建筑工程高层建筑结构转换层的施工技术探讨孙政垒

建筑工程高层建筑结构转换层的施工技术探讨孙政垒

孙政垒

身份证号码：37130219880812xxxx

摘要：现代高层建筑时常出现下部楼层竖向结构与上部楼层偏差较大的现象，针对此现象就需要采用结构转换层施工，此项施工当中需要在上下结构之间布置转换层，此转换层需要同时做到上下层的支撑，所以施工难度较大。目前，高层建筑结构转换层施工形式主要有4种，即梁式、桁架式、板式及箱式转换层。

关键词：高层建筑；转换层；施工技术

1转换层结构的施工特点

1.1结构尺寸大，楼面支撑荷载重

带转换层体系内力的改向是通过引发截面内力来实现的，结构内力分布比较复杂，同时为保证上部结构水平剪力顺利传往下部，对转换层楼面水平刚度有严格要求规范一般要求楼板厚度不小于，故一般转换层的结构构件尺寸较大、楼面荷载较重。

1.2分层浇筑，利用先浇部分构件承载

转换层水平构件高跨比大，截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略，平截面假定不再适用，一般呈现短深梁或厚板的受力特性。采用二次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析，考虑分层处水平剪力对构件的影响，必要时应与设计单位配合，进行一次设计，确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。

1.3结合下部结构，灵活布置支撑系统

为减少对结构抗震的不利影响，避免转换结构上下层发生刚度突变和剪力突变，设计不落地支撑系统时可以结合下部結构进行灵活合理的布置。

1.4通过下部竖向构件卸荷

根据转换层设计时“强化下部、弱化上部”的原则，结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度，转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下，下部竖向构件轴压比限值有严格的控制，以保证结构具有足够的延性这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备，可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。

2转换层的施工技术概述

2.1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，或者采用板式转换梁。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。该结构主要用在转换梁本身重量和上层负荷相对较大的工程中，且转换层的位置较高。施工人员在转换层下层的柱体中埋设型钢构架结构，这就是转换梁的支撑系统，钢结构利用柱子把建筑上层的荷载转移下来直达地面，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。和前述一样，适用与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。在进行钢管支撑架的设置时，必须要精确的计算出杆的距离，保证受力位置的准确。

2.2模板结构施工技术

常见的是用组合钢模板来作为转换梁侧模板的材料，也能使用17mm厚覆膜胶合板。在混凝土浇筑中，会容易铲射侧压力到这整个模板挤压变形，进而产生胀模现象，降低工程施工质量，但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500mm。而当转换层结构内的混凝土强度达到100%以后，才能将底模拆开。

2.3桁架转换层

桁架转换层比较多的使用在需要布置大量管道的建筑中，而它可以充分的利用建筑空间。桁架转换层主要用于承受竖向荷载，在满足建筑使用基本功能的前提下，通过增加中间的跨度或减小端节间的跨度来提高弦杆内力，这样不但有效减少了端节间的内力，还能让弦杆的内力分布均匀。因此，这种技术主要用于改善转换梁承托上部框架传递下来的竖向荷载很大而致使截面很大的情况。该转换层的施工工艺原则：（1）按“强转换层下部、弱转换层上部”这一原则来设计结构施工方案；（2）遵照“强斜腹杆、强节点”的原则来施工；（3）桁架转换层上部的框架结构要按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”来进行设计。在空腹桁架转换层的施工过程中，空腹桁架要整层铺设必须保证要有一定的强度来支撑。转换层的截面尺寸要根据剪压比来计算和确定，这样才能避免脆弱现象的发展。当转换桁架用于框架-核心筒结构、筒中筒结构的上部密柱转换为下部稀柱时也要进行满层铺设，并将两者斜杆的交点作为上部密柱的支撑点。最后就是应加强转换桁架的每一个节点的刚度，而对其结构也要进行完善，防止应预应力问题而产生的结构强度问题。

3施工中的注意事项

3.1施工准备以及要点

大体积混凝土施工前的准备工作，除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外，应根据其施工的特殊性，做好附属材料和辅助设备的准备工作，如冰、冰水箱、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。施工方案编制的重点，应该是：①根据减少约束的要求，确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施。②通过热工计算，确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施。③确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案。④制定混凝土的保温方案。

3.2混凝土浇筑要点

大体积混凝土的浇筑，应根据整体连续浇筑的要求，结合结构尺寸的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况，选用以下三种方法：全面分层。即将整个结构浇筑层分为数层浇筑，当已浇筑的下层混凝土尚未初凝时，即升始浇筑第二层，如此逐层进行，直至浇筑完成。这种方案适用于结构物的平面尺寸不太大的工程，施工时宜从短边开始，沿长边推进；也可分为两段，从中间向两端，从两端向中间同时进行。分段（块）分层。适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。施工时从底层一端开始浇筑混凝土，进行到一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。斜面分层。适用于结构的长度超过厚度三倍的工程，振捣工作应从浇筑层底层开始，逐渐上移，此时向前推荐的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1：3，以保证分层混凝土之间的施工质量。

3.3温度监测及后期养护

通常的转换板高为1.6m，其混凝土的养护工作十分重要，保证混凝土膨胀效能的充分发挥，为洒水养护就是这当中的关键，在现代施工中，必须组建专业的养护小组进行混凝土养护。在混凝土终凝要后持续养护14小时。带了个混凝土收平后，进行洒水保湿，还必须在混凝土表面覆盖两层草袋、一层干麻袋和一层薄膜，在混凝土养护期间，环境相对温度需要喷洒雾状水保持在80%以上，这样可以有效减少干缩。温差的监测预警值一般以混凝土内外温差接近25℃或温度陡降大于10℃时为准，如果转换板混凝土内外温差接近25℃时，检测人员必须及时通知技术人员，准备救急养护。

结语

高层建筑的转换层结构施工是一项复杂的工程，必须在施工前做好设计工作，严格按照操作规范进行，作出总体结构布置，建立简洁、精确的设计模型。对于重点部位和重点施工环节要加强重视，对于出现的问题要及时解决。如转换梁与上部主体共同工作，采用有限元法分析转换梁及上部墙体的应力、内力，作为设计转换梁和上部墙体配筋构造的依据。

参考文献：

[1]尹强.高层建筑转换层结构施工技术控制要点分析[J].中国新技术新产品，2018，（18）.

[2]谢永健.高层综合楼厚板结构转换层施工技术分析探讨[J].今日科苑，2018，（8）.

[3]曾桦.论述高层建筑结构转换层的施工技术[J].科技与生活，2018，（6）.