试论高层建筑结构转换层施工技术要素

沈 日温国平

（1湖州准兴置业有限公司，浙江 湖州3130002浙江泰合建设有限公司，浙江 湖州 313000）

现代建筑为了满足人们日常生活工作的需要，房地产商通常将高层建筑设计成为商住两用型，即在较低楼层设置商用，较高楼层为住户居住。用途的不同造成了高层建筑不同楼层的建设施工方法的不同，比如在低层商用的房间，需要有较大空间、顶棚相对较高、视野开阔等特点；而高层住宅则为空间小、温馨舒适、独立卫生间等特点。为了满足建筑施工的合理性与安全性，施工单位通常会在商用与住宅楼层之间采用一种被称为"结构转换层"的施工方法来进行处理，使楼层各尽其用，又不影响美观和安全。

结构转换层实际上就是指不同结构形式的建筑物在关联处所采用的联结方法，它既给下层的房屋结构完成封顶工作，又成为上部房屋结构的地基。在施工方面，结构转换层的施工难度相对较大，对于大体积的混凝土施工技术要求很高[1]，在整个建筑物的结构当中起到了一种必不可少的纽带作用，是目前高层建筑中用来实现垂直转换的最常用的方法[2]。

一.常用的结构转换层种类：转换层的结构形式有很多，通常被应用于高层建筑施工建设的主要有以下几种[3]：

1.梁式结构

梁式结构多数被用于楼层下部为大空间剪力墙的建筑结构我，在钢筋混凝土的楼板上面，以单一纵向或横向、斜向、或纵横交错的托梁实现力点支撑，借以承担起来自于本层结构中处于落空状态的承重柱体或者是剪力墙体。如果需要进行纵横向同时转换时，可以选用双向的（纵横交错式）托梁布置。对于圆筒状、或多筒状的结构设计，也可以参考实际需求，在楼层转换层处做圈式的转换梁体，通过梁体把上层的力分散传递给下层的侧位立柱上，从而分散压力，保证建筑物的稳固。梁式结构的转换层受力性比较好，安全性强，结构和施工都相对简单易行。最适合用于上层为剪力墙、下层为框架结构的区间转换。

2.板式结构

板式结构通常是用较厚的板材来承担压力，适合用于梁式转换层无法支撑的上下柱网结构、或轴线有比较大错位的结构形式。采用板式结构，其下层的柱网结构使用灵活，可随意布置，不需要与上层的建筑结构保持完全一致。板式结构能够给上层建筑的多功能要求合理稳定的支撑，但同时也存在着较大的弊端。因板式结构材料厚，自重大，尤其是在发生灾害如地震的时候，易引起较大的水平震动，因此震区高层建筑慎用。

3.桁式结构

一般来说，在梁式结构的转换层中，如果梁体的跨度相对较大，并且上面承重的楼层数量较多，那么通过梁体传递到下层柱体的荷载就会相应加重，从而导致转换梁体的截面部分尺寸过大。理论上讲，这种形式似乎也可以在施工中实现，但实际上却会带来较大的安全隐患。另外，梁式的结构易影响大型的管路铺设，使整体空间布局无法被充分利用。在这种情况下，使用桁式结构的转换层就显得更加有利。桁式结构具有受力明确、传力点清晰等特点，更对管路的铺设提供足够的开洞和空间，同时，在位置与大小的控制上，灵活性也比较高。但是，桁式结构整体相对复杂，需要在设计和施工方面更加细致，计算好受力点和承重力度。

4.斜柱式结构

斜柱式结构实际上可以划分为桁式结构的一种，其更适合于高层、超高层建筑的楼层转换，通过斜柱式结构的利用可以有效解决某些转换层使用不便的问题。斜柱式的结构受力和传送力时比较直接，具有转换梁尺寸较小的特点，且更容易实际抗震的设计要求。

二.常用转换层施工技术

结构转换层是高层建筑的关键部位，其设计和施工都具有较严格的要求。当然，在施工时，不仅仅要按照设计图纸实施，还要有适宜和过硬的施工技术加以辅助，才能真正达到高质量、高承载力的转换效果。常用的转换层施工技术主要有[4]：

1.支撑系统的施工技术方式。

转换层因自身的重量以及上层的负荷较大，对于施工的安全性和稳定性要求十分严格，因此，在正式施工以前应该进行精密的计算与设计，来保证整个支撑系统的强度过硬。常被施工单位所采用的支撑系统施工技术方式主要有：①钢管支撑结构。这种结构较适合于施工的荷载相对不大的情况下，或者是采用板式的转换梁。转换梁的全局布置要密集，以保证钢管支撑结构的稳定性。②型钢构架结构。这种结构更适合于转换梁本身重量和上层负荷相对较大的情况，并且要求转换层的相对位置比较高。一般的施工方法是在转换层下层的柱体中埋设型钢构架结构，成为转换梁的支撑体系，型钢结构利用柱了将上层的荷载逐一传递下来，直达地面，适合于传递纵向的荷载。③设置与转换梁方向一致的支撑架结构。这种形式也比较适合于转换梁自重与上层荷载相对较大的建筑物，但更适用于转换梁相对位置不算太高的情况下。在进行钢管支撑架的设置时，应该准确计算立杆的距离，以保证承力位置准确。

2.模板结构施工技术。

一般用组合钢模板来作为转换梁侧模板的材料，也可以使用17mm厚覆膜胶合板。在混凝土浇筑的过程中，易产生侧压力而造成整个模板被挤压的变形，进而产生胀模现象，影响施工的质量标准，可以采用在转换梁内设计对拉螺杆的方法来解决这一问题。同时，侧模最好采用钢管来作为背杠完成锁固工作，背杠的间距通常为500 mm。值得注意的是，当转换层结构内的混凝土强度达到100%以后，才可以放心地将底模拆除。

3.钢筋结构的施工技术。

钢筋结构的总体施工工和具有钢量包含大、主盘较长、密集性强等特点，尤其是在梁柱的节点部位，钢筋的密集度更为显著。钢筋结构的捆绑难度较大，是施工过程中一大难题，最好采用以下措施来加强钢筋结构施工的便利性和提高工程质量。①首先，在转换梁的两侧位置建起两排脚手架，通过脚手架的支撑力来保证钢筋结构具有临时的支撑点，再利用钢管架构来支撑整个结构中上层部分的钢筋，等到所有钢筋结构焊接完成并达到稳固，再行撤离脚手架。②焊接作业人员必须为专业人员，应严格审查其证件，以免因技术不过关而影响工程质量或导致人身安全受到威胁。在主钢盘的接头部分，要采用闪光对焊的方法，或者使用锥螺纹进行接头的连接，把握好接头的具体位置。所有焊接工艺及过程必须按照规范进行操作，要根据施工设计图及力学实验完成施工内容，不能仅凭经验进行操作。③注意锚固长度的留设，包括转换梁上下部位、腰筋部位、楼板钢筋部位等。

4.混凝土的施工技术。

转换层结构的施工过程中，充满了大量混凝土作业，尤其是大梁部分作为整个结构的关键部位，更需要大面积的混凝土灌注。为保证混凝土灌注后的整体性，防止出现大面积的裂痕，在施工过程中应注意降低内外温差，并掌握好灌注后的保养方法。按规定混凝土的内外温差以小于25℃为宜。当然，原材料决定了混凝土整体质量的好坏，因此原材料的选择非常重要。另外就是关键点在于温度。

[1]王永德.高层建筑结构转换层施工技术的应用.山西建筑，2010，36（2）：167-168.

[2]章春明.刍议高层建筑结构转换层施工技术.建材与装饰，2010，1：126-128.

[3]孙清河，韦永峰.高层建筑结构转换层施工技术.经济技术协作信息，2009（24）：175.

[4]陈作镇.对高层建筑结构转换层施工技术的探讨.黑龙江科技信息，2009（28）：312.