高层建筑结构转换层关键施工技术应用探讨

江 庆

重庆烟塔建筑安装有限公司，重庆 401420

0 引言

近年来，随着高层房屋建筑的迅速发展，建筑体型也逐渐朝着结构复杂、功能多样的综合性方向发展，在设计过程中通常将大柱网的购物商场、公共娱乐设施设于结构下层部分，将小柱网、小开间的住宅、公寓等功能结构设于结构中、上层部分。由于建筑使用功能要求的变化引起空间划分布置和结构形式的变化，如何将其进行合理地结构转换过渡，成为多功能综合性高层建筑结构体系施工的关键技术。本文主要对高层房屋建筑常用的结构转换形式不同特点进行了分析，并结合实际工程对转换梁结构的关键施工技术进行了阐述。

1 常用结构转换形式分析

1.1 梁式转换

梁式转换层是指在普通的现浇钢筋混凝土楼板上布置相应的托梁，以承载在上部楼层落空的各承重柱或剪力墙传来的荷载，一般多用于有大空间、大开间要求的底层结构。当需要纵、横双向同时进行结构转换时，应采用双向结构转换梁布置。

1.2 板式转换

当高层建筑结构的上下柱网、轴线相互之间存在较大错位，可考虑选择采用板式转换结构，以形成厚板式承台转换层，其下部楼层的柱网可以灵活布置。厚板转换结构多适用于上下楼层柱网极不规则的高层建筑结构转换，使得转换层上、下楼层的结构功能布置灵活。

1.3 桁架转换

在采用托柱形式的梁式转换结构时，当转换梁构件的跨度很大且上层传递的荷载较大时，可根据上下楼层柱网的轴线位置变化情况设置相应的桁架转换层进行结构转换，其有效克服了梁式转换和厚板转换形式存在的缺点，转换灵活，传力直接，减轻了梁构件的剪力负担，是一种可在超高层建筑结构转换工程中推广应用的结构转换形式。

2 高层建筑结构转换层关键施工技术应用

2.1 模板施工技术

1）一次性支模。多采用在施工现场可用的支撑材料相对较多，且转换层结构标高相对较低的情况下。但该种支撑方式需用大量的支撑杆件材料，经济性相对较差；

2）荷载传递法支模。将转换梁板结构的自重和施工荷载通过支撑体系传递给下部楼层的楼板或直接传递至下部楼层的支承柱，由下部支承柱承担上部转换结构浇筑时的荷载；

3）叠合浇筑法支模。应用叠合梁施工组织原理，将转换层结构的梁、板进行多次分层浇筑，模板支撑体系只需考虑第一层混凝土浇筑时的结构自重和施工荷载，可大幅减少下部支撑体系的承载力，节省大量支撑材料；

4）埋置型钢法支模。在转换层结构梁中埋设相应的型钢模板，用以承载浇筑时的全部结构自重和施工荷载，可节省大量支撑材料，同时也省去了拆模工序。

2.2 混凝土浇注施工技术

1）高层建筑结构转换层梁、板混凝土构件通常体积较大，为尽量减少施工缝的数量，混凝土应采用泵送输送并一次浇筑成型；按照泵送混凝土配合比的要求进行搅拌，严格控制坍落度，对一些结构搭接相交的特殊部位，还应制定相应的技术措施进行加密振捣，确保转换层结构的浇筑质量；

2）为减小大体积混凝土浇筑过程中的内外温差过大，应尽量选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐或火山灰水泥，或在搅拌时掺入适量的沸石粉以降低水泥用量。同时，为降低水泥的水化反应热，通常应掺入相应的高效减水剂、缓凝剂等外加剂；

3）大截面转换梁构件的内部温度应通过计算确定，并在其内部设置相应的测温点，以便浇筑过程中对梁构件进行温差控制，若温差大于25℃时则应及时采取控制措施，如通常采用的蓄热保温法，蓄水养护法等；

4）在混凝土浇筑时，在表面要留设适当的泌水坡度，并预先在模板上留设排水细孔，以利于提高混凝土的浇筑质量；

5）为使大体积混凝土梁、板构件外表面的温度不会下降过快，通常先浇筑其外围结构和墙体；夏天浇筑时应选择采用低温度水拌制混凝土，以降低混凝土的入模温度；同时采用分层浇筑的方法进行施工，每层浇筑厚度控制在300mm～500mm为宜，且后一层要在前一层混凝土初凝前浇筑成型。

3 工程实例

某高层办公楼建设项目，主楼19层，附楼8层，其下部均设有3层裙楼。主楼一层大厅局部区域因功能要求需设计成大开间空间，在标高8.41m～13.01m高度范围设置了相应的框支梁转换层结构，梁高4.6m，净跨15.4m，梁宽1m，采用的混凝土强度等级为C50，现就其浇筑施工时采用的脚手架支撑体系设计及搭设方法（图1），混凝土浇筑施工等关键施工技术的应用进行简要说明。

图1 一层大厅转换梁施工脚手架搭设平面布置图

3.1 碗扣脚手架设计

1）一层大厅脚手架选用碗扣式钢管脚手架，钢管采用Ф48×3.5普通Q235焊接钢管。转换梁底模板主龙骨选用16号工字钢，次龙骨选用100mm×200mm木枋搭设；

2）转换梁下部脚手架从地下二层基础底板开始每层搭设，搭设宽度为转换梁中心线两侧各3m区域，搭设长度为15.4m，大厅其余部位脚手架从一层楼板上开始搭设；

3）碗扣脚手架搭设参数确定：转换梁处脚手架立杆横、纵距均为0.6m，横向连接杆间距1.2m。其余梁板部位脚手架立杆横、纵距均0.9m，横向连接杆间距1.2m。每隔1排立杆设一道剪刀撑，剪刀撑从底到顶搭设，角度控制为45°～60°。

3.2 搭设方法

1）搭设工艺流程：根据布架设计间距安放立杆底座→安装第一层立杆→安装横向连接杆→检查调整架体垂直、水平→安装第二层立杆→安装横向连接杆→安装第三层立杆→安装横向连接杆→安装第四层立杆→安装横向连接杆→安装剪刀撑→铺脚手板→安装立杆可调托撑并调平→安装工字钢主次龙骨→安装次龙骨；

2）安装碗扣脚手架：从基础筏板顶面开始，每层沿转换梁中心线两侧各3.0m范围内搭设碗扣脚手架，脚手架立杆间距0.60m，横向连接杆步距1.20m。地下两层碗扣脚手架顶部安放立杆可调托撑，上放50mm×100mm方木，调整托撑顶紧顶板。大厅碗扣脚手架搭设高度为8.18m；

3）工字钢安放：碗扣脚手架搭设到标高后利用立杆可调托撑调水平，然后用塔吊将工字钢按顺序吊装就位并固定好。

3.3 施工组织计划

1）大厅转换梁处地下二层及地下一层碗扣脚手架顶部安放可调托撑，上放50mm×100mm方木撑紧顶板，地上部分碗扣脚手架顶部可调托撑上放16号工字钢，工字钢间距600mm；

2）采取分3次浇注方案以减小架体所承受的荷载，从而保证架体的稳定性。第1次浇注高度为0.8m，即浇注到3层楼面，标高为9.21m；第2次浇注高度为3.1m，即浇注到框架梁底；第3次浇注高度0.7m，即浇注到4层楼板。

4 结论

在转换层结构施工中，关键要做好模板支撑体系，大体积混凝土浇筑施工等关键施工环节，转换层的施工质量一般能得到保证，取得预期的经济效益。

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

[2]高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.