高层建筑转换层结构施工技术控制要点分析

尹强

（海南泰盛建筑工程有限公司，海南 海口 570206）

1转换层结构的施工特点

转换层是实现转折功能的大型水平构件,带转换层的高层建筑受力复杂并有其支撑系统自身的特点:

1.1 结构尺寸大,楼面支撑荷载重。带转换层体系内力的改向是通过引发截面内力来实现的,结构内力分布比较复杂,同时为保证上部结构水平剪力顺利传往下部,对转换层楼面水平刚度有严格要求,故一般转换层的结构构件尺寸较大、楼面荷载较重。

1.2 分层浇筑,利用先浇部分构件承载。转换层水平构件高跨比大,截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略,平截面假定不再适用,一般呈现短深梁或厚板的受力特性。采用一次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析,考虑分层处水平剪力对构件的影响,必要时应与设计单位配合,进行一次设计,确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。

1.3 结合下部结构灵活布置支撑系统。为减少对结构抗震的不利影响,避免转换结构上下层发生刚度突变和剪力突变,设计不落地支撑系统时可以结合下部结构进行灵活合理的布置。

1.4 通过下部竖向构件卸荷。根据转换层设计时"强化下部、弱化上部"的原则,结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度,转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下,下部竖向构件轴压比限值有严格的控制,以保证结构具有足够的延性。这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备,可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。

1.5 利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝士和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用己经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载,极大改善支撑受力性能,这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况。

2转换层结构施工技术控制要点

基于上述转换结构的特点,在施工中应重点考虑以下几个题

2.1 转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。

2.2 设置模板支撑系统以后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同,应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。转换板本身受下部支撑体系的作用或混凝土施工方法的影响,在板中易产生设计时未考虑到的附加内力,故需对转换板在施工阶段的受力状态做具佳的分析和计算,必要时可采取一定的构造措施来抵抗这些附加内力。

2.3 对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土握度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝士产生温度裂缝和收缩裂缝。

2.4 转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度究高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。

2.5 应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。

3模板工程

3.1 模板系统是由模板和支撑两部分组成二模板是使混凝土结构或构件成型的模型。搅拌机搅拌出的混凝土是具有一定流动性的混合物,经过凝结硬化后,才能成为所需要的、具有规定形状和尺寸的结构构件,所以模板不仅需要与混凝士结构构件形状和尺寸相同,还要具有足够的承载力、刚度,以承受新浇混凝土的荷载及施工荷载。支撑是保证模板形状、尺寸及其空间位置的支撑体系,支撑体系既要保证模板形状、尺寸和空间位置,又要承受模板传来的全部荷载。所以,对模板的基本要求是:

3.1.1 模板的接缝不应漏浆,在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水。

3.1.2 模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂。

3.1.3 浇注混凝土之前,模板内的杂物应清理干净。

3.2 模板结构的设计。模板工程的费用约占混凝土结构工程费用的1/3,支拆用工量约占1/2,因此模板设计是否合理,对节约材料降低工程成本关系重大。

3.3 模板结构设计的原则。模板结构的设计要贯彻实用、安全、经济的原则。

3.3.1 实用性。要保证混凝土结构工程的质量。模板结构要能保证混凝土结构和构件各部分的形状、尺寸和相互位置,构造简单,装拆方便，能多次周转使用。同时,便于钢筋的绑扎和安装以及混凝土的浇筑工作。

3.3.2 安全性。模板结构必须具有足够的承载力和刚度,保证在施工过程中,在各种荷载作用下不破坏、不倾覆、不倒塌,变形在允许范围内,结构牢固稳定,使用安全。

3.3.3 经济性结合。工程结构的具体情况,进行技术经济比较,因地制宜,就地取材,择优选择模板一次性投入,加快模板周转，减少模板支拆用工,减轻模板结构自重,并为后续装饰施工创造条件,做到既节约模板费用,又实现文明施工。

3.4 模板结构设计计算的依据。模板结构设计计算的主要依据是:拟建工程的设计图纸,施工组织设计中主要施工方法与进度计划,施工单位现有的技术物资条件,以及有关的设计、施工规范。

3.4.1 拟建工程的设计图纸。混凝土结构的位置、形状、尺寸是按照建筑物的使用要求和受力情况确定的,所以模板工程的设计应根据构件各部分的位置、形状、尺寸等相互关系,合理的选用模板和支架,同时,还要根据建筑装修设计的要求,选择相应的模板材料,明确组合方法,规定制作及安装要求,并根据实际的荷载情况计算出模板和支架应选截面的大小。

3.4.2 施工组织设计。施工组织设计是具体指导施工的技术经济条件,它全面地对拟建工程的生产作业进行了合理的布置,明确规定了拟用的施工方法,是模板设计的主要依据。因此,应根据此确定模板的选型、配置数量和周转程序。

3.4.3 施工单位现有的技术物资条件。在进行模板设计时,要对各种可行性方案进行比较选择,而施工单位现有的技术物资条件,是施工方案选择的重要依据,只有这样,才能做到尽量发挥现有模板的作用,就地取材制作,减少外加工,节约投资。

3.4.4 有关的设计、施工规范。由于我国目前还没有关于模板设计的有关规范,因此,模板设计只能遵守我国现行的有关设计、施工规范规定执行。其强度、刚度、稳定性应符合有关规定的要求,其构造除了遵照执行有关规定外,还要考虑施工的特殊要求。

3.5 模板材料选用原则。混凝土结构施工用的模板材料种类很多,较常用的木材和钢材两种,所选的材料应具有以下特性:

3.5.1 材料应具有足够的刚度,以保证模板结构有足够地承载能力。

3.5.2 材料应具有足够的弹性模量,以保证模板结构的刚度。在使用时,变形在允许范围内。

3.5.3 模板接触混凝土的表面,必须平整光滑。

3.5.4 尽量选用轻质材料,并且能够经过多次周转而不损坏。

3.6 设计时主要考虑的荷载。设计模板及支架时,应考虑以下荷载:

3.6.1 模板及其支架自重标准值。模板及其支架自重标准值根据实际图纸确定,肋形楼板及无梁楼板的荷载。

3.6.2 新浇混凝土自重标准值。普通混凝土采用24KN/mm,其他提凝土根据实际密度确定。

3.6.3 施工人员及设备的自重标准值。计算模板及直接支撑模板的小楞时,均布荷载为205KN/mm2,另应以集中荷载2.5KN再进行验算,比较两者所得的弯矩值,取其大者采用；计算直接支撑小楞结构构件时,均布荷载为1.5KN/mm2计算支架立柱及其它支撑结构构件时,均布荷载为1.0KN/mm2；振捣时产生的荷载标准值对水平面模板取2KN/mm2，对垂直面模板取4KN/mm2。

[1]草丽坤.高层建筑结构转换层的施工方法探讨,大连大学学报,2002

[2]降洽阳.高层建筑板式转换层施工技术,建筑施工,2002

[3]北京土木建筑学会,模板与脚手架工程施工技术措施,经济科学出版社2005