高层建筑结构转换层施工技术分析

邢益哨

摘要：高层建筑转换层结构施工是一项复杂且系统的技术，虽然难度较大，但实际效果明显，是现阶段高层建筑的关键环节。在实际的施工过程中，由于自重及支撑方面的影响和限制，转换层结构施工势必会存在各方面的不足和缺陷，所以施工单位还需在实践的过程中不断提升自身的施工水平，确保施工效果，从而促进我国建筑行业的全面发展。

关键词：高层建筑；结构；转换层；施工技术

1 转换层按结构形式分类

1.1梁式转换层

梁式转换层是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式，其传力途径为上部墙→转换梁→下部柱，具有传力直接、明确和清楚的优点，便于工程计算、分析和设计，且造价较为节省，据资料统计，梁式转换层数量约占转换层总量的77%，转换梁的截面高度为0.8～6.0m，如某32层工程中，最大转换梁截面尺寸为1m ×3m，跨度8.6m。

1.2 箱式转换层

箱式转换层是单向托梁和双向托梁同上、下层较厚的楼板浇筑成一整体共同工作，从而形成刚度较大的箱式转换层。

1.3 板式转换层

当转换层上下柱网错开较多，布置又不规则，难以用梁直接承托时，则需要做成厚板，形成板式转换层，从抗剪和抗冲切考虑，转换板厚度往往很大，实际转换板厚度可达2.0～2.8m，板式转换层的下层柱可以灵活布置，但自重很大，材料耗用多，施工难度大。

2.高层建筑转换层的结构特性

2.1 建筑上、下部分之间的柱网尺寸不同，这种建筑虽然上下部分的结构类型相同，但通常需要通过转换层，扩大其下部结构的柱距，以形成大柱网。

2.2 建筑上、下部分之间结构类型的转换，此类建筑上部和下部采用的结构形式不同。如：上部采用剪力墙结构，下部采用框架结构或框架剪力墙结构。

2.3 具备转换结构和扩大轴线尺寸的混合形式。无论哪一类形式，高层建筑转换层作为实现内力转换的构件，都要担负建筑上部荷载在向下传递过程中，因被迫发生改变（因上下结构差异）而产生的种种不利影响。

转换层结构需要具备有足够的刚度和强度才能胜任其任务，转换层常见的结构形式有：梁式转换层、箱式转换层、厚板转换层和桁架转换层等。

3 高层转换层施工技术分析

3.1 支撑系统的施工技术方式

由于转换层自身的负重比较大，加上上层结构的重量，在施工中一定要特别注意结构的稳定性和安全性。因此，在施工之前一定要进行精确的计算和勘察，保证转换层支撑系统的稳定性。常见的支撑系统为：1.钢管支撑结构。该结构主要使用在负荷不太大的建筑结构中，或者采用板式轉换梁。转换梁的布置要精确，提高钢管的硬度和支撑能力。2.型钢构架结构。这种结构主要适用于建筑构造本身自重较大的工程中，主要针对一些转换层的位置较高的结构使用。施工人员会在转换层的下层埋设钢结构，用于对转换层的支撑，这样的话，钢结构就可以把来自建筑的荷载传导到地下，减轻转换层的负重，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。和前述一样，适用于转换梁自重大且上层负荷大的结构中，但它更适合用在转换层不太高的结构中。在架设钢结构时，一定要首先保证钢结构之间的间距，这样才能保证钢结构位置的稳定性。

3.2 钢筋工程

（1）为保证梁内钢筋骨架的稳定和便于操作，可在转换梁两侧搭设双排脚手架作为钢筋临时支撑，利用钢管架支撑上部钢筋，待钢筋位置固定并焊接后，撤去钢管脚手架。

（2）主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接，并注意微、大化置，焊接人员均持证上岗，焊接和机械连接均按照规范要求做力学试验，确保焊接及机械连接质量。

（3）征得设计同意后，可将箍筋做成开口箍，待粱的纵向钢筋绑扎完成后，再将箍筋焊接成封闭箍。

（4）梁的上、下部钢筋伸入柱、墙内锚同长度，腰筋锚固长度及楼扳钢筋伸入梁内的锚固长度均按设计要求留设。

3.3 模板工程

梁侧模可采用组合钢模板或17mm厚覆膜胶合板，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（Φ≥14mm），钢模板也可以设扁钢拉片（厚度≥3mm），螺杆纵横合钢模板或17mm厚覆膜胶合板，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，可在梁内设置向间距为400mm～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‰。要求转换层构件的混凝土强度达到100%后方可拆除底模。

3.4 预应力混凝土转换层结构施工技术

（1）可以采用择期张拉技术，即在高层建筑转换结构上部施工了七八层之后，再张拉预应力，值得注意的是，必须加强转换结构下的支撑。

（2）采用分阶段张拉技术，即通过逐渐施加预应力的方法来不断平衡各阶段荷载，但会出现一个施工费用略高的问题，这是由于张拉次数较多，相应费用较大。

（3）配置一定数量的预应力筋在预拉区，用以实现反拱。

3.5 混凝土工程

（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）混凝土浇筑。混凝土浇筑时应做好：混凝土浇筑必须满足每层整体连续性的要求，浇筑时采用从转换板中心开始向两侧行进的对称浇筑路线，保证两侧施工速度一致，使下部脚手架对称受力，防止发生侧向位移；采用斜面分层，薄层浇筑，自然流淌，连续浇筑到顶的方法；慎重选择振捣器；进行裂缝控制。大体积混凝土泵送，表面水泥浆较厚，浇筑后需作处理。在初凝前1h～2h先用长刮尺按标高刮平，在终凝以前再用铁滚筒碾压数遍，以闭合收缩裂缝。

（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：混凝土的养护。施工过程中，为了避免早期混凝土出现收缩，应对新浇筑的混凝土采取养护措施，主要进行构件的湿润养护，对大体积混凝土采取蓄水护方法，对混凝土进行20天的养护。对于这种大体积的混凝土结构，为了防止水泥水化热问题的出现，在实施降温的同时控制峰值上升。混凝土浇捣成型后，在混凝土表面铺上覆盖布条、薄膜，很好的减少混凝土内外温差，防止裂缝出现。

4 结语

所谓结构转换层是指每个建筑物中用于连结不同结构形式的关节处，对于下部结构来说它是封顶，对于上部结构来说它是基础，因此在整个建筑机构体系中属于承上启下的连结纽带，对整个建筑物的搭建起至关重要的作用。同时，由于转换层在具体的施工过程中所具有受力明确，传力直接，性价比高等优势，所以在建筑物的施工建设中得到广泛的推广与使用，特别是将其应用于高层建筑结构中的垂直转换。

参考文献

[1]李文红.对高层混凝土结构1.6m厚板式转换层叠合法施工的研究[J].四川建材，2015，3.

[2]唐兴荣，何若全.高层建筑中转换层结构的现状和发展[J].苏州城建环保学院学报，2011，3.

（作者单位：海南豪承建筑工程有限公司）