探讨高层建筑转换层施工

摘 要：随着我国城市人口不断快速的增长，缓解城市住房人口压力的主要措施是设置高层建筑。高层建筑转换层的施工技术有比较高的要求，在建筑的过程中有必要对高层建筑结构的转换层的施工技术进行相关的分析。文章主要对高层建筑转换层施工技术进行了简要探讨，供相关人员参考。

关键词：高层建筑；转换层；施工

引 言

建筑业以及高层建筑的蓬勃发展为建筑施工技术带来了巨大的挑战，高层建筑的形式多样化，结构复杂化。为了满足现代高层建筑高层商住楼低层商用的要求，建筑物因楼层上下部的平面使用功能不同，故上、下部采用了不同的结构类型。在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要采用一定的结构形式进行转换处理，即加转换层。高层建筑中的转换层不仅是上部的空中结构，而且还是建筑物下部结构的封顶，在高层建筑中起着至关重要的作用。由于这种多功能、综合性的房屋建筑结构体系的形成，如何根据建筑各楼层的功用，合理划分、布置空间以及结构形式，并进行相应的结构过渡转换成为了主要的技术问题。

1 高层建筑转换层的应用现状

当前我国钢筋混凝土高层建筑一般为20～50层，以20～35层之间居多，且占我国全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右，这个高度范围与我国当前城市经济发展与社会进步相匹配，得到较为广泛的应用。可以说，80%的高层建筑中应用到转换层结构，一般转换层采用的混凝土有钢筋混凝土、劲性钢筋混凝土、预应力混凝土等。我国的房屋建筑中，建设转换梁时大多采用的是钢筋混凝土，方法是将混凝土向挂有混凝土模板的钢筋结构上进行浇筑。这种结构转换层的应用十分广泛，是我国未来建筑工程的重要发展方向之一。

2 转换层的转换种类

从转换层的结构功能角度来看，通过转换层所实现的结构转换大体可以归纳为三种类型。分别是结构型式的转换，柱网、轴线的转换，结构型式和轴线布置同时转换。

2.1 结构型式的转换

结构型式的转换在转换层中主要应用于建筑物上部为剪力墙结构和框架剪力墙结构，它可以将上部的剪力墙通过转换层转换为下部的框架，给下部楼层创造了较大的内部空间。

2.2 柱网、轴线的转换

柱网、轴线的转换是指通过结构转换层，使建筑物的下部结构形成一个大空间的柱网，以满足外框筒的下部结构能形成一个较大出口和较大空间的需要。

2.3 结构型式和轴线布置同时转换

这种转换比较复杂，它是以上两种转换同时进行的，它要将上部楼层的剪力墙结构通过转换层的轴线来错开，使其形成上部结构和下部结构不对齐的布置。

3 转换层结构的形式及适用

3.1 梁式转换层

在目前的高层建筑中，梁式转换层是大家最为常见和熟识的建筑结构。它不仅具有优良的承重效果，而且工作可靠、构造简单、造价较低，更重要的是施工方便；但是，由于梁式转换层结构的传力途径为墙-梁-柱（墙），一般不能在梁上开洞，这就需要在洞口布设梁中和轴。这种转换层主要应用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的结构形式的转换。

3.2 板式转换层

板式转换层主要适用于上下柱网轴线有较大错位的结构，或者不便使用梁式转换层的情况。它具有抗弯、抗剪和抗冲击的优良性能，但是由于其自重大、厚度大的特点，容易在地震作用下引起很大的水平地震作用。因此对于地震地区的高层建筑而言，在选择轉换层时要慎用厚板楼盖。（见图1）

3.3 桁架转换层

桁架转换层适用于转换梁承托较多层数的大跨度结构，其荷载的传递形式主要是由转换梁承托上部框架传递下来的竖向荷载；转换桁架的主要受力特征和结构在竖向荷载作用下的受力规律表现相同。因此，我们只要仔细研究出竖向荷载作用下转换桁架的内力特点，就能较准确地了解桁架结构的受力特征，进而能更好的将桁架转换层运用到建筑工程中去。同时，在满足建筑功能的前提下，桁架转换层还能较好地运用于大型管道设备的架设工程中，并充分利用建筑空间，但在施工过程中为防止应力集中产生的不利影响，我们要注意好转换桁架的节点处的钢筋配置。

3.4 斜柱转换层

近年来，随着建筑事业的飞速发展，斜柱转换层在高层、超高层建筑中得到广泛应用。斜柱式转换层具有较小的弹塑性变形，能有效地避免结构薄弱层在大的地震作用下，因弹翅性变形过大而造成的结构整体倒塌现象。这种转换层结构不仅具有传力直接、有效减小转换梁尺寸的特点，而且很容易实现强化转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度的抗震设计原则。在一定程度上斜柱式转换结构更容易满足规范中转换层上下结构侧向刚度比的要求，能更加有效地避免和控制结构薄弱层的形成和发展。

4 转换层施工技术

近几年来，我国的高层建筑以飞快的速度发展着，建筑行业出现了一批又一批新兴技术，其中的现代预应力技术特别适合建筑行业中的厚板结构转换层的建设。其施工的工艺流程为：第一步进行测量放线，接着安装转换层的支撑体系以及模板，然后进行暗梁、受力筋的绑扎，接着浇筑第一层混凝土，随后进行施工缝的处理、养护，然后进行板面钢筋的绑扎，接着再次进行第二层混凝土的浇筑，最后对其进行养护。

4.1 转换结构支撑系统

由于转换层结构自身的负重及施工荷载都比较大，在施工前一定要进行严密、精确的计算，以确保其支撑系统具备足够的强度和稳定性。我们常见的支撑方式有钢管支撑和型钢构架支撑。钢管支撑是指用钢管做成支撑架后进行的支撑，这种结构主要适用于转换梁布置比较密集，并且具有较大结构自重的建筑工程中。而型钢构架支撑适用于转换层位置较高且转换梁自重及施工荷载都比较大的结构。其施工方法为：先在下层柱中埋置钢牛腿构件，再将型钢构架搁置在钢牛腿上作为转换梁模板支撑系统，然后利用柱子来传递竖向荷载。当钢管脚手架用作模板的支撑以及满堂脚手架时，应考虑其实际的荷载搭设高度、使用面积，并重新对其进行结构和构造上的设计。在进行脚手架的搭设、检查、使用以及拆模等过程中，应注意以下几点：应先在楼面或者地面弹出门架的纵、横位置线并进行抄平，然后再进行安装；搭设完毕后，应对高支撑模板以及满堂脚手架进行严格的安全检查，合格后才能使用；在使用中，应注意、避免高支撑模板及满堂脚手架产生偏心荷载等。

4.2 模板工程

高层建筑工程中，由于转换层构件的荷载大，自重大，由此根据实际的情况选用合理的施工方案，保证高层建筑有结构的抗震性能，模板支撑示意图，如图2所示。

在开始模板工程之前，一套完善的施工方案以及一系列施工安全措施是保障工程安全质量的必不可少的条件。梁侧模可采用组合钢模板，组合钢模板具有安装效率高组装灵活，通用性强，拆装方便，周转次数多等特点，能更好地适应转换层的混凝土浇筑。同时，可在梁内设置对拉螺杆，以防止混凝土浇筑过程中产生的侧压力将模板挤压变形而出现的胀模现象，拆模时应尽量避免混凝土表面或模板受到损坏，更应注意避免整块模板下落伤人。

4.3 钢筋工程

钢筋具有拉伸、冷弯、焊接等性能，在建筑工程中这些性能都对钢筋工程的顺利实施起着重要的作用。钢筋工程因其钢含量大，主力钢筋长，钢筋布置密集的特点，钢筋绑扎过程中难度较大。钢筋工程的施工技术如下：

（1）在钢筋工程开始以前，应先做好准备工作。首先，先用钢筋焊接钢板设置好钢筋的保护层；然后，在转换梁两侧搭设双排脚手架作为钢筋临时支撑，以确保梁内钢筋骨架的稳定和方便操作；最后，待各部位钢筋位置固定并焊接后，撤去钢管脚手架，进行下一步工作。

（2）各个主力钢筋的接头要全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接。对于焊接人员的选择要符合国家专业焊接标准，对焊接质量应分批进行外观检查和力学性能试验，以确保焊接和机械连接的质量。

（3）梁的上、下部钢筋、腰筋及楼板钢筋伸入梁内和墙内的锚固长度，必须严格按照国家规定的要求以及施工设计的标准进行留设。

（4）梁底板和梁模板支撑安装完成以后进行转换梁钢筋的捆绑，捆绑完成以后检查和符合钢筋的数量和钢筋的直径，符合相关的要求以后，进行转换层楼板的安装，安装的过程中钢筋的规格和形状，间距等要符合施工的规范和要求。

（5）钢筋工程在施工的时候，要分层浇筑混凝土，每层浇筑的厚度不大于50cm，并且每次建筑结束以后一定要振捣，振捣的时候要振捣密室，不能留有气泡。

4.4 混凝土工程

（1）由于高层建筑的转换层中转换梁高度较高，钢筋用量较多的原因，在进行转换层浇筑时要选择混凝土强度等级为C40，运输方式为自拌的泵送混凝土浇筑，另外还要掺入一定比例的减水剂和粉煤灰来防止混凝土的开裂，要严格控制钢筋的绑扎质量和钢筋骨架的标杆，以保证混凝土表面的平整度；另外在浇筑混凝土前还要保证模板的平直，防止因转换梁高度过大而发生倾斜。

（2）混凝土进行分层浇筑时，每一层的浇筑厚度要严格控制在350mm左右，待第一层混凝土初凝之前浇筑下一层，同时为确保混凝土的密实度，在钢筋密集的地方还要用钢钎振捣。

（3）根據设计要求及转换层的结构性质需要，转换层混凝土的浇筑应分两次完成，建筑前一定要严格控制浇筑路线，防止因内部钢筋过多在浇筑工程中产生裂缝。

5 结束语

随着科学技术的高速发展，高层建筑也向着功能齐全化、结构复杂化、体型多样化的方向发展。为满足结构布置的要求，持续这一发展趋势，就必须在结构变换的楼层设置转换层。在高层建筑中转换层是最关键的部位，只有认真地研究各种施工技术，才能在进行转换层的施工时，找到适合工程建筑的转换层施工技术，进而提高结构转换层的施工质量，顺利完成工程建设。

参考文献

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[2]李坚新.《浅析房屋建筑工程结构转换层施工技术》.[J].科技创新应用.2012（07）.

[3]连文雄.高层建筑转换层施工技术初探[J].民营科技.2012，9（12）：38.

作者简介：杨熙（1976-），男，本科，工程师，从事工程施工和技术管理工作。