容易產生一些裂縫破壞；下部結構的設置應合理，從而使得上下部不會發生剛度突變；骨架鋼筋或者預應力鋼筋可以起到對轉換層進行卸荷的作用，這樣整個轉換層的體積就會減小，相應它的自重也就有所降低。

3 高層建筑結構轉換層施工技術重難點

某高層建筑位于市區繁華商業區，地下2層，每層高4m，建筑面積5369.5m2，地上29層，總的建筑高度為高度115m，是一個集購物、娛樂、住宅為一體的多功能的商業中心。主樓采用鉆孔灌注樁基礎，在地上部分3層上設有板式結構轉換層，其厚度為2.1m，屬于大體積混凝土。混凝土強度等級為C40，此處的模板支撐方式、鋼筋工程以及混凝土的澆筑是整個轉換層施工的關鍵。

3.1 模板工程

因為轉換層的厚度為2.1m，底模及側模的選用類型為普通厚18mm的厚9層板。底模板背枋采用間距為300mm、尺寸為100mm×150mm厚的方木，側模采用間距為250mm、尺寸為50mm×100mm的方木，兩側用Φ48mm×3.5m的普通鋼管分層卸載的支撐體系。轉換板處的支撐體系，間距為1.5m×1.5m，橫布桿步距為1.5m，每5m設置一道剪力支撐。轉換板的支撐通過橫桿與腳手架進行連接。該支撐系統相對來說拆卸簡單，省時省力，結構不復雜，而且受力也較穩定，其中沒有采用螺栓作業，使用較為經濟、安全和可靠，在施工中起到了良好的效果。對于跨度較大的梁，應采取必要的起拱設計。

因為轉換層的支撐體系要求有較高的可靠性和安全性，所以支撐體系中采用了一些支撐構造措施來保證支撐體系的穩定性。又因為支撐架采用縱、橫向水平桿和立柱進行多層次設計，所以布置時應借助于建筑物的可靠連接來承受自重、施工荷載和環境的荷載。立柱的扣件布置要交錯，節點處應有一定的抗轉動能力，屬于一種半剛性節點。縱向的掃地桿要用直角扣件固定在立柱上。

必要時應對模板支撐的受力進行分析，驗算模板的承載力是否符合要求。包括對底模抗彎能力、撓度的驗算以及側模、方木、立桿穩定性的驗算等，如果驗算不合格，要及時調整支撐系統的結構，重新進行驗算，直到符合要求為止。

3.2 鋼筋工程

該鋼筋轉換層中鋼筋的用量比較大，大部分采用是HR400鋼筋，主筋相對較長，布置較密。轉換層在縱橫兩個方向上設置有一定數量的寬度在1500～2500mm的暗梁，梁上采用上層雙排28mm和下層雙排28mm的鋼筋。為抵抗大體積混凝土局部因為收縮應力大于混凝土自身抗拉強度的情況，應在板中上下排鋼筋間設置一些鋼筋網。鋼筋施工中，正確的翻樣和下料就顯得尤為重要，合適的連接形式和合理的鋼筋就位次序就顯得尤為關鍵。鋼筋的主筋接頭采用對焊、冷擠壓套筒連接或者螺紋連接方式，同時，鋼筋的綁扎和固定一定要結實，保證整個鋼筋骨架的穩定，同時也便于操作。

3.3 混凝土工程

該轉換層的混凝土采用泵送的商品混凝土進行澆筑，因為其屬于大體積混凝土的施工，施工方案的選擇就顯得尤為重要。

大體積混凝土的為了避免其產生溫度裂縫，應從混凝土的配合比設計時就要加強這方面的考慮。相應的減少水泥和細骨料的用量，同時適當的摻加粉煤灰和減水劑。本工程采用低水化熱的525R礦渣硅酸鹽水泥，粗、細骨料含泥量小于1%，并選用不含雜質且含泥量小的中砂。并摻加適量的粉煤灰和FDN-500型高效減水劑。配合比的選擇要滿足混凝土的施工性能要求，坍落度要求為120～150mm，初凝時間為8～9h。

同樣，為了避免大體積混凝土裂縫的產生，對施工過程中的溫度控制就格外關鍵，該工程轉換層在冬季低溫條件下進行施工。在澆筑混凝土前，要確保模板的支撐體系穩定，澆筑過程宜從中部逐漸向兩側展開。采用每層澆筑厚度為50cm的水平澆筑方法，每層的間隔時間為2h左右，每層澆筑一次完成，澆筑完后及時的振搗。為了防止非結構裂縫的產生，在混凝土初凝前2～3h內采用收光掃毛的方式使其底部的水拍出表面，并在終凝前再次相同的操作，并加蓋薄膜、草袋等進行養護。

因為轉換層的厚度為2.1m，所以對混凝土采取必要的養護措施是十分重要的。施工中應有專人對養護工作負責。在澆筑完畢后的12～14h內采取覆蓋養護層并進行澆水養護，使得混凝土表面形成一層薄的水膜，從而使其與空氣隔絕，這樣混凝土就不會出現因水分蒸發而出現干縮裂縫的情況。

4 結語

通過對高層建筑轉換層的特點進行分析，掌握了轉換層施工中的一些重難點。并結合實體工程的論述，提出了控制施工中難點的措施，相信能給相關工程從業人員一定的幫助。

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