房建工程结构转换层的施工技术要点解析

白 健

(山西建筑工程集团有限公司一分公司, 山西太原 030027)

1 结构转换层概念

在建筑的设计过程当中，根据不同的功能在进行结构设计，需要根据多功能的综合体建筑划分出不同的功能区域，实现楼层之间的转换。对于不同的建筑中的结构转换层来说，需要根据不同的结构形式来进行轴网布置的变化设置。高层建筑结构转换层的竖向的荷载较大、横跨跨度和面积也较大，其截面的高度大并且其中的钢筋排布相对密集，从而也提高了高层建筑结构转换层的施工难度。一般来说，在高层建筑结构转换层当中可以分为以下类型。

(1)板式结构转换层，在高层建筑的上下层之间存在着数量较多的柱网，因此需要利用板式结构的转换层来保证其受力均匀，需要保证其厚度在2.8m左右，可以达到抗剪切力的要求。在板式结构的施工过程当中，由于其自身的重量相对较大，因此需要利用较多的辅助材料来进行施工。

(2)框架结构的转换层，具备了相当良好的抗震性能，主要以矩形柱的方式作转换结构。由于其施工难度的相对较大，因此需要用支撑对最下层的框架结构进行加固。

(3)梁式转换层结构，需要保证建筑施工当中的垂直状态。对高层之间的作用力进行传递，从而确保高层建筑的整体性。在其中，最上层墙的受力可以传递到最下方的柱子上。梁式结构造价成本相对较高的，其高度在0.8～6m的范围内。

本文以某工程的梁式转换层结构工程来作为主要的研究对象，其地上22层，地下1层，总建筑面积为26 020m2，其中商业用房为1～4层，首层的层高5.10m，在2～4层之间每层的层高为4.10m，建筑整体结构采用的是框架-筒体结构。5～22层为住宅，是剪力墙结构。因此在4层、5层之间就需要设置转换层结构，转换梁的断面主要为1 000mm×1 800mm，800mm×1 800mm，1 000mm×2 000mm，600mm×2 000mm，其中转换梁的跨度为9m，连续长为34m。

2 高层建筑结构转换层施工技术

(1)临时支撑工程施工，可以确保结构转换层的施工顺利进行，进行临时支撑架的搭建。需要保证支撑架的脚手架的长度和宽度高度都符合要求，支架和工程墙体设置连墙件，其负载能力可以在正常使用状态下保证其抗转动能力。在此种情况下，需要保证支撑架结构的准确性、施工材料的达标以及负载变异情况的及时分析等，从而确保稳定性，保证其结构的准确性和合理性。

(2)在模板工程的施工，需要进行稳定性和承载力验算，在模板材料的选择方面需要确保材料本身的强度和承载力。一般来说，木模板、钢模板和铝模板是比较常用的模板材料，除此之外，还要保证其刚度、承载力和弹性模量的达标，进行浇筑之前还需要进行湿润，从而可以有效地避免产生混凝土的外观质量缺陷现象。

(3)在钢筋工程施工，钢筋在其转换层当中的布置是比较密集的，钢筋的布置方式以及连接形式应符合设计。因此作为施工人员来说，需要对钢筋材料本身的性能和施工的实际情况应符合设计，从而使施工顺利。

(4)混凝土工程施工技术，结构转换板在厚度、面积以及总体积也相对较大。对于温度应力方面的控制需要和钢筋密度来进行考量设计，对于混凝土本身的内外温差方面进行最大限度的控制，从而实现温差控制确保结构转换板的质量。

在本文的工程当中，混凝土的配合比和原料如表1所示，混凝土的塌落度，最好保持在80～180mm的范围内，结合各方面因素的影响下，在本工程当中的混凝土塌落度为140～160mm。在混凝土的施工过程当中，为了减少由于时间过长导致的冷缝现象，需要按斜面来进行混凝土施工的推进，斜面的分层厚度在500mm以内，转换梁的振捣，用30振动棒来进行转换梁的振捣，其中每一个插入点的振捣时间需要保持在10～30s的范围内，以混凝土开始泛浆不冒气泡为准，在振捣的过程当中每一个振点的间距需要控制在40cm内。

3 带结构转换层高层建筑设计中需要注意的问题

(1)确保高层建筑当中所存在的较大区域空间的刚度，达到标准，采取措施使转换层之间的上下层结构当中所存在的刚度处于合理的范围之内的同时，还需要最大限度的保证等效侧向刚度符合规范要求。

表1 混凝土配合比 kg/m3

(2)最大限度地减小外界作用力对框架剪力墙的影响，保证竖向构件本身的配筋率达到合格的标准范围。对结构转换层的位移角度，大小进行控制，最终确保高层建筑基底本身的重力荷载可以达到抗震要求。

(3)加强薄弱楼板的抗压性能，一般用厚度为220mm的现浇混凝土楼板来进行加固施工，用150mm的楼板来作为对应的转换层，实现对称关系。

4 带结构转换层高层建筑结构设计中的优化策略

(1)转换层之间竖向存在的差异性进行最大限度地减小，在建筑施工过程中，高层建筑当中的转换层主要利用竖向结构传力，其刚度突变也较大，对于结构转换层之间的安全性也会造成一定程度的影响。在此种情况下，作为设计人员来说，需要最大限度地减小转换层的双向结构之间所存在的差异性，保证上下结构之间的差值可以处于合理的范围内。与此同时，可以通过增加落地墙厚度来增强其安全系数，实现对结构的相关补偿。

(2)还要针对不同受力状况下对转换层所造成的影响进行分析和考虑。对于高层建筑来说，需要考虑到在不同层之间的受力状况，尤其是其中的关键部位。在进行设计的过程中，在受力状况不同的基础上应用先进技术手段，从而可以对不同部位的实际应力进行计算。对于高层建筑的结构转换层周围的应力分布情况，可以根据实际情况增加一定量的钢筋，实现结构层效果的发挥。

(3)剪力墙合理布置，从而实现转换层整体结构的合理性。在进行转换层设计的过程中，需要剪力墙当中的剪力墙暗柱均匀地布置，并且保证其合理的范围内。一般情况下，布置在11m的间距范围内，可以达到剪力墙的受力要求，从而提升高层建筑的空间布局设计。通过此种方式，可以最大限度地增强其地下建筑结构整体的抗压程度和承载能力。在对转换层设计的过程当中，可以最大限度地保证梁体的整体结构能够承受相关应力，还要实现短肢墙的内力的合理控制。