高層建筑轉換層施工技術分析

張 果 秀

(霍州煤電集團云廈建筑工程有限公司，山西 霍州 031400)

高層建筑轉換層施工技術分析

張 果 秀

(霍州煤電集團云廈建筑工程有限公司，山西 霍州 031400)

論述了高層建筑轉換層施工技術的原理，介紹了轉換層的結構特點及施工技術特點，討論了轉換層施工過程中需要注意的問題，以確保施工的安全性及工程的質量，從而取得良好的社會經濟效益。

高層建筑，轉換層，結構，施工技術

目前我國建筑業呈現良好發展的態勢，主要表現在建筑規模不斷擴大，技術標準不斷完善，建筑質量責任制度建立、施工技術不斷創新，施工過程注重環保，施工質量不斷提高，以及資源利用效率越來越高。隨著我國城鄉一體化建設的進一步加快，以及在資源可持續利用和發展的政策引導下，環境友好政策的鼓勵下，合理的增加高層建筑的面積以緩解人口數量進一步增加導致的住房壓力，是較為經濟有效的措施。建筑采用上、下不同類型的結構是合理增加高層建筑面積的有效措施之一，但高層建筑轉換層的結構設計復雜、施工技術要求很高，這關系到整個結構的安全和穩定，因此樓層上下結構發生變化的轉換層結構及施工技術越來越被重視。房屋結構轉換層是建筑施工中一個重要施工部位，其施工質量直接影響著建筑物的性能和質量，并且關系到整個建筑的成本和安全。目前結構轉換層的施工十分復雜，其主要原因是兩種結構的接觸處受力情況發生改變，力的傳遞方向和路徑亦發生改變，如果施工現場中能夠統籌安排和合理管理十分有利于降低工程建設的成本，提高建筑的實用價值。為此本文就高層建筑轉換層施工技術的原理、轉換層的結構特點、需要注意的問題等方面進行分析討論，為相應的工程提供借鑒和參考。

1 高層建筑轉換層結構形式及設計原理

1.1 高層建筑轉換層結構形式

目前高層建筑施工技術以豎向布置、平面布置和結構布置三個原則進行設計和施工。目前我國轉換層結構類型多樣，主要有平面體系和空間體系兩大類。平面體系包括桁架體系、斜桿體系、混合桁架體系、梁柱體系和空腹桁架體系等；空間體系包括筒體結構體系、箱梁結構體系、格構結構體系等。目前梁柱式結構體系在轉換層應用最為廣泛，主要應用于底部大空間的剪力墻結構中。

1.2 高層建筑轉換層結構設計原理

從建筑物的功能角度出發，沿房屋高度方向的建筑功能要發生變化，上部樓層主要滿足旅館、住宅的功能要求；中部樓層主要考慮辦公場所、交流場所的功能要求；下部樓層則主要為酒店、商場公共場地設計，這種不同用途的樓層需要大小不同的結構形式。隨著社會的發展和進步，上部結構應采用小開間軸線布置和較多剪力墻結構來滿足住宅和旅館的功能要求；中部結構應設計為有一定空間的柱網布置和間距較大的墻體結構，以滿足商務、交流的需求；下部結構需采用大空間、大進深的軸線布置，可盡量少的采用墻體結構，從而滿足商場、酒店等公共場所的功能要求。

在結構設計布置方面，轉換層結構根據建筑物的功能和尺寸進行設計，沿建筑的高度傳遞荷載。從結構受力角度講，基于高層建筑下部結構受力大于上部結構的特點，高層建筑主體結構是采用變剛度設計，即底部結構剛度沿建筑的剛度逐漸減小，但底部結構的大剛度需要采用多墻體、密柱網形式實現，這種結構形式與目前建筑的功能和需求相反，為滿足功能上的要求，采用底部結構剛度小、空間大，上部結構剛度大、空間適當的反常規設計。為實現這樣的結構形式，就必須在剛度和空間變化的接觸處設置水平轉換構件，即轉換層結構。

2 高層建筑轉換層施工技術特點

高層建筑轉換層受力體系轉換是重點，層結構受力形式十分復雜，力的傳遞方向亦十分復雜，其結構形式和支撐形式都有各自的特點。轉換層轉換的施工分為兩個部分，一個是模板施工，另一個是混凝土澆筑施工。下面就這兩個方面的施工特點進行討論。

2.1 轉換層模板施工

模板施工包括支撐結構設計施工、側向模板施工和樓梯支撐體系施工三部分：1)支撐體系設計施工。支撐體系設計是模板施工的基礎和前提，是模板施工的關鍵。支撐體系需要對結構的荷載進行計算，使支撐體系的強度和剛度能夠承受上部傳遞的荷載而不發生翹曲失穩和不均勻沉降。支撐體系的設計計算包括剪力支撐構件受力計算、步高計算和立桿計算等。支撐體系設計前期需對工程地質進行詳細的勘察，獲得地基承載力。在正式施工模板支撐體系前，必須首先確定模板及模板支架、新澆筑混凝土、鋼筋等的自重，施工人員及設備荷載，振搗混凝土時產生的荷載以及新澆筑混凝土對模板側面的壓力，從而計算出混凝土側壓力分布，采用落地支撐施工方法，完成支撐模板體系的各工序。施工中需要保證上層支撐與下層支撐豎直方向荷載傳遞的準確性。2)側向模板施工。轉換層施工的側向模板采用大尺寸全鋼質模板，鋼模能夠有效減小結構施工期間的變形。鋼模就位利用錨固螺栓使其固定，并在模板側連接側向支撐構件。3)樓梯支撐體系施工。作為轉換層施工的重要組成部分，與側向模板施工相比，樓梯支撐體系施工較為簡單，其承受的荷載亦相對較小。一般采用斜撐增加其穩定性，并對腳手架進行適當的調整和加固。

2.2 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑施工時轉換層是重要部分，一般采用C60混凝土，并采用分層法澆筑，分成豎向結構和水平結構，先澆筑轉換層的中間和后半部分，再就水平和豎向兩個方向交替循序澆筑，澆筑過程中要想方設法增加工作面的面積，這主要為了提高混凝土水化熱排出的有效性，還能減小模板的側壓力。澆筑高度在5 cm～10 cm為宜。混凝土澆筑的質量關系到轉換層能否實現兩種結構的轉換。混凝土首選商品混凝土，原材料中水泥和骨料能夠滿足強度和耐久性的要求。水泥可以選擇礦渣水泥和火山灰水泥等。骨料可以采用當地碎石，但不應把卵石作為碎石使用；碎石的最大粒徑要小于鋼筋的最小凈距內保證混凝土的強度和和易性；澆筑過程中需嚴格按照施工規范進行，振搗的時間和流程要符合相關規定。骨料的級配應該均勻，粗骨料和細骨料混合使用。澆筑時需要安排專人檢查澆筑的密實度并檢查混凝土的澆筑質量?；炷翝仓Y束后采用薄膜或土工布進行養護，養護可保證混凝土在相對合適的溫度內繼續進行水化反應。當溫度發生變化時應調整養護措施，保證混凝土在相對適合的溫度下養生。

3 轉換層施工過程中需要注意的問題

3.1 轉換層鋼筋骨架施工

鋼筋在進場前要經過嚴格的檢測和化驗，保證鋼筋的質量。高層建筑的轉換層施工前期需在鋼筋骨架周圍的一定距離范圍內安裝一定數量的人字形支架，支架的作用在于可有效調節保護層的厚度和鋼筋骨架的精確定位，且還能夠對鋼筋骨架起到定位和穩定的作用，從而防止澆筑混凝土時鋼筋發生偏位或位移。鋼筋骨架綁扎的流程為：架設U形支架，放置外圍開口底箍、綁扎牢固，放置內開口箍，從中間向兩邊分層放置水平主筋、綁扎牢固，從兩側插入水平開口箍。

3.2 控制網的布設

高層建筑轉換層結構由頂層、轉換層上部標準層、轉換層三部分組成，由于施工作業的范圍和空間有限，在確保施工的整體質量和工期的前提下，充分保護和利用各個控制點，時刻對建筑主體的垂直度和沉降量等加強檢測。目前建筑行業測量數據的誤差是絕對存在的，只有充分和仔細應用相關測量儀器，確保誤差位于可控范圍之內?？刂凭W在上下結構是不同的，控制網的尺寸合理才能保證上部荷載通過轉換層實現力的傳遞。因此施工過程對測量放線要給予一定的重視。

3.3 轉換層施工管理

隨著科技水平的不斷發展，我國建筑工程施工領域的管理更加完善，但在高層建筑施工管理領域依然存在一些不足，這對整個建筑工程的質量有著很大的影響。完善建設過程中的管理制度和體制是保證高層建筑施工進度和質量的前提，是大幅度降低建設成本的有效措施。強化施工人員的安全意識和管理理念對我國建筑行業管理水平整體的提升是十分必要的。

4 結語

隨著高層建筑結構的不斷發展和房地產市場競爭的加劇，帶轉換層的高層建筑有著廣泛的市場需求，高層建筑轉換層作為上下層結構轉換的橋梁,實現了高層建筑多功能性和綜合利用性。在施工設計中，要科學計算、精心組織、規范施工，嚴格做好施工過程中的質量控制，才能為建筑物的整體質量打下堅實基礎，從而取得良好的社會經濟效益。

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On analysis of conversation layer construction technique in high-rise buildings

Zhang Guoxiu

(YunxiaArchitecturalEngineeringCo.,Ltd,HuozhouCoal-ElectricityGroup,Huozhou031400,China)

The paper indicates the principle for the conversation layer construction technique in high-rise buildings, introduces its structural features and construction technical features, discuses some problems in its construction process, so as to ensure the safety of the construction and engineering quality and to achieve better social and economic benefits.

high-rise buildings, conversion layer, structure, construction technique

1009-6825(2015)30-0099-03

2015-08-19

張果秀(1976- )，女，工程師

TU974

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