高層建筑結構轉換層施工技術分析

邢益哨

摘要：高層建筑轉換層結構施工是一項復雜且系統的技術，雖然難度較大，但實際效果明顯，是現階段高層建筑的關鍵環節。在實際的施工過程中，由于自重及支撐方面的影響和限制，轉換層結構施工勢必會存在各方面的不足和缺陷，所以施工單位還需在實踐的過程中不斷提升自身的施工水平，確保施工效果，從而促進我國建筑行業的全面發展。

關鍵詞：高層建筑；結構；轉換層；施工技術

1 轉換層按結構形式分類

1.1梁式轉換層

梁式轉換層是目前高層建筑中實現垂直轉換最常用的結構形式，其傳力途徑為上部墻→轉換梁→下部柱，具有傳力直接、明確和清楚的優點，便于工程計算、分析和設計，且造價較為節省，據資料統計，梁式轉換層數量約占轉換層總量的77%，轉換梁的截面高度為0.8～6.0m，如某32層工程中，最大轉換梁截面尺寸為1m ×3m，跨度8.6m。

1.2 箱式轉換層

箱式轉換層是單向托梁和雙向托梁同上、下層較厚的樓板澆筑成一整體共同工作，從而形成剛度較大的箱式轉換層。

1.3 板式轉換層

當轉換層上下柱網錯開較多，布置又不規則，難以用梁直接承托時，則需要做成厚板，形成板式轉換層，從抗剪和抗沖切考慮，轉換板厚度往往很大，實際轉換板厚度可達2.0～2.8m，板式轉換層的下層柱可以靈活布置，但自重很大，材料耗用多，施工難度大。

2.高層建筑轉換層的結構特性

2.1 建筑上、下部分之間的柱網尺寸不同，這種建筑雖然上下部分的結構類型相同，但通常需要通過轉換層，擴大其下部結構的柱距，以形成大柱網。

2.2 建筑上、下部分之間結構類型的轉換，此類建筑上部和下部采用的結構形式不同。如：上部采用剪力墻結構，下部采用框架結構或框架剪力墻結構。

2.3 具備轉換結構和擴大軸線尺寸的混合形式。無論哪一類形式，高層建筑轉換層作為實現內力轉換的構件，都要擔負建筑上部荷載在向下傳遞過程中，因被迫發生改變（因上下結構差異）而產生的種種不利影響。

轉換層結構需要具備有足夠的剛度和強度才能勝任其任務，轉換層常見的結構形式有：梁式轉換層、箱式轉換層、厚板轉換層和桁架轉換層等。

3 高層轉換層施工技術分析

3.1 支撐系統的施工技術方式

由于轉換層自身的負重比較大，加上上層結構的重量，在施工中一定要特別注意結構的穩定性和安全性。因此，在施工之前一定要進行精確的計算和勘察，保證轉換層支撐系統的穩定性。常見的支撐系統為：1.鋼管支撐結構。該結構主要使用在負荷不太大的建筑結構中，或者采用板式轉換梁。轉換梁的布置要精確，提高鋼管的硬度和支撐能力。2.型鋼構架結構。這種結構主要適用于建筑構造本身自重較大的工程中，主要針對一些轉換層的位置較高的結構使用。施工人員會在轉換層的下層埋設鋼結構，用于對轉換層的支撐，這樣的話，鋼結構就可以把來自建筑的荷載傳導到地下，減輕轉換層的負重，適合于傳遞縱向的荷載。3.設置與轉換梁方向一致的支撐架結構。和前述一樣，適用于轉換梁自重大且上層負荷大的結構中，但它更適合用在轉換層不太高的結構中。在架設鋼結構時，一定要首先保證鋼結構之間的間距，這樣才能保證鋼結構位置的穩定性。

3.2 鋼筋工程

（1）為保證梁內鋼筋骨架的穩定和便于操作，可在轉換梁兩側搭設雙排腳手架作為鋼筋臨時支撐，利用鋼管架支撐上部鋼筋，待鋼筋位置固定并焊接后，撤去鋼管腳手架。

（2）主筋接頭全部采用閃光對焊或錐螺紋接頭連接，并注意微、大化置，焊接人員均持證上崗，焊接和機械連接均按照規范要求做力學試驗，確保焊接及機械連接質量。

（3）征得設計同意后，可將箍筋做成開口箍，待粱的縱向鋼筋綁扎完成后，再將箍筋焊接成封閉箍。

（4）梁的上、下部鋼筋伸入柱、墻內錨同長度，腰筋錨固長度及樓扳鋼筋伸入梁內的錨固長度均按設計要求留設。

3.3 模板工程

梁側模可采用組合鋼模板或17mm厚覆膜膠合板，為防止混凝土澆筑時產生的側壓力將模板擠壓變形而出現脹模現象，可在梁內設置對拉螺桿（Φ≥14mm），鋼模板也可以設扁鋼拉片（厚度≥3mm），螺桿縱橫合鋼模板或17mm厚覆膜膠合板，為防止混凝土澆筑時產生的側壓力將模板擠壓變形而出現脹模現象，可在梁內設置向間距為400mm～600mm。側模用鋼管作背杠進行鎖固，背杠間距縱橫500mm，梁底起拱要求1‰～3‰。要求轉換層構件的混凝土強度達到100%后方可拆除底模。

3.4 預應力混凝土轉換層結構施工技術

（1）可以采用擇期張拉技術，即在高層建筑轉換結構上部施工了七八層之后，再張拉預應力，值得注意的是，必須加強轉換結構下的支撐。

（2）采用分階段張拉技術，即通過逐漸施加預應力的方法來不斷平衡各階段荷載，但會出現一個施工費用略高的問題，這是由于張拉次數較多，相應費用較大。

（3）配置一定數量的預應力筋在預拉區，用以實現反拱。

3.5 混凝土工程

（1）原材料：①選用水化熱較低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥；②加入適量的粉煤灰以減少水泥用量；③加入適量外加劑（減水劑、緩凝劑）使混凝土緩凝，使升溫過程延長，降低水化熱峰值。

（2）混凝土澆筑。混凝土澆筑時應做好：混凝土澆筑必須滿足每層整體連續性的要求，澆筑時采用從轉換板中心開始向兩側行進的對稱澆筑路線，保證兩側施工速度一致，使下部腳手架對稱受力，防止發生側向位移；采用斜面分層，薄層澆筑，自然流淌，連續澆筑到頂的方法；慎重選擇振搗器；進行裂縫控制。大體積混凝土泵送，表面水泥漿較厚，澆筑后需作處理。在初凝前1h～2h先用長刮尺按標高刮平，在終凝以前再用鐵滾筒碾壓數遍，以閉合收縮裂縫。

（3）由于轉換層結構鋼筋密集：混凝土澆筑時振搗難度較大，在實驗的基礎上盡量選擇粒徑較小的骨料，在施工中，砼振搗器以插入式高頻振搗器為主。振搗時做到快插、慢拔，為了避免過震、漏震，每點振搗時間約需20～30s，振搗間距≤500mm，振搗棒插入下一層 50mm深，對梁、柱、墻相交部位振搗時要振搗密實，以混凝土表面水平不再顯著下降，表面開始泛漿氣泡上反為宜。

（4）嚴格監控混凝土溫度變化：埋置足夠數量溫度傳感器作為測溫控制點，定時做好溫度記錄。根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》規定，混凝土內外溫差不應大于25℃。

（5）混凝土內部預埋水管注入冷水循環，使內部降溫，外部用碘鎢燈照射或者采取保溫措施以提高表面溫度，使溫差縮小。

（6）養護：混凝土的養護。施工過程中，為了避免早期混凝土出現收縮，應對新澆筑的混凝土采取養護措施，主要進行構件的濕潤養護，對大體積混凝土采取蓄水護方法，對混凝土進行20天的養護。對于這種大體積的混凝土結構，為了防止水泥水化熱問題的出現，在實施降溫的同時控制峰值上升。混凝土澆搗成型后，在混凝土表面鋪上覆蓋布條、薄膜，很好的減少混凝土內外溫差，防止裂縫出現。

4 結語

所謂結構轉換層是指每個建筑物中用于連結不同結構形式的關節處，對于下部結構來說它是封頂，對于上部結構來說它是基礎，因此在整個建筑機構體系中屬于承上啟下的連結紐帶，對整個建筑物的搭建起至關重要的作用。同時，由于轉換層在具體的施工過程中所具有受力明確，傳力直接，性價比高等優勢，所以在建筑物的施工建設中得到廣泛的推廣與使用，特別是將其應用于高層建筑結構中的垂直轉換。

參考文獻

[1]李文紅.對高層混凝土結構1.6m厚板式轉換層疊合法施工的研究[J].四川建材，2015，3.

[2]唐興榮，何若全.高層建筑中轉換層結構的現狀和發展[J].蘇州城建環保學院學報，2011，3.

（作者單位：海南豪承建筑工程有限公司）