高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點

孫文貴

摘 要：隨著我國城市化建設(shè)的進程不斷加快，高層建筑的結(jié)構(gòu)形式也被廣泛應(yīng)用于中小型城市，但是高層建筑一般是由住宅小開間與商業(yè)大開間組成，在豎直方向上具有很大的剛度變化。為了更好地解決剛度變化情況對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響，這就需要結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)。本文根據(jù)實際經(jīng)驗，分析建筑工程高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)，期望為后續(xù)工程做以指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

引言

現(xiàn)代高層建筑時常出現(xiàn)下部樓層豎向結(jié)構(gòu)與上部樓層偏差較大的現(xiàn)象，針對此現(xiàn)象就需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工，此項施工當(dāng)中需要在上下結(jié)構(gòu)之間布置轉(zhuǎn)換層，此轉(zhuǎn)換層需要同時做到上下層的支撐，所以施工難度較大。目前，高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工形式主要有4種，即梁式、桁架式、板式及箱式轉(zhuǎn)換層。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層功能

（1）為適應(yīng)建筑市場的發(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，而且對設(shè)計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)計已無法滿足社會發(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)了社會發(fā)展。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工特點

（1）一般情況下，高層建筑的抗震性能會因轉(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)雖在實際施工中擁有獨特的特點，但在轉(zhuǎn)換層施工時，仍很難對轉(zhuǎn)換層體系內(nèi)力進行改向。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)尺寸來保證，實踐表明：轉(zhuǎn)換層實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實際需求難以很好的滿足。此時對疊合構(gòu)件的分析則需采用二次疊澆法，同時在此基礎(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)計單位一次設(shè)計成型，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，對于建筑轉(zhuǎn)換層而言，其下部結(jié)構(gòu)處于強化狀態(tài)而上部結(jié)構(gòu)處于弱化狀態(tài)，此時則需對轉(zhuǎn)換層主體結(jié)構(gòu)進行強化。一般而言，為保證結(jié)構(gòu)的延展性，轉(zhuǎn)換層正常工作時其結(jié)構(gòu)是在地震負(fù)荷工況組合下進行，此時則需在控制豎向構(gòu)件值比的同時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，實際施工中也會通過預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運用來改善結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。

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

3.1支撐系統(tǒng)施工

基于轉(zhuǎn)換層自身負(fù)重與上部荷載過大的考慮，為保證施工過程的安全性，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現(xiàn)場實況與結(jié)構(gòu)體系進行精確的勘察與計算。常見支撐結(jié)構(gòu)體系有：①鋼管支撐。該支撐結(jié)構(gòu)大多運用于負(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)造本身擁有較大自重或轉(zhuǎn)換層位置較高（不能過高）時，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，如此便可通過鋼結(jié)構(gòu)將來自建筑的荷載傳導(dǎo)至地下，使轉(zhuǎn)換層負(fù)重得到減輕，該結(jié)構(gòu)對豎向荷載的傳遞效果更好。鋼結(jié)構(gòu)支撐架設(shè)過程中，為保證結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)的間距進行合理控制，同時確保支撐架結(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)，具體需通過計算來確定支撐樓板的數(shù)量。

（3）疊合澆筑法支撐。通過疊合原理的運用將轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑分為2～3次疊合成型，該方案對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)點處，鋼筋更是密集交錯，其就位和綁扎難度更大。因此，在下料時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，應(yīng)放出剪力墻，轉(zhuǎn)換層大梁的投影線和控制線。由測量人員分別通過各種構(gòu)件的控制線來確定各自的預(yù)留插筋位置，按設(shè)計要求布置預(yù)留插筋。預(yù)留插筋完畢后，在通過剪力墻或其它標(biāo)記用尺量測復(fù)核無誤后，插筋用點焊固定在原鋼筋上，預(yù)留鋼筋上部必須綁扎三道水平箍筋，并用臨時斜撐固定，以增強其整體性。

3.4混凝土施工

3.4.1混凝土拌合

建筑轉(zhuǎn)換層混凝土施工過程中，應(yīng)對混合料攪拌時間嚴(yán)格控制，該操作主要以全部投入拌合料為基準(zhǔn)，控制攪拌時間不小于1.5～2.0min。對于混凝土配比的控制，在實驗室事先按設(shè)計要求配制完成后實際施工中還需根據(jù)現(xiàn)場實況（如實測集料含水量）進行適當(dāng)調(diào)整，對各材料的摻加在過稱方可投放，以此確?；炷僚浔葴?zhǔn)確。

3.4.2混凝土澆筑

（1）全面分層。將整體結(jié)構(gòu)劃分為若干層后實施混凝土分層澆筑，對于上下層澆筑時間的控制，應(yīng)在下層混凝土未初凝前便開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)，具體澆筑時可從短邊開始沿長邊逐漸推進。

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

（3）斜面分層。斜面分層澆筑時混凝土振搗宜從底層開始向上逐漸移動，一般適用于構(gòu)件長寬比大于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，同時控制降溫管間距為500mm，以此通過水循環(huán)方式降低混凝土構(gòu)件內(nèi)部溫度；②通過14.75%粉煤灰的摻入來減少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。

四、結(jié)束語

高層混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層作為高層建筑結(jié)構(gòu)的有利保證，在高層建筑的營造過程中起到關(guān)鍵性的作用，我們只有不斷的對相應(yīng)施工技術(shù)進行深入的研究，并且在施工的過程中做到精益求精，加強混凝土轉(zhuǎn)換層澆筑后的養(yǎng)護工作才能不斷的提升結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量，從而保證我國城市發(fā)展的良性發(fā)展。

參考文獻：

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