高层建筑工程中的厚板转换层混凝土施工技术探讨

高层建筑工程中的厚板转换层混凝土施工技术探讨

高洋

中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200135

摘要：在高层建筑中，结构底部的使用功能通常有很大差异。因此，设计此建筑结构时，选取的顶部和底部结构类型相同。通过应用转换层，可以更好地在顶部和底部骨骼之间传输载荷。但是，随着现代高层建筑转向多用途和多功能，使得顶部和底部的总体结构在柱、轴甚至结构形状方面有所不同，顶部和底部结构之间的混凝土转换层可以确保所有高层建筑的安全。

关键词：高层建筑工程；厚板转换层；混凝土；施工技术

引言

高层建筑向功能及用途多样化的方向发展，建筑上、中、下楼层有其功能分区及结构型式，如住宅、办公、文娱等。部分高层建筑顶层还会设计为餐厅或绿地。高层建筑楼层数量多、高度高，在功能转换区的设计布局上主要通过转换层实现。基于高层建筑工程功能需求，厚板转换层的混凝土施工技术应用价值较高。

1高层建筑转换层结构形式及分类

1.1转换层的布置形式：转换层按柱网的布置形式可分为以下两种

1.1.1同步转换结构轴线的安装方式，在转换层安装后，在上部剪力墙楼层结构转换为框架的条件下，将对上部楼层和柱网产生影响，使它们之间的轴线相互错开，最终结果是上部结构和下部结构难以有效对齐。

1.1.2形成大型柱网的外部转换层。通常，对于圆柱形建筑，不需要自上而下更改内部圆柱形结构的布局，而需要进行变换的主要是外部衬套。为了排列大型条目，边界框通常需要水平变换组件的下方布局，以便此时，转换后的构件将沿柱放置，或围绕边界框平面放置。外部管道的转换主要通过转换梁(或墙)、转换析架、转换空腹析架、多梁转换、合柱以及转换拱等转换结构形式进行。

1.2形式

1.2.1下面是一个很大的空间结构。从高层建筑施工状况来看，基础结构主要以其整体空间形态为特征，包括两个子划分:①层结构穿过施工平面的下部层，荷载传递后到达下部层的支撑点，可称为桥梁结构；②形成稳定的圆柱体，在支护轴承层中间，该部分采用均匀的向外溢方式，此时可达到较低层数的膨胀效果，从而形成一个具有展室、大型商场等更大特征的空间。

1.2.2外部结构是一个大型柱网。对于圆柱形结构，通常不需要修改其内部结构。主要方法是转换外部圆柱结构。为了有效地放大入口，需要调整边界圆柱体的位置，使其更好地放置在楼层下方，并水平定义转换构件，以便在建筑底部的柱之间的距离足够大时，它可以成为一个相对宽敞的房间。在这种情况下，沿着外框圆柱平面的柱会逐一完成转换元素的安装。转换结构通常更适合于墙梁、空腹祈架。

2高层建筑厚板转换层受力特性分析

高层建筑厚板转换层以上下结构转换，可以增加建筑空间布置的灵活性。针对转换厚板的有限元分析，要达到精准依然存在不小的难度，尤其是建筑体受到水平地震作用的影响，转换厚板剪力传递途径还需要进一步分析研究。在有限元分析厚板转换层结构时，应简化厚板，可采用实体单元对转换板展开有限元模拟，然后搭配其他结构构件，从而形成三维空间力学模型。采用ansys软件对整体结构进行分析，建模考虑剪力墙、框支柱、普通梁等参数，在弹性分析时，材料均以混凝土材料为依据。转换板变形量对建筑物功能有直接影响，而变形量又与竖向荷载作用紧密相关。在转换构件的设计上，不能以普通受弯构件为设计参考，而应结合计算程序得出转换板弹性位移值，建立地震作用及恒载模式下的转换板竖向变形矢量图。转换层挠度可以通过梁挠度公式加以验算，结合恒载作用弹性位移最大值来确定梁的截面及跨度。转换厚板在高层建筑结构中起到的作用较为明显，同时其力学特性也会受到转换板厚度、上部框支剪力墙方位、支撑点布置等因素的影响，在对厚板转换层受力特性做分析时，应考虑有限元计算结果下的应力图精准性，通过应力图对厚板转换层应力分布情况及大小数据进行反映。在有限元软件及计算机技术成熟发展的背景下，厚板转换层及转换构件已经可以得到精确的计算分析。不管转换板处于水平地震作用还是静荷载作用下，其受力状态都较为复杂，不能仅仅对转换厚度进行增加或缩小。设计高层建筑厚板转换层时，应对转换板处于不同工况中的内力进行统计，据此确定截面设计方案，然后为配筋及混凝土浇筑提供依据。

3高层建筑的转换层混凝土施工技术要点

3.1设计混凝土施工配合比

由于转换板的板厚为1.71m，因此可分为两层进行舍入，第一层为600mm，第二层为1110mm。该针管对大型C45混凝土结构，特别是第二层具有较高的水温，因此对选定的原料及其混合比进行了研究，并通过添加高效减水剂和粉煤灰降低了水温。将二级煤粉加入混凝土可减少约5 c的水力热能，多功能的ue添加剂也被纳入水泥中。混凝土为525R硅酸盐普通水泥，含5-25毫米的小砾石，含泥量低于1%，针形低于15%，细模量高于2.5，含泥量低于2%，砂率为0.37%，实际称重试验为160±2毫米。

3.2混凝土浇筑施工

施工过程中必须在各个层连续进行混凝土施工，因此选择对称的倒圆角线，在过渡板中心两侧进行倒圆角，一方面使用泵现场混合进行倒圆角，另一方面使用泵现场混合进行倒圆角在浇筑过程中，薄层是通过斜分层、沿自然流动连续流动到顶部而形成的。地层厚度为500mm，自然径流坡度控制在1:4左右，建筑物最大断面的浇筑厚度为500mm，根据12小时混凝土的初始冷凝时间，满足浇筑要求需要80m3混凝土。振动时，应选择50个或其他类型的插入振荡器进行振动操作，插入的30个振荡器适用于钢筋密度较高的区域，如墙、梁、柱等。振动时应快速缓慢地插入，每个点的振动时间约25秒，振动间隔小于500mm，在梁、柱、墙等位置振动时应注意紧度。振动标准是曲面的水平线，不会显着下降，气泡消失，且滑动量超过曲面上的3个点作为指示器。混凝土的紧凑性和结构的完整性受到泵送混凝土的严重影响，泵送混凝土具有流动性和水等特点。在混凝土泵过程中，应在板周围测量模的底部和顶部开一个排水孔，以便水自然排出孔。

3.3混凝土分层浇筑界面和表面的处理

浇筑作业完成后，需等约1小时，如混凝土渗水，可在这种情况下在模板表面安排钻井排水作业。表面施工时应混合适量的碎石(粒度控制在30毫米~ 60毫米之间)，并将其埋在泥中，其馀部分暴露于外界。如果舍入厚度达到600mm，则应根据需要连接锚固杆，并按照700mm间距标准连续放置稳定的钢筋支座。锚定柱和支撑可配合使用，将较高层级的混凝土连接到整体楼层，以提高混凝土的抗剪强度。在某些情况下，抽油机表面污泥厚度较大，灌溉结束后应及时采取处理措施。从浇筑结束开始，可在1小时后使用较长的夯实规则对表面进行处理，以使混凝土满足高程要求。最后冷凝之前还必须进行多次研磨(可能使用铁辊)，以确保所有裂纹都收缩和闭合。

结束语

总之，施工过程必须保证施工质量，因为高层厚板结构变化层负责房屋上半部的所有荷载。高层建筑结构墙和梁柱很多，不仅钢筋分布密集，跨较大，混凝土浇筑荷载很重。因此，在实际施工过程中，需要对钢筋密度较高的区域进行良好的振动工作。通过改进温度控制和养护措施，有必要确保混凝土施工强度符合有关规定，提高大规模混凝土裂缝控制的有效性。

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