房建工程結構轉換層的施工技術要點解析

白 健

(山西建筑工程集團有限公司一分公司, 山西太原 030027)

1 結構轉換層概念

在建筑的設計過程當中，根據不同的功能在進行結構設計，需要根據多功能的綜合體建筑劃分出不同的功能區域，實現樓層之間的轉換。對于不同的建筑中的結構轉換層來說，需要根據不同的結構形式來進行軸網布置的變化設置。高層建筑結構轉換層的豎向的荷載較大、橫跨跨度和面積也較大，其截面的高度大并且其中的鋼筋排布相對密集，從而也提高了高層建筑結構轉換層的施工難度。一般來說，在高層建筑結構轉換層當中可以分為以下類型。

(1)板式結構轉換層，在高層建筑的上下層之間存在著數量較多的柱網，因此需要利用板式結構的轉換層來保證其受力均勻，需要保證其厚度在2.8m左右，可以達到抗剪切力的要求。在板式結構的施工過程當中，由于其自身的重量相對較大，因此需要利用較多的輔助材料來進行施工。

(2)框架結構的轉換層，具備了相當良好的抗震性能，主要以矩形柱的方式作轉換結構。由于其施工難度的相對較大，因此需要用支撐對最下層的框架結構進行加固。

(3)梁式轉換層結構，需要保證建筑施工當中的垂直狀態。對高層之間的作用力進行傳遞，從而確保高層建筑的整體性。在其中，最上層墻的受力可以傳遞到最下方的柱子上。梁式結構造價成本相對較高的，其高度在0.8～6m的范圍內。

本文以某工程的梁式轉換層結構工程來作為主要的研究對象，其地上22層，地下1層，總建筑面積為26 020m2，其中商業用房為1～4層，首層的層高5.10m，在2～4層之間每層的層高為4.10m，建筑整體結構采用的是框架-筒體結構。5～22層為住宅，是剪力墻結構。因此在4層、5層之間就需要設置轉換層結構，轉換梁的斷面主要為1 000mm×1 800mm，800mm×1 800mm，1 000mm×2 000mm，600mm×2 000mm，其中轉換梁的跨度為9m，連續長為34m。

2 高層建筑結構轉換層施工技術

(1)臨時支撐工程施工，可以確保結構轉換層的施工順利進行，進行臨時支撐架的搭建。需要保證支撐架的腳手架的長度和寬度高度都符合要求，支架和工程墻體設置連墻件，其負載能力可以在正常使用狀態下保證其抗轉動能力。在此種情況下，需要保證支撐架結構的準確性、施工材料的達標以及負載變異情況的及時分析等，從而確保穩定性，保證其結構的準確性和合理性。

(2)在模板工程的施工，需要進行穩定性和承載力驗算，在模板材料的選擇方面需要確保材料本身的強度和承載力。一般來說，木模板、鋼模板和鋁模板是比較常用的模板材料，除此之外，還要保證其剛度、承載力和彈性模量的達標，進行澆筑之前還需要進行濕潤，從而可以有效地避免產生混凝土的外觀質量缺陷現象。

(3)在鋼筋工程施工，鋼筋在其轉換層當中的布置是比較密集的，鋼筋的布置方式以及連接形式應符合設計。因此作為施工人員來說，需要對鋼筋材料本身的性能和施工的實際情況應符合設計，從而使施工順利。

(4)混凝土工程施工技術，結構轉換板在厚度、面積以及總體積也相對較大。對于溫度應力方面的控制需要和鋼筋密度來進行考量設計，對于混凝土本身的內外溫差方面進行最大限度的控制，從而實現溫差控制確保結構轉換板的質量。

在本文的工程當中，混凝土的配合比和原料如表1所示，混凝土的塌落度，最好保持在80～180mm的范圍內，結合各方面因素的影響下，在本工程當中的混凝土塌落度為140～160mm。在混凝土的施工過程當中，為了減少由于時間過長導致的冷縫現象，需要按斜面來進行混凝土施工的推進，斜面的分層厚度在500mm以內，轉換梁的振搗，用30振動棒來進行轉換梁的振搗，其中每一個插入點的振搗時間需要保持在10～30s的范圍內，以混凝土開始泛漿不冒氣泡為準，在振搗的過程當中每一個振點的間距需要控制在40cm內。

3 帶結構轉換層高層建筑設計中需要注意的問題

(1)確保高層建筑當中所存在的較大區域空間的剛度，達到標準，采取措施使轉換層之間的上下層結構當中所存在的剛度處于合理的范圍之內的同時，還需要最大限度的保證等效側向剛度符合規范要求。

表1 混凝土配合比 kg/m3

(2)最大限度地減小外界作用力對框架剪力墻的影響，保證豎向構件本身的配筋率達到合格的標準范圍。對結構轉換層的位移角度，大小進行控制，最終確保高層建筑基底本身的重力荷載可以達到抗震要求。

(3)加強薄弱樓板的抗壓性能，一般用厚度為220mm的現澆混凝土樓板來進行加固施工，用150mm的樓板來作為對應的轉換層，實現對稱關系。

4 帶結構轉換層高層建筑結構設計中的優化策略

(1)轉換層之間豎向存在的差異性進行最大限度地減小，在建筑施工過程中，高層建筑當中的轉換層主要利用豎向結構傳力，其剛度突變也較大，對于結構轉換層之間的安全性也會造成一定程度的影響。在此種情況下，作為設計人員來說，需要最大限度地減小轉換層的雙向結構之間所存在的差異性，保證上下結構之間的差值可以處于合理的范圍內。與此同時，可以通過增加落地墻厚度來增強其安全系數，實現對結構的相關補償。

(2)還要針對不同受力狀況下對轉換層所造成的影響進行分析和考慮。對于高層建筑來說，需要考慮到在不同層之間的受力狀況，尤其是其中的關鍵部位。在進行設計的過程中，在受力狀況不同的基礎上應用先進技術手段，從而可以對不同部位的實際應力進行計算。對于高層建筑的結構轉換層周圍的應力分布情況，可以根據實際情況增加一定量的鋼筋，實現結構層效果的發揮。

(3)剪力墻合理布置，從而實現轉換層整體結構的合理性。在進行轉換層設計的過程中，需要剪力墻當中的剪力墻暗柱均勻地布置，并且保證其合理的范圍內。一般情況下，布置在11m的間距范圍內，可以達到剪力墻的受力要求，從而提升高層建筑的空間布局設計。通過此種方式，可以最大限度地增強其地下建筑結構整體的抗壓程度和承載能力。在對轉換層設計的過程當中，可以最大限度地保證梁體的整體結構能夠承受相關應力，還要實現短肢墻的內力的合理控制。