高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)分析

孫迎雨

（河南省工建集團(tuán)有限責(zé)任公司 河南鄭州 450016）

1 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層功能

（1）為適應(yīng)建筑市場(chǎng)的發(fā)展需求，提升建筑空間利用效率，現(xiàn)代高層建筑中已廣泛使用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。通常而言，高層建筑的空間屬于固定形式，新時(shí)代的發(fā)展背景下，人類多元化的功能需求促使建筑結(jié)構(gòu)不斷改革，設(shè)計(jì)師基于有效空間的利用合理引入結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，其不僅使剪力墻間距有效增加，而且對(duì)設(shè)計(jì)而言使高層建筑的框架柱更加適應(yīng)現(xiàn)代化要求。

（2）隨著現(xiàn)代建筑功能的日趨多元化，對(duì)建筑出入口的要求隨之提升，顯然傳統(tǒng)高層建筑出入口的設(shè)計(jì)已無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的需求。鑒于此，建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的增設(shè)通過(guò)柱距的增大使出入口更加寬廣且數(shù)量更多，很好的適應(yīng)了社會(huì)發(fā)展。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工特點(diǎn)

（1）一般情況下，高層建筑的抗震性能會(huì)因轉(zhuǎn)換層的增設(shè)使受力復(fù)雜而失去保證，其結(jié)構(gòu)與支撐系統(tǒng)雖在實(shí)際施工中擁有獨(dú)特的特點(diǎn)，但在轉(zhuǎn)換層施工時(shí)，仍很難對(duì)轉(zhuǎn)換層體系內(nèi)力進(jìn)行改向。要想更好的傳遞轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)的水平剪力，轉(zhuǎn)換層剛度則需采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸來(lái)保證，實(shí)踐表明：轉(zhuǎn)換層實(shí)際施工尺寸大小與樓面負(fù)荷呈正比例關(guān)系。

（2）由于建筑轉(zhuǎn)換層中水平構(gòu)件在工作過(guò)程中擁有較大跨度，且界面存在較大彎曲，因此使得水平界面對(duì)實(shí)際需求難以很好的滿足。此時(shí)對(duì)疊合構(gòu)件的分析則需采用二次疊澆法，同時(shí)在此基礎(chǔ)上還需分析構(gòu)件在分層處所受水平剪力的影響，最后協(xié)同設(shè)計(jì)單位一次設(shè)計(jì)成型，以此確保一次疊澆構(gòu)件在施工階段與使用階段擁有一致的承載能力。

（3）建筑轉(zhuǎn)換層施工過(guò)程中，為保證上下層在剪力與剛度發(fā)生突變的情況下順利實(shí)施，則需結(jié)合下部結(jié)構(gòu)與落地支撐系統(tǒng)靈活布置轉(zhuǎn)換層。

（4）通常情況下，對(duì)于建筑轉(zhuǎn)換層而言，其下部結(jié)構(gòu)處于強(qiáng)化狀態(tài)而上部結(jié)構(gòu)處于弱化狀態(tài)，此時(shí)則需對(duì)轉(zhuǎn)換層主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化。一般而言，為保證結(jié)構(gòu)的延展性，轉(zhuǎn)換層正常工作時(shí)其結(jié)構(gòu)是在地震負(fù)荷工況組合下進(jìn)行，此時(shí)則需在控制豎向構(gòu)件值比的同時(shí)采用具有足夠承載力與延伸性的設(shè)備為構(gòu)件提供承載（支撐傳力作用）。除此之外，為減輕建筑轉(zhuǎn)換層的施工重力，實(shí)際施工中也會(huì)通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用來(lái)改善結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 支撐系統(tǒng)施工

基于轉(zhuǎn)換層自身負(fù)重與上部荷載過(guò)大的考慮，為保證施工過(guò)程的安全性，務(wù)必要確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，故此必須在施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況與結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行精確的勘察與計(jì)算。常見(jiàn)支撐結(jié)構(gòu)體系有：①鋼管支撐。該支撐結(jié)構(gòu)大多運(yùn)用于負(fù)荷不大或采用板式轉(zhuǎn)換梁的建筑結(jié)構(gòu)中，在精確布置轉(zhuǎn)換梁的同時(shí)提升鋼管硬度與支撐能力；②鋼結(jié)構(gòu)支撐。當(dāng)建筑構(gòu)造本身?yè)碛休^大自重或轉(zhuǎn)換層位置較高（不能過(guò)高）時(shí)，一般使用鋼結(jié)構(gòu)支撐。埋設(shè)鋼結(jié)構(gòu)于轉(zhuǎn)換層下層部位，以此作為轉(zhuǎn)換層支撐，如此便可通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)將來(lái)自建筑的荷載傳導(dǎo)至地下，使轉(zhuǎn)換層負(fù)重得到減輕，該結(jié)構(gòu)對(duì)豎向荷載的傳遞效果更好。鋼結(jié)構(gòu)支撐架設(shè)過(guò)程中，為保證結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的間距進(jìn)行合理控制，同時(shí)確保支撐架結(jié)構(gòu)方向與轉(zhuǎn)換梁保持一致。

3.2 模板施工

（1）一次性支模。該支模方式對(duì)模板與支撐材料需求較大，需要從轉(zhuǎn)換層底一直支撐到底層地面或地下室地板，以此為轉(zhuǎn)換層提供底模支撐。

（2）荷載傳遞法支撐。利用支撐系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換層自重與施工外載由若干樓板共同承擔(dān)，具體需通過(guò)計(jì)算來(lái)確定支撐樓板的數(shù)量。

（3）疊合澆筑法支撐。通過(guò)疊合原理的運(yùn)用將轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑分為2～3次疊合成型，該方案對(duì)第二次澆筑混凝土的自重及施工外載利用第一次澆筑成型且具有一定強(qiáng)度的混凝土支撐，依此原理，由于支撐系統(tǒng)只以第一次澆筑混凝土的自重與施工外載為考慮，因此可將下部鋼管支撐的負(fù)荷做到有效減小，進(jìn)而避免支撐材料的大量周轉(zhuǎn)。

3.3 鋼筋施工

（1）鋼筋安裝。轉(zhuǎn)換層鋼筋配筋數(shù)量大且直徑普遍較粗，特別是在梁柱節(jié)點(diǎn)處，鋼筋更是密集交錯(cuò)，其就位和綁扎難度更大。因此，在下料時(shí)須考慮好鋼筋的相互關(guān)系以及綁扎的排筋次序，以有利于鋼筋的順利就位和綁扎，確保鋼筋工程施工的質(zhì)量。

（2）預(yù)留插筋定位。轉(zhuǎn)換層上部為標(biāo)準(zhǔn)層住宅，其構(gòu)件截面尺寸均比轉(zhuǎn)換層截面尺寸小，預(yù)留的插筋的位置準(zhǔn)確是保證上層施工質(zhì)量的關(guān)鍵，轉(zhuǎn)換層樓面放線時(shí)，應(yīng)放出剪力墻，轉(zhuǎn)換層大梁的投影線和控制線。由測(cè)量人員分別通過(guò)各種構(gòu)件的控制線來(lái)確定各自的預(yù)留插筋位置，按設(shè)計(jì)要求布置預(yù)留插筋。預(yù)留插筋完畢后，在通過(guò)剪力墻或其它標(biāo)記用尺量測(cè)復(fù)核無(wú)誤后，插筋用點(diǎn)焊固定在原鋼筋上，預(yù)留鋼筋上部必須綁扎三道水平箍筋，并用臨時(shí)斜撐固定，以增強(qiáng)其整體性。

3.4 混凝土施工

3.4.1 混凝土拌合

建筑轉(zhuǎn)換層混凝土施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)混合料攪拌時(shí)間嚴(yán)格控制，該操作主要以全部投入拌合料為基準(zhǔn)，控制攪拌時(shí)間不小于1.5～2.0min。對(duì)于混凝土配比的控制，在實(shí)驗(yàn)室事先按設(shè)計(jì)要求配制完成后實(shí)際施工中還需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況（如實(shí)測(cè)集料含水量）進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，對(duì)各材料的摻加在過(guò)稱方可投放，以此確保混凝土配比準(zhǔn)確。

3.4.2 混凝土澆筑

（1）全面分層。將整體結(jié)構(gòu)劃分為若干層后實(shí)施混凝土分層澆筑，對(duì)于上下層澆筑時(shí)間的控制，應(yīng)在下層混凝土未初凝前便開(kāi)始上層混凝土的澆筑，如此逐層直至澆筑完成。該澆筑方式適用于構(gòu)件平面尺寸較小的結(jié)構(gòu)，具體澆筑時(shí)可從短邊開(kāi)始沿長(zhǎng)邊逐漸推進(jìn)。

（2）分段分層。混凝土澆筑時(shí)根據(jù)實(shí)際情況從底層一端開(kāi)始，推進(jìn)到一定距離時(shí)實(shí)施上層混凝土澆筑，按此依次進(jìn)行直至澆筑完成。該方式一般多用于構(gòu)件厚度較薄、面積較大以及長(zhǎng)度較長(zhǎng)的澆筑情況。

（3）斜面分層。斜面分層澆筑時(shí)混凝土振搗宜從底層開(kāi)始向上逐漸移動(dòng)，一般適用于構(gòu)件長(zhǎng)寬比大于3的混凝土結(jié)構(gòu)。

3.4.3 混凝土防裂

以大體積混凝土結(jié)構(gòu)考慮，其裂縫產(chǎn)生的主要原因在于混凝土凝結(jié)所釋放的水化熱使構(gòu)件內(nèi)表溫差過(guò)大而形成。鑒于此：①為降低梁板構(gòu)件的核心溫度，可沿梁中豎向設(shè)置管徑為25mm的冷卻管與水箱回路兩套，同時(shí)控制降溫管間距為500mm，以此通過(guò)水循環(huán)方式降低混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度；②通過(guò)14.75%粉煤灰的摻入來(lái)減少20%的水泥用量，以此降低混凝土水化熱與水膠比的同時(shí)提升其和易性。另外，摻入適量緩凝劑也可降低水泥水化熱并推遲水化熱峰值的出現(xiàn)；③選用膨脹系數(shù)較小的骨料，以此提升混凝土抗裂性能并降低溫度應(yīng)力。

4 結(jié) 語(yǔ)（注意事項(xiàng)）

（1）設(shè)置完成模板支撐系統(tǒng)后，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在施工與使用兩階段中具有不同的受力狀態(tài)，在對(duì)厚板及其下部樓板轉(zhuǎn)換時(shí)，需檢驗(yàn)并計(jì)算其承載能力。建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的具體施工與方案編制，在力學(xué)結(jié)構(gòu)符合實(shí)際的情況下通過(guò)分析模式的建立來(lái)充分結(jié)合起設(shè)計(jì)與施工任務(wù)。

（2）通常情況下，由于轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)自身重力與所受外載較大，因此模板支撐方案的編制必須保證科學(xué)性與合理性，以此確保支撐系統(tǒng)擁有良好的穩(wěn)定性與較高的強(qiáng)度。支撐系統(tǒng)搭建過(guò)程中，為保證荷載正確傳遞，其上下位置必須保持統(tǒng)一，同時(shí)結(jié)合后期的拆除施工，合理安排搭建順序，確保支撐系統(tǒng)受力科學(xué)。

（3）需要注意的是，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)擁有較大截面尺寸時(shí)，混凝土施工應(yīng)按大體積結(jié)構(gòu)對(duì)待，盡量控制結(jié)構(gòu)內(nèi)表溫差，同時(shí)著力提升混凝土抗拉強(qiáng)度，以防因溫差應(yīng)力使構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。