城建工程施工中板式转换层技术的应用

徐江涛?陈永超

摘 要：结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相连结的关节点，它既是下部结构的封顶，又是上部结构的"空中基础"，在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连结纽带作用。转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点，在实际中得到了较广泛的推广应用，是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式。如何采取合理的施工方法，保证施工质量达到设计要求，是关系到建筑物整体结构质量的重大问题。本文主要对高层建筑板式转换层的优势及技术应用进行了分析与探究。

关键词：建筑工程；板式转换层；优势；技术应用

1 高层建筑板式转换层的优势

随着人们对转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时，转换层对结构抗震性能不利的认识，从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念，并且限制转换层下大空间结构的层数。板式转换层最大的优点是可以在转换层以上随意布置结构型式和轴网，特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不正交的情况。但转换板传力路径不清晰，受力状态复杂，结构分析计算繁冗。由于抗剪和抗冲切的需要，转换板厚一般在2M以上，这一方面造成转换层质量和刚度的突变，在地震作用时结构反应增大，转换层上下相邻层更成为结构薄弱层，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部竖向构件的荷载明显增大，设计难度大。研究表明，转换厚板的内力和位移分布严重不均，最大值与最小值间相差可达几十倍。从整体上看，板式转换的力学性能和经济指标均较差，在实际工程中应慎用。当上下轴网变化但仍正交时，可采用正交主次转换梁的结构型式来实现转换。

2 建筑工程施工中板式转换层的应用

1、模板工程

该工程结构转换层混凝土浇筑一次性完成，施工速度快，但模板支撐数量大。选择模板支撑方案主要考虑以下因素：保证转换层混凝土的结构质量，满足结构设计要求模板支撑体系稳定可靠，确保高大模板施工的安全：选材方便，降低工程成本。

（1）底模板及支撑

选择定尺的48×3.5mm钢管脚手架支撑体系，通过计算确定模板支撑体系立杆的间距、步高及剪刀撑的间距。立杆下铺垫板，上端设可调顶托，主楞骨为100mm×100mm方木，密排50mm厚木方作次楞骨，选用12mm竹胶合板模板，胶合板模板上面铺设一层0.6mm厚的塑料薄膜，用以对混凝土底面的保温、保湿养护。支撑采用双立杆布置的方法，除满足荷载要求外，还应考虑操作方便。纵距为550mm，双立杆间距250mm，间隔布置（即La=550 mm ），步高（h）为850mm，横距为400 mm。设置双向扫地杆，每3600 mm设置双向剪刀撑。

边梁部位转换层厚度3.1m，且较三层外挑1080mm，竖向支撑在三层楼板上布置[16#槽钢@800作挑梁。槽钢外挑1300mm，内压1700mm，遇墙时在墙上穿孔。在悬挑槽钢上通长布置6根槽钢，立杆按设计要求布置在上面，支撑边梁底部，边梁900mm高混凝土先行浇筑后与梁底支撑系统共同作用，支撑2.2m厚板式转换层的施工荷载。

（2）侧模支撑

转换层在15.65m标高上，为了防止出现胀膜现象，保证混凝土外观质量，侧模采用了全钢大模板。模板高度3240mm，设锚固螺栓固定侧模，螺栓与支撑系统、竖向及水平混凝土结构连接固定。二、三道螺栓在有柱的部位焊接在柱的钢筋上，在无柱的部位，第二道螺栓焊接在梁上的预埋筋上，第三道螺栓焊接在10槽钢上。

由于钢大模板散热较快，混凝土侧表面与环境的温差极易超过25℃。为了满足温差要求，及时采取了拆除钢模板，覆盖、保湿、保温的措施。

（3）楼梯支模

由于楼梯及预留孔洞的承载力比其它部位低，所以采取了槽钢和斜撑辅助加固的措施。调整三层楼梯板的设计，增大其承载力，脚手架支撑从一层开始加固，以确保该部位支撑的稳定。

2、钢筋工程

结构转换层钢筋用量大约1100t，全部采用HRB400型，钢筋密集，钢筋直径大。结构转换层纵横各设置11道暗梁，暗梁宽度1000～2600mm，梁上层钢筋双排28mm，下层筋双排28mm。板筋上下层采用25mm和28mm两种，双排双向。为抵抗混凝土局部强度收缩应力，在板中上下排钢筋间设16@200双向钢筋网，无暗梁区域上下排钢筋间设16@400抗剪兼架立筋。

板内布筋原则：横向筋放于外排，竖向筋放于内排，上部筋在跨中连接，下部筋在暗梁处连接。

由于钢筋层数较多，为保证钢筋连接质量和方便施工，板中所有受力钢筋均采用直螺纹连接。板主筋保护层取50mm，梁主筋保护层取30mm，转换层厚板内的钢筋，不得在暗梁内截断，施工时不得留施工缝。排水管采用4根DN250无缝钢管套管，排水管安装时遇钢筋时钢筋弯曲，不得截断钢筋。暗梁钢筋安装搭设临时脚手架钢管支架，先安装同一方向的暗梁，再安装另一方向的暗梁，避免钢筋纵横交叉，架空叠加超高。因转换层钢筋单位面积重量大，特别是暗梁部位，采用现场特制的高强保护层垫块，并增加垫块数量，以保证钢筋保护层的厚度。

3、混凝土工程

转换层混凝土强度等级为C40，为控制大体积混凝土的裂缝，设计要求采用循环冷却水管降温，并加膨胀剂。考虑转换层内钢筋密集，循环水管施工困难，造价高。膨胀剂在保湿养护条件下，能较好补偿混凝土的收缩，但在转换层侧面和底部受养护条件限制，膨胀剂对此较难发挥作用。经论证，决定取消循环冷却水管和掺加膨胀剂的方案，采用大掺量粉煤灰降低水化热，并在混凝土中增加聚丙烯纤维控制混凝土的早期收缩裂缝。

转换层厚度2.2m，面积约为1480m2，共需混凝土2850m3，均采用商品混凝土。现场配备混凝土输送泵3台，混凝土供应能力60m。采用平面分层浇筑方案，有利于支撑系统的稳定，降低水化热。

混凝土分3层整体连续浇筑，每层约700mm。大掺量粉煤灰纤维混凝土应属于高性能混凝土范畴，混凝土坍落度较大，采用50mm插入式振捣棒，严格控制层间搭接振捣，不过振漏振，振捣以混凝土表面不再显著下降，不出现气泡，表面泛浆为准，初凝前需进行二次振捣。梁、柱、墙相交的部位，由于钢筋较密应采用30mm的振捣棒。

大体积混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后应进行处理。初凝前1～2h，先用长刮杆刮平；终凝前，再用铁滚筒碾压数遍，并用木抹子打磨压平，以闭合表面收缩裂缝。核心筒部位混凝土浇筑：核心筒部位是双层板，根据该部位的结构形式，分二次浇筑。

板式转换层混凝土养护对混凝土质量到关重要。一方面保证水泥的正常水化，另一方面要控制混凝土的内外温度不致出现有害的结构裂缝，养护时间至少应达14d。转换板表面采用一层薄膜，三层草包夹一层膜，保温保温养护混凝土浇筑后，表面抹压平整后约在12～14h后，先覆盖塑料薄膜，再盖三层草包夹一层薄膜，昼夜浇水保温，不能有积水，不干燥泛白，以免表面收缩裂缝。

3 结束语

综上所述，我国城市化的进程日益加快，对于要层建筑的需要越来越多，高层建筑结构的复杂化和多样化使施工难度进一步上升。而转换层的施工质量直接影响着整个高层建筑的结构安全。为此，施工企业必须提高其施工技术水平，只有这样才能确保高层建筑的结构转换层的施工质量。

参考文献

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