高层建筑结构转换层施工技术工艺分析

宋宇航

摘 要：在高层建筑转换层施工中，由于其楼板厚、结构受力复杂、对支撑系统要求高，因此施工过程中的质量控制显得十分重要，只有在科学计算的基础上，精心组织，规范施工，做好施工过程中的质量控制，才能为建筑物整体质量打下坚实的基础。下面笔者对其技术要点进行分析。

关键词：高层建筑；结构转换层；模板支撑；施工技术

1、转换层上下结构的转换类型

1.1转换层实现上下结构的转化大致有以下3种类型

（1）上下层柱网、轴线的改变，转换层的上下层结构形式不变，仅柱网、轴线有所变化，常用于筒体结构建筑中。

（2）同时转换结构形式和结构轴线布置，就是上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。常用于上下层功能变化较大或较复杂的建筑物。

1.2转换层的结构形式

由于转换层上下结构转换有多种类型，所以转换层本身的结构形式也有不同，常用的有以下几种。

（1）梁式结构的转换层。目前国内用得最多的一种结构形式，它设计和施工简单，受力明确，一般在转换层的楼面设置纵横交错的钢筋砼承重大梁。为适应上部荷载的需要，梁的截面尺寸比较大，常用的尺寸有1000mm×2000mm，1200mm×2500mm，1500mm×3000mm等。

（2）桁架式结构的转换层。一般多由梁式结构的转化层变化而来的，整个转换层由多组钢筋混凝土桁架组成承重结构，桁架的上下弦杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内，层间设有腹杆。由于桁架高度较高，所以上下弦的截面尺寸相对较小。

2、转换层施工技术

2.1转换结构支撑系统

由于转换层结构自重及施工荷载较大，施工前应进行计算，确保支撑系统具备足够的强度和稳定性。通常采用的支撑方式有以下几种：

2.2满堂红钢管支撑架

适用于转换梁布置较密，结构自重及施工荷载相对不太大，或板式转换层结构的施工。这类支撑系统通常采用钢管脚手架，转换梁下立杆间距在600mm×600mm以内，立杆下垫200mm×50mm木垫板。

2.3沿转换大梁方向设置钢管支撑架

适用于转换梁自重及施工荷载较大的结构，且转换梁位置不太高的情况。须计算确定立杆的间距、步距，合理设置水平及竖向剪刀撑。某广场转换大梁支撑构造示意如下图所示。

2.4型钢构架支撑

在高层建筑结构转换层中，梁侧模可采用厚覆膜胶合板或者组合刚模版，为防止混凝土浇筑时产生的侧压力将模板挤压变形而出现胀模现象，可在梁内设置对拉螺杆（≥Ф14mm），鋼模板也可以设扁钢拉片（厚度≥3mm），螺杆纵横向间距为400～600mm。侧模用钢管作背杠进行锁固，背杠间距纵横500mm。梁底起拱要求1‰～3‰。由于转换层大梁自重大、跨度大，因此转换层构件的混凝土强度达到100%方可拆除底模。

2.5混凝土工程

转换层是结构的关键部位，一般为大体积混凝土施工，一次浇筑量大，混凝土强度也较高，容易产生温度应力。混凝土温度应力是由水化热、浇筑温度和外界气温变化等产生的各种温度应力。为防止大体积混凝土出现裂缝，主要应从降低内外温差（也就是减小温度应力）方面采取措施。具体包括以下内容：

（1）原材料：①选用水化热较低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥；②加入适量的粉煤灰以减少水泥用量；③加入适量外加剂（减水剂、缓凝剂）使混凝土缓凝，使升温过程延长，降低水化热峰值。

（2）合理设置施工缝及确定浇筑顺序：有些是分层浇捣，可采用二次迭合成型技术，有些是整体浇筑，要确定好浇筑顺序，保证混凝土施工不出现冷缝，要确保混凝土的连续浇筑及成型质量。

（3）由于转换层结构钢筋密集：混凝土浇筑时振捣难度较大，在实验的基础上尽量选择粒径较小的骨料，在施工中，砼振捣器以插入式高频振捣器为主。振捣时做到快插、慢拔，为了避免过震、漏震，每点振捣时间约需20～30s，振捣间距≤500mm，振捣棒插入下一层50mm深，对梁、柱、墙相交部位振捣时要振捣密实，以混凝土表面水平不再显著下降，表面开始泛浆气泡上反为宜。

（4）严格监控混凝土温度变化：埋置足够数量温度传感器作为测温控制点，定时做好温度记录。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定，混凝土内外温差不应大于25℃。

（5）混凝土内部预埋水管注入冷水循环，使内部降温，外部用碘钨灯照射或者采取保温措施以提高表面温度，使温差缩小。

（6）养护：在浇筑完混凝土后要及时养护，较常用的是用2层湿草袋夹1层塑料薄膜覆盖养护，专人定时浇水，可以起到保温保湿的作用，一般转换层结构混凝土的养护期为1个月左右。

3、钢筋工程施工

转换梁（板）的含钢量高，主筋长，梁柱节点区钢筋密集。因此，正确地翻样和下料，合理安排好就位次序是钢筋施工的关键。对于梁式结构转化层，其钢筋绑扎通常在梁的底模板架设完成后进行，钢筋绑扎完毕经过验收后安装大梁两侧的模板。钢筋绑扎中应切实注意钢筋骨架侧向的稳定，防止倾倒伤人。

4、混凝土工程

4.1混凝土的浇筑

分层的厚度决定于振捣器的棒长和振动力的大小，也应考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的大小，一般为20～30cm。插入式振捣器应伸入5cm为宜。

分层浇筑时，上层钢筋的绑扎应在下层混凝土经一定养护其强度达到1.2N/mm2混凝土表面温度与混凝土浇筑后达到稳定时的室外温度之差在25℃以下时进行。为了加强分层浇筑层间的结合，可以采取在下层混凝土表面设置键槽的办法。键槽可用100mm×100mm的木方每隔lm左右留设。分层浇筑间隔的时间，应以混凝土表面温度降至大气平均温度为好，即水化热温升的峰值以后，一般为3～5d，因此间隔时间以大于5d为宜。

4.2混凝土养护

混凝土由于浇注体量大，所以浇筑后特别注意养护，应采用以下方法控制混凝土内部与表面的温差值温差小于25℃：①蓄热保温法，即常规保温方法；②内降外保法，即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温，在大体积混凝土转换结构的表面采取保湿措施。冬季施工时还应按规定做好保温测温工作。

5、结语

总之，高层建筑结构转换层施工技术已日趋成熟，该技术已成为现代高层建筑结构发展的趋向之一，转换层结构在高层建筑中的应用使高层建筑结构的发展进入了一个新的发展时期，具有较大经济价值和社会效益，值得大力探讨。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2002；

[2]刘杰《高层建筑板式转换层的设计施工》[J]现代商贸工业2007（5）；

[3]王永德《高层建筑结构转换层施工技术的应用》[J]山西建筑2010（2）。

（作者身份证号码：320902199310098013）