轉換層施工技術在高層建筑結構施工中的應用

陳佩佩

（廣東龍飛建筑集團有限公司廣東河源　517300）

轉換層施工技術在高層建筑結構施工中的應用

陳佩佩

（廣東龍飛建筑集團有限公司廣東河源517300）

建筑轉換層結構是因上下部結構不同的樓層而存在的進行轉換的樓層。本文在敘述結構轉換層的定義的基礎上，結合工程實例，主要從高層建筑轉換層施工關鍵技術以及施工難點進行探討，以期對高層建筑的結構轉換層的施工技術問題解決有所幫助。

高層建筑；轉換層；施工技術

1　引言

隨著近幾年的發展，人們生活水平不斷提高，對居住環境以及工作環境開始有了很高的要求，因此建筑結構開始變得復雜化，建筑的功能性也變得多種多樣。城市建設的不斷發展，建設用地顯得日益緊張，建筑物一方面向高層發展，另一方面集合多種不同使用功能，目前的高層建筑多為低層商用，上部住宅的多功能要求。這使得轉換層在建筑中扮演越來越重要的角色，滿足建筑內部需求的轉換層開始不斷應用于各類建筑，其設計問題也開始不斷凸顯。

2　高層建筑轉換層的簡介

2.1轉換層的概念

由于現在的建筑以高層建筑為主，而高層建筑因跨度、空間、用途等問題出現上下部的差異，所以就必須滿足上下結構體系的轉換，于是就出現了為了上下部轉換而存在的轉換層。建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，該樓層上部與下部采用不同結構類型，并通過該樓層進行結構轉換，則該樓層稱為結構轉換層。轉換層常用的結構形式包括梁式、空腹桁架式、斜桿桁架式、箱形和板式。

2.2結構特點

墻梁體系、梁-柱體系、厚板轉換體系、桁架體系等都為建筑轉換層的主要分類形式，在這些建筑轉換層結構中梁-柱體系是現今最常用的體系。而按照建筑轉換層結構功能的不同又一般分為以下幾類：根據建筑物的上下部分的柱網的大小不同，而上下層之間又要達到相同結構類型的效果，因此需要轉換層來達到這一目的。

3　轉換層的施工特點

3.1施工嚴格

轉換層樓面的水平剛度有著較為嚴格的施工規范。高層建筑物的結構內力分部是相對較為復雜的，為了保證上部結構的水平剪力能順利的向下部傳遞，因此轉換層的結構構件尺寸較其他的結構構件較大，樓面荷載也較重。轉換層通過引發截面內力改變來實現轉換層內力的改變。

3.2厚板或短深梁的受力特性

轉換層會呈現厚板或者是短深梁的受力特性。由于轉換層水平構件的高跨比較大，因此界面彎曲時的水平纖維錯動也是不可忽略的，平截面的假定也不再適用于轉換層。當運用二次澆筑法進行施工時要對疊合構件進行仔細的檢查和分析，要考慮到分層處的水平剪力對構件產生的影響，必要時可以同設計單位配合施工，保證構件的正常承載能力。

3.3靈活的支撐系統

設計支撐系統時可結合下部結構特點進行靈活的布置，這樣可以減少對結構抗震的不利影響，防止轉換層上下層發生剛性突變與剪力突變（如圖1）。

圖1　梁支撐立面筒圖

4　高層建筑轉換層施工技術應用分析

4.1工程實例

廣東某商住樓項目，項目面積89800m2，地下1層，地上22層，建筑高度67m，首層為商業用途，二層以上為住宅用途。首層為符合商業用途，取得大空間，采用框架剪力墻結構，上部住宅采用剪力墻結構。混凝土強度為C50、C40、C35。結構轉換層位于3層，采用梁式結構轉換層。轉換層層高4.8m，框支梁承上啟下，下部支承于框架柱和剪力墻上，上部支承剪力墻的荷載。樓面一共設置25條截面750×2200，500×2100的框支梁，屬于超高梁，此大梁與上下二層250厚鋼筋混凝土樓板形成一個整體。由于荷載大，混凝土強度等級高，鋼筋縱橫交叉密集，施工難度大。

4.2本工程轉換層施工難點

4.2.1轉換層框支梁含鋼量大且密集

由于轉換層框支梁構件含鋼量大，主筋長，且布置密集，最密集的梁鋼筋分布三排，達到25條之多，梁深度2200mm，屬超高梁，鋼筋在梁柱節點區鋼筋過度集中。

4.2.2轉換層大體積混凝土施工問題

轉換層大體積混凝土施工容易造成混凝土裂縫，加上轉換層往往布置密集的鋼筋，容易造成混凝土開裂的質量問題。

4.2.3超高梁的模板支撐系統設計

由于模版支撐體系在構造時沒有全盤考慮，設計如高寬比，立桿間距等設計的不科學，不合理。設計計算荷載和實際有出入，市場上很多銷售的鋼管都是非國標的，在設計時，往往因為疏忽而沒有考慮這些非國標鋼管和標準鋼管的細微差別，從而使得計算結果出錯，使支撐體系的承載力偏低而造成重大損失。轉換層的梁屬超高梁，其荷載遠遠大于《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》規定的集中線荷載20kN/m的規定，屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程范圍。一旦發生模板支撐系統坍塌事故，后果不堪設想。

4.3解決方法

4.3.1轉換層框支梁含鋼量大且密集的處理方式

由于高層建筑轉換層框支梁鋼筋密集而且鋼筋數量大，因此正確的翻樣和下料，采用合適的連接形式和合理安排鋼筋施工綁扎就位次序是鋼筋施工的關鍵，高層建筑時采用了雙排雙向模式來解決這個問題。即把16@200雙向鋼筋網設在板中上下排鋼筋間，把16@400抗剪兼架立筋設在上下排鋼筋間無暗梁區域，以此來抵抗混凝土強度收縮應力。因為鋼筋層數多而密集，所以采用直螺紋來連接板中所有受力鋼筋，一定不能在暗梁內截斷厚板內的鋼筋，即使在排水管安裝過程中遇到鋼筋彎曲現象，也不能把鋼筋截斷，而且施工過程中要極力避免施工縫的出現。由于轉換層框支梁部位鋼筋單位面積重量大，所以在施工時使用高強保護層墊塊，必要時還可以通過增加墊塊數量。

4.3.2高層建筑轉換層混凝土結構裂縫的控制措施

從上面對轉換層混凝土結構裂縫的原因分析后，結合本工程的實際，這里主要從澆筑過程中溫度的處理和轉換層混凝土的結構構造兩個方面來介紹裂縫的控制措施。結合本工程轉換層混凝土標號為C50，混凝土水化熱較大，容易引起溫度差，很容易引起混凝土的裂縫。必須采取有效的方法和措施，控制混凝土裂縫的產生，從而達到控制混凝土質量的目的。轉換層混凝土澆筑時要分層下料、分層振搗。每次澆筑厚度要控制在500mm左右。澆筑的間隔時間不應大于2h，目的是為了確保新老混凝土接茬部位的粘結強度。由于梁和柱的交接處鋼筋分布較為密集，為確保混凝土能順利進入到梁的底部，澆筑前要保證振動棒的插入地點正確，振搗范圍滿足振搗要求。在混凝土澆筑時，要在梁柱中心區直接進行泵送，防止交接處鋼筋過密使粗骨料無法進入，避免減小交界處的混凝土的強度。防止底部混凝土澆筑時出現分層離析的現象，所以，在澆筑前要先放5cm同配合比的砂漿。柱子混凝土的澆筑要分層澆筑，澆筑混凝土前，要預先在柱腳箍筋對角處放2根振動棒，澆筑時同時開動振動棒振搗。

4.3.3對模版支撐體系問題的解決措施

在模板支撐系統設計時必須制定專項的模板支撐方案，進行嚴謹的計算，還要經過專家庫專家論證過才能夠進行施工，以確保施工安全。采取準確的計算方法，以確保它們在搭設及使用過程中的穩定性和安全性，并使模板支撐系統有足夠承載能力來控制架體。為確保施工過程的安全，項目委托第三方監測單位對模板支撐體系在澆筑過程中的穩定性、沉降和位移進行專門的監測，邊澆搗邊監測，實時監測，聯動反應，確保施工安全。根據項目的情況，在進行架體搭設過程中，制定專門的應急預案，充分考慮操作人員的安全通道問題，即使險情發生了，也有利于人員逃生，也能最大限度的保障員工的人身安全。

5　結束語

轉換層目前已普遍應用于高層建筑物中，在轉換層施工中，要更好的實現其施工優點，解決高層建筑上、中、下部結構在豎向不連續的問題。但由于轉換層結構在建筑時比較復雜，難度大，要求高。所以，在結構轉換層的施工過程中需要解決的技術難點較多，所以精心組織，精心計劃，加強施工過程控制和動態管理以及嚴格按設計圖紙和規范進行施工和驗收，可以有效的保證結構轉換層的質量及整個高層主體工程質量。

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[2]潘輝.高層建筑轉換層施工技術初探.民營科技，2012（11）：314～316.

[3]陸廣華.高層建筑轉換層施工技術之要點.城市建設理論研究，2013（34）：123～125.

TU974

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1673-0038（2015）13-0084-02

2015-3-1