高层建筑转换层施工的技术经验归纳分析

王 健

(山西阳煤集团山西辰诚建设工程有限公司，山西 阳泉 045000)

高层建筑转换层施工的技术经验归纳分析

王 健

(山西阳煤集团山西辰诚建设工程有限公司，山西 阳泉 045000)

为进一步提高高层建筑转换层施工的技术应用水平，在分析高层建筑转换层受力特点的基础上，分别从转换层钢筋施工、混凝土施工、模板支撑施工三个方面，深入剖析了各工序的施工技术要点，进而归纳了科学合理的施工经验，可作为相关建筑转换层施工的理论和实践依据。

转换层，施工，重点，难点

1 转换层工程的受力特点分析

当建筑上部所布置的剪力墙、框架柱等竖向结构无法与底部贯通连接，需在中间部位设置梁、桁架、箱形结构、V形柱等结构转换层，用于承托上部往下传递的竖向荷载，并改变力的传递路径。基于转换层工程的受力特点，可看出转换层布置后，会形成传力拱，后者产生的传力作用，以竖向形式，将上部结构的竖向荷载引导至转换层中。当上部竖向荷载抵达传力拱，会以斜向模式作用在梁上。假设在斜向荷载以垂直和水平方式分解，并形成等效荷载，则相比于忽略墙体作用的垂直荷载，前者形成的弯矩比较小，此时在转换层结构的跨中和支座位置，就会出现轴向拉力和压力。该受力机理在转换层施工时，要加以强调。

基于以上转换层受力机理的分析，我们在实际施工时，转换层上部结构与下部结构，要注意两者竖向的连续贯通，尤其是布置核心筒框架结构的转换层，更需要保证上下的连续贯通。在此基础上，转换构件在水平方向传力是否直接，关系到转换的复杂性程度，假设转换层的受力过于复杂，则会影响建筑结构的抗震效果，施工期间同样需要予以充分考虑。

2 高层建筑转换层施工技术

在掌握高层建筑转换层受力特点的基础上，我们要将转换层的钢筋工序、混凝土工序、模板支撑工序视为工程施工的重点和难点。基于相关施工实际经验，笔者提出了以下几方面的技术经验。

2.1 工程案例

某高层建筑楼，由-1层、1层～4层的裙房和5层～32层的主楼组成，裙房均为框支结构，5层为厚板转换层，6层～32层为短支剪力墙结构。5层的厚板转换层，厚度165 cm，板顶标高+20 m，选用φ32，φ36，φ40的钢筋作为受力筋，箍筋则选用φ14规格，工程钢筋总量550 t。转换层的混凝土结构，采用一次浇筑成型的施工方法。

2.2 钢筋施工

以上工程的钢筋施工，主要有三个技术要点：

1)梁与梁、梁与柱节点位置。考虑到转换层配筋率比较大，在梁与梁、梁与柱节点位置，所集中的钢筋数量比较大，增加了绑扎的难度，特别在角柱位置，施工人员需往角柱内插入锚固钢筋，在同一平面内，至少3层的钢筋有待构造，在受力时，基本没有办法形成约束机制，而且很容易产生脆性破坏。对于该问题，笔者建议采用等强代换的施工方法，合理调整过于集中的钢筋位置，借助长度15 cm左右的倒三角钢楔子，用于扩大钢筋与钢筋之间的距离，既可减少钢筋绑扎的难度，同时便于后期混凝土的浇筑与振捣。2)钢筋与钢桁架混合节点。本工程的转换层大梁，以贯通模式布设钢筋，同时利用实腹式双H型钢配筋，但在制作配筋所预留的贯穿孔，施工时发现无法满足钢筋的有效贯通，要求进行重新钻孔，但必然造成钢柱截面的脆化。笔者建议采用等强代换的方法，在控制主梁内部钢筋布设数量的同时，用三级钢代替原来的二级钢，以减少自然节点处理的难度。同时适当增加转换梁的高度，目的是调整主梁内钢筋的分布形态，可在原来钢桁架梁的基础上，从梁顶位置增设附梁。3)型钢混凝土柱和梁节点。本工程型钢混凝土柱与梁的节点采用刚性方法连接，在焊接时，型号构件在弯矩和剪力作用下，出现了局部变形。对此，我们在安装型钢混凝土柱和梁时，要以高强螺栓固定，再纠正垂直偏差。在型钢骨架安装之后，仔细观察在荷载增加状态下，焊接收缩和螺栓的松紧程度，以及焊缝的外观质量。除此之外，在型钢腹板所预留孔位，假设无法满足钢筋穿过，则需要设计标准条件下，借助铰刀进行扩孔，尽可能减少节点受力的复杂程度。

2.3 混凝土施工

在做好钢筋施工的基础上，混凝土工序要求重点兼顾混凝土配合比控制、混凝土浇筑、裂缝控制。

1)配合比控制。本工程选用火山灰硅酸盐水泥，其内掺入了沸石粉，目的是控制水泥的水化热，另外减水剂的适量掺入，可有效推出水化热峰值的产生时间，是控制混凝土表面温度峰值的有效方法。至于粉煤灰、减水剂和其他外加剂等的配合比控制，笔者建议根据材料的实际含水量，在实际施工时进行适当调整。

2)混凝土浇筑。按照提前拟定的浇筑方法，要求分开浇筑转换层的竖向结构和水平结构，先往转换层的中间和后部浇筑，再竖直和水平两个方向循序推进。浇筑时，要设法增大工作面的面积，目的是提高混凝土水化热排出的有效性，同时要减少模板的侧压力。在浇筑至节点位置时，考虑到节点位置钢筋比较密集，除了在钢筋施工时，预留出足够振动器插入振捣的空间，还要在浇筑期间安排专人检查浇筑的密实程度，大约在完成浇筑的18 h后，可随机拆开节点位置侧模的一部分，检查其内混凝土的浇筑质量。直至混凝土初凝，以覆盖草袋子的方式，保持混凝土的充分湿润。

3)裂缝控制。裂缝是混凝土施工经常出现的病害问题，其成因大多时候集中在“施工不当”“材料不良”“温差”“收缩”“不均匀沉降”“冻胀”几个方面。本工程在浇筑混凝土时，在水化热作用下，混凝土结构中心与外界接触表面有温度差，当外界温度降低幅度太大，混凝土就会出现冷却收缩，其内部的质点间必然形成互相约束的拉应力作用，此时保温养护措施，应根据热交换的原理，在考虑结构厚度、传热系数、中心最高温度、表面温度、传热系数修正值等参数的情况下，推算出混凝土保温材料厚度，然后以此确定混凝土表面覆盖草袋的塑料，保证混凝土表面形成有利的热扩散条件。

2.4 模板支撑施工

构件体型庞大的原因，混凝土荷载和其他荷载的共同叠加，使得本工程转换层每延长米的荷载超过70 kN/m，增加了模板支撑系统施工的难度水平。笔者建议：在模板支撑系统正式施工之前，确定模板及模板支架自重标准值、新浇筑混凝土自重标准值、钢筋自重标准值、施工人员及设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值、新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值，计算出混凝土侧压力分布，然后按照以上各项荷载的分项系数，采用落地支撑施工工艺，完成支撑模板系统的工序，形成完整的体系结构，工程布置支撑模板体系结构，需要保持上层支撑与下层支撑竖直方向荷载传递的准确，在保证模板具备足够荷载和变形承受能力的条件下，安排专人持续测量观测支撑系统的变形，以防出现安全事故。

3 结语

文章通过研究，基本明确了高层建筑转换层工程的受力特点，以及案例转换层工程在钢筋工序、混凝土工序、支撑模板工序的施工方法，原则上可供其他转换层工程参考借鉴。但考虑到转换层工程施工要求和条件的复杂性，以上方法在其他工程中应用时，需要结合工程的具体施工情况，方可保证这些方法的适用性，同时还需要不断提炼总结出更多的科学施工经验，作为本文补充和完善的内容。

[1] 张 坤.高层建筑结构转换层的发展与问题研究[J].四川建材，2014(3):71.

[2] 彭更新.对房屋建筑工程结构转换层施工技术的分析[J].广东建材,2014(5):66-68.

[3] 阳广毕.浅谈高层建筑结构转换层的施工技术[J].商品与质量：建筑与发展,2013(6):222-223.

[4] 曹 彬.试论高层建筑结构转换层施工技术[J].建筑知识：学术刊,2013(1):78.

The summary and analysis on technology experience of high-rise building conversion layer construction

Wang Jian

(ShanxiChenchengConstructionEngineeringLimitedCompany,ShanxiYangCoalGroup,Yangquan045000,China)

In order to further improve the technology application level of high-rise building conversion layer construction, based on the analysis on high-rise buildings conversion layer force characteristic, respectively from the conversion layer steel bar construction, concrete construction, formwork support construction three aspects, in-depth analyzed the construction technology key points of each process, then summarized the scientific and reasonable construction experience, as the related building conversion layer construction theory and practice basis.

conversion layer, construction, key point, difficulty

2015-06-05

王 健(1973- )，男，工程师

1009-6825(2015)23-0080-02

TU974

A