城建工程施工中板式轉換層技術的應用

徐江濤?陳永超

摘 要：結構轉換層是一個建筑物中不同結構形式相連結的關節點，它既是下部結構的封頂，又是上部結構的"空中基礎"，在整個建筑物結構體系中起著至關重要的連結紐帶作用。轉換層具有傳力直接、受力明確、造價較節省的優點，在實際中得到了較廣泛的推廣應用，是目前高層建筑中實現垂直轉換最常用的結構形式。如何采取合理的施工方法，保證施工質量達到設計要求，是關系到建筑物整體結構質量的重大問題。本文主要對高層建筑板式轉換層的優勢及技術應用進行了分析與探究。

關鍵詞：建筑工程；板式轉換層；優勢；技術應用

1 高層建筑板式轉換層的優勢

隨著人們對轉換框支剪力墻結構在轉換層位置設置較高時，轉換層對結構抗震性能不利的認識，從而提出了轉換層位置較高的框支剪力墻的抗震設計概念，并且限制轉換層下大空間結構的層數。板式轉換層最大的優點是可以在轉換層以上隨意布置結構型式和軸網，特別適用于建筑物上下部軸網錯位復雜甚至互不正交的情況。但轉換板傳力路徑不清晰，受力狀態復雜，結構分析計算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要，轉換板厚一般在2M以上，這一方面造成轉換層質量和剛度的突變，在地震作用時結構反應增大，轉換層上下相鄰層更成為結構薄弱層，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構件的荷載明顯增大，設計難度大。研究表明，轉換厚板的內力和位移分布嚴重不均，最大值與最小值間相差可達幾十倍。從整體上看，板式轉換的力學性能和經濟指標均較差，在實際工程中應慎用。當上下軸網變化但仍正交時，可采用正交主次轉換梁的結構型式來實現轉換。

2 建筑工程施工中板式轉換層的應用

1、模板工程

該工程結構轉換層混凝土澆筑一次性完成，施工速度快，但模板支撐數量大。選擇模板支撐方案主要考慮以下因素：保證轉換層混凝土的結構質量，滿足結構設計要求模板支撐體系穩定可靠，確保高大模板施工的安全：選材方便，降低工程成本。

（1）底模板及支撐

選擇定尺的48×3.5mm鋼管腳手架支撐體系，通過計算確定模板支撐體系立桿的間距、步高及剪刀撐的間距。立桿下鋪墊板，上端設可調頂托，主楞骨為100mm×100mm方木，密排50mm厚木方作次楞骨，選用12mm竹膠合板模板，膠合板模板上面鋪設一層0.6mm厚的塑料薄膜，用以對混凝土底面的保溫、保濕養護。支撐采用雙立桿布置的方法，除滿足荷載要求外，還應考慮操作方便。縱距為550mm，雙立桿間距250mm，間隔布置（即La=550 mm ），步高（h）為850mm，橫距為400 mm。設置雙向掃地桿，每3600 mm設置雙向剪刀撐。

邊梁部位轉換層厚度3.1m，且較三層外挑1080mm，豎向支撐在三層樓板上布置[16#槽鋼@800作挑梁。槽鋼外挑1300mm，內壓1700mm，遇墻時在墻上穿孔。在懸挑槽鋼上通長布置6根槽鋼，立桿按設計要求布置在上面，支撐邊梁底部，邊梁900mm高混凝土先行澆筑后與梁底支撐系統共同作用，支撐2.2m厚板式轉換層的施工荷載。

（2）側模支撐

轉換層在15.65m標高上，為了防止出現脹膜現象，保證混凝土外觀質量，側模采用了全鋼大模板。模板高度3240mm，設錨固螺栓固定側模，螺栓與支撐系統、豎向及水平混凝土結構連接固定。二、三道螺栓在有柱的部位焊接在柱的鋼筋上，在無柱的部位，第二道螺栓焊接在梁上的預埋筋上，第三道螺栓焊接在10槽鋼上。

由于鋼大模板散熱較快，混凝土側表面與環境的溫差極易超過25℃。為了滿足溫差要求，及時采取了拆除鋼模板，覆蓋、保濕、保溫的措施。

（3）樓梯支模

由于樓梯及預留孔洞的承載力比其它部位低，所以采取了槽鋼和斜撐輔助加固的措施。調整三層樓梯板的設計，增大其承載力，腳手架支撐從一層開始加固，以確保該部位支撐的穩定。

2、鋼筋工程

結構轉換層鋼筋用量大約1100t，全部采用HRB400型，鋼筋密集，鋼筋直徑大。結構轉換層縱橫各設置11道暗梁，暗梁寬度1000～2600mm，梁上層鋼筋雙排28mm，下層筋雙排28mm。板筋上下層采用25mm和28mm兩種，雙排雙向。為抵抗混凝土局部強度收縮應力，在板中上下排鋼筋間設16@200雙向鋼筋網，無暗梁區域上下排鋼筋間設16@400抗剪兼架立筋。

板內布筋原則：橫向筋放于外排，豎向筋放于內排，上部筋在跨中連接，下部筋在暗梁處連接。

由于鋼筋層數較多，為保證鋼筋連接質量和方便施工，板中所有受力鋼筋均采用直螺紋連接。板主筋保護層取50mm，梁主筋保護層取30mm，轉換層厚板內的鋼筋，不得在暗梁內截斷，施工時不得留施工縫。排水管采用4根DN250無縫鋼管套管，排水管安裝時遇鋼筋時鋼筋彎曲，不得截斷鋼筋。暗梁鋼筋安裝搭設臨時腳手架鋼管支架，先安裝同一方向的暗梁，再安裝另一方向的暗梁，避免鋼筋縱橫交叉，架空疊加超高。因轉換層鋼筋單位面積重量大，特別是暗梁部位，采用現場特制的高強保護層墊塊，并增加墊塊數量，以保證鋼筋保護層的厚度。

3、混凝土工程

轉換層混凝土強度等級為C40，為控制大體積混凝土的裂縫，設計要求采用循環冷卻水管降溫，并加膨脹劑。考慮轉換層內鋼筋密集，循環水管施工困難，造價高。膨脹劑在保濕養護條件下，能較好補償混凝土的收縮，但在轉換層側面和底部受養護條件限制，膨脹劑對此較難發揮作用。經論證，決定取消循環冷卻水管和摻加膨脹劑的方案，采用大摻量粉煤灰降低水化熱，并在混凝土中增加聚丙烯纖維控制混凝土的早期收縮裂縫。

轉換層厚度2.2m，面積約為1480m2，共需混凝土2850m3，均采用商品混凝土。現場配備混凝土輸送泵3臺，混凝土供應能力60m。采用平面分層澆筑方案，有利于支撐系統的穩定，降低水化熱。

混凝土分3層整體連續澆筑，每層約700mm。大摻量粉煤灰纖維混凝土應屬于高性能混凝土范疇，混凝土坍落度較大，采用50mm插入式振搗棒，嚴格控制層間搭接振搗，不過振漏振，振搗以混凝土表面不再顯著下降，不出現氣泡，表面泛漿為準，初凝前需進行二次振搗。梁、柱、墻相交的部位，由于鋼筋較密應采用30mm的振搗棒。

大體積混凝土表面水泥漿較厚，澆筑后應進行處理。初凝前1～2h，先用長刮桿刮平；終凝前，再用鐵滾筒碾壓數遍，并用木抹子打磨壓平，以閉合表面收縮裂縫。核心筒部位混凝土澆筑：核心筒部位是雙層板，根據該部位的結構形式，分二次澆筑。

板式轉換層混凝土養護對混凝土質量到關重要。一方面保證水泥的正常水化，另一方面要控制混凝土的內外溫度不致出現有害的結構裂縫，養護時間至少應達14d。轉換板表面采用一層薄膜，三層草包夾一層膜，保溫保溫養護混凝土澆筑后，表面抹壓平整后約在12～14h后，先覆蓋塑料薄膜，再蓋三層草包夾一層薄膜，晝夜澆水保溫，不能有積水，不干燥泛白，以免表面收縮裂縫。

3 結束語

綜上所述，我國城市化的進程日益加快，對于要層建筑的需要越來越多，高層建筑結構的復雜化和多樣化使施工難度進一步上升。而轉換層的施工質量直接影響著整個高層建筑的結構安全。為此，施工企業必須提高其施工技術水平，只有這樣才能確保高層建筑的結構轉換層的施工質量。

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