高层建筑结构转换层施工技术分析

彭万荣

摘要：随着我国城市化水平的不断提高，以及越来越多的人涌向城市，我国建筑物的发展越来越趋向于向高层建筑的方向发展，而现代高层建筑具有体型复杂、功能多样、造型新颖等特点。但是因为高层建筑结构上部楼层受力较小，而下部楼层却受力很大，而一般建筑物结构布置应是下部刚度大、墙体多、柱网密，而到上部则逐渐减少墙体及柱的布置，以扩大柱网。为了适应高层建筑物功能的变化，就必须在结构转换的楼层设置水平转换构件，即转换层结构。本文针对高层建筑物转换层施工技术进行详细的分析，并总结出一些相应的措施来加强其施工技术的发展。

关键词：高层建筑物结构；转换层；施工；技术

中图分类号：TU974 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0026-02

引言

转换层结构的高层建筑受力复杂，结合某高层建筑商住楼工程实例，扼要介绍高层建筑转换层结构设计要点、构造情况及转换层的设计方法。详细阐述了高层建筑结构转换层的多种型式，结构传力机理、结构设计特点和计算方法，并对设计细节进行了优化，对计算结果具体数据进行了分析和评价。

1 某高层建筑物转换层施工

1.1 工程概况

某高层建筑物属于框架一剪力墙结构；整个工程是由a、b、c三栋高层塔楼住宅及地下车库和商场组成的群楼建筑，地上23层，地下1层；地下-1层为停车场，战时兼做人防。建筑总高度：80m；总建筑面积：71046.6m²；结构类型为人工挖孔桩基础，该工程转换层均设在主体结构二层，在二层上下部的柱截面尺寸、位置均作了较大的变化，在二层上部的大部分柱均为梁上柱。

1.2 结构尺寸

转换梁梁高设计有500mm、600mm、700mm、1000mm、1200mm、1500mm、1600mm、1800mm几种，但梁宽变化较大，从300-600toni不等，其跨度最大达6600～7800mm；钢筋转换层梁纵向主钢筋直径为18mm、20mm、25mm、28mm，为Ⅲ级钢。其中25mm直径最多。箍筋直径为8mm、10mm、12mm，其中大多数为12mm。框支梁均为6mm肢箍，箍筋间距为100mm；混凝土转换层墙、柱、梁、板混凝土等级均为C50，墙、柱、梁、板混凝土方量约为1500m³。

1.3 高层建筑物施工流程

首层施工放线→首层柱钢筋制绑及二层框支梁底板模板制安→首层柱模板制安一首层柱混凝土浇捣（浇至首层梁底弯锚段底部往下500位置）→二层框支梁钢筋制绑→二层框支梁侧模制安→二层板模制安→二层板钢筋制绑→二层剪力墙柱放线定位→二层剪力墙柱插筋→二层梁板混凝土浇捣→混凝土养护。

施工放线施工流程：首层楼面控制线→首层轴线→首层柱边线→二层楼面控制线→二层轴线→二层柱边线。

首层柱施工流程：柱钢筋制绑→柱模制安及加固→首层梁底部柱混凝土浇捣→柱模板拆除及混凝土养护。

二层框支梁施工流程：梁模支架搭设及加固→梁底板模制安→二层框支梁钢筋制绑→梁侧板模制安→二层梁板混凝土浇捣→混凝土养护。

二层板施工流程：板模支架搭设及加固→板模制安→板钢筋制绑→二层梁板混凝土浇捣→混凝土养护。

1.4 施工材料选用

（1）钢管是所有建筑物的必选材料，竖向支撑体系采用扣件式φ48×3.5mm钢管架；水平方向采用φ48×3.5mm鋼管做模箍。作为竖向支撑的钢管表面应平直，不应有裂缝、结疤、分层压痕等质量缺陷。

（2）扣件的选用，旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

（3）丝杆的选择，丝杆采用高强度丝杆，使用前应有原材料试验报告，根据实验报告中丝杆最大抗拉力进行验算，取丝杆最大抗拉值为30kN。

（4）模板、木枋选用，墙、柱、梁、板模板采用7层胶合板散拼散拆，50mm×100mm木枋做背楞。模板支撑体系安装由于下层顶板厚120mm，允许施工活荷载设计值为5kN/m²，转换层梁板自重、支撑架体自重以及施工活荷载约为10kN/m²，理论上转换层处下层顶板能承受转换层自重及施工活荷载；但因下层顶板承受的作用力为钢管立杆的集中荷载，为保证下层顶板受力的整体性，下层顶板模板支撑体系在转换层梁板混凝土浇筑后方可拆除。

2 高层建筑结构转换层施工技术分析

高层建筑中转换层的设置容易导致建筑物竖向刚度发生突变，当发生地震时，转换层上下成为薄弱环节，不利于建筑物的结构抗震。在进行高层建筑物转换层结构施工时，首先对建筑物的功能性和结构传力需求进行分析，并且顺着高层建筑高度方向进行灵活的布置，这样可以节省空间以便正常使用该楼层，同时也可以作为技术设备层，无论怎样，前提是确保转换层具有十足的刚度，避免沿竖向刚度过于悬殊。

2.1 混凝土分段、分层浇筑

转换梁截面超大，5.0m、4.8m大梁更是跨越2层结构。经研究讨论，第一次浇筑至下一层板面，梁内混凝土在初凝前舀去浮浆并均匀种上石子（或用钢钎在混凝土表面戳洞）；第二次浇筑至2.5m高转换梁底；第三次和转换层一起分层浇筑。

转换梁浇筑时应按照大体积混凝土浇筑要求按每层不超过500mm进行分层浇筑，浇筑顺序从边跨向中间收进，并遵循环状浇筑路线。第二次浇筑混凝土前，应将水平施工缝冲洗干净，并浇水湿润浇筑50mm厚同混凝土配比的减石子混凝土（浇筑一层50nun厚的水泥砂浆）。混凝土浇筑过程中，应均匀浇捣，及时平仓，防止混凝土超高堆置。

在振捣过程中，振捣棒略上下抽动，使混凝土振捣密实，插点要均匀，插点之间距离一控制在50cm，离开模板距离为20cm。采用单一的行列形式，不要与交错式混用，以免漏振，振捣点时间要掌握好，不要过长，也不要过短，一般控制在20～30s之间，直至混凝土表面泛浆，不出现气泡，混凝土不再下沉为止。严禁超振、漏振。

浇筑悬挑部位斜向梁时，应等底部混凝土浇筑完停歇1～2h后，以防根部混凝土由于上部斜向部位的混凝土压力而导致溢出。

混凝土表面用木抹子拍实搓压后，再用铁抹子压光，保证混凝土表面的密实度和平整度，减缓混凝土表面失水速度，防止表面龟裂。

2.2 梁板模板竖向钢管支撑架体施工

梁下支撑钢管立杆在横向（垂直梁方向）间距不大于500mm，纵向（沿梁长度方向）间距不大于500mm。板下支撑钢管立杆纵、横方向间距不大于1000mm；满堂钢管脚手架每步高度不应大于1500mm，梁下受力水平横杆与立杆的连接设置双扣件；满堂模板支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，且间距不大于6.0m，由底至顶连续设置。在模板支架两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔两步设置一道水平剪刀撑。

2.3 高层建筑物搭接柱转换结构施工

搭接柱转换结构是一种新颖的转换结构施工体系，转换柱作为转换构件，混凝土用料较少造价低、自重小，转换层本层建筑空间可充分利用，上下层沿竖向刚度突变较小。搭接柱转换基本保证了框架柱直接落地整体结构的振动特性及地震作用下的工作状态与贯通落地简体一框架结构无异，因此核心简体为整体结构最主要的抗侧力构件，其承载力、延性和截面尺寸应予以保证，当简体自下而上变化混凝土强度等级、截面尺寸及配时，美籍变化均因延伸至搭接柱区段上一层，且需逐渐变化减弱搭接柱转换引起局部刚度退化应力集中的影响，保证整体机构抗震承载能力不致突变。

3 做好转换层养护工作

转换梁两侧在平台上距离梁边100mm处预埋DB25@500的镀锌管，管两头出混凝土面100mm，混凝土浇筑完后，即将管上端用三通，水平管接通，用于大梁侧壁通水养护。

在混凝土浇筑2h后按标高用长刮尺初步刮平后，在初凝前用木抹搓面两遍、铁抹子压平。初凝后即进行浇水养护。

大梁侧模拆除，先将侧模撬开后不拆除，将预埋水管接至转换梁表面，对水管通水养护；整个转换层平台混凝土浇筑完后采用覆盖麻袋进行淋水保湿养护，保证混凝土表面保水。

在混凝土终凝前对可能产生的微裂缝予以搓压處理。抹平后不间断浇水。达到降低混凝土内外温差和混凝土表面与环境温差的目的。

考虑具体的气温条件，应降低混凝土表面温差最大不超过25℃为宜，以达到预防温差应力产生裂缝的目的，确保混凝土工程圆满完成。

混凝土强度达到1.2MPa以上，方可允许操作人员在上行走，进行一些轻便工作，但不得有冲击性操作，如图1为转换层侧壁养护方案图。

4 结束语

综上所述，随着现代高层建筑物的涌现，转换层结构在其施工上的应用也成为必然的发展趋势。因此在进行高层建筑转换层施工时，应该应按照相关规定仔细对现场条件做好分析计算和优化设计，对现场的条件进行综合性的分析；同时也要考虑到高层建筑转换层结构受力复杂性的特点，采取有效的结构构造措施来加强转换层施工；并且做好高层建筑物转换层结构整体计算，严格按照相关规定进行构造设计，以达到科学经济的设计目的。

参考文献

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[3]王志强，浅谈建筑施工转换层施工技术[J]，经营管理者，2011：19-20