高层建筑厚板转换层的施工技术

张志坚

（福建　漳州　363000）

高层建筑厚板转换层的施工技术

张志坚

（福建漳州363000）

在高层建筑中使用转换层具有诸多特点，而且目前转换层在高层建筑中的使用已经越来越广泛。本文深入研究了高层建筑厚板转换层相关的施工技术，尤其重点分析了转换层施工技术控制要点以及结构的施工特点，另外，还对模板工程以及临时支撑工程中需要注意的关键技术进行适当分析。

高层建筑；厚板；转换层；混凝土施工

引言

对于那些带转换层的高层建筑在施工过程中最关键的环节在于确定转换层施工方案，因为它直接关系着施工阶段的施工成本、工程质量和结构安全[1]。本文将从转换结构的施工控制要点、施工特点、支撑工程、模板工程、施工监测、钢筋工程以及混凝土工程几个方面对高层建筑厚板转换层的施工技术进行分析。

1　转换层结构的施工特点

高层建筑物中有些竖向构件在转换层的位置被打断，导致竖向力在传递过程中发生转折，而高层建筑物中转换层就是具有转折功能的大型构件。具有转换层的高层建筑其结构体系不仅受力非常复杂，而且还不利于抗震[2]，这种结构体系和它的支撑系统具有自身的许多特点[3]。

（1）结构尺寸比较大，楼面支撑荷载较重。转换层体系是通过引发结构内力而实现其内力方向的改变，因而造成结构内力分布极其复杂；

（2）采用分层浇筑，往往需要先浇部分构件进行承载，由于转换层水平构件的高跨比非常大，所以在截面弯曲过程中其水平纤维的相对错动不能忽略，这时不能应用平截面假定，通常呈现厚板或者短深梁的受力特性；

（3）根据下部结构，支撑系统可以进行灵活布置，为了降低对结构抗震的不良影响，防止转换结构上下层之间发生剪力突变或者刚度突变，在设计不落地支撑系统过程中可以根据下部结构的实际情况进行合理灵活的布置；

（4）在转换层设计过程中根据“强化下部，弱化上部”的基本原则，因此在结构设计时需要提高转换层下部结构的刚度，同时需要对上部结构刚度进行弱化，当有地震载荷参与到转换层结构的受力状况时，需要对严格控制下部结构竖向构件的轴压比限值，以确保结构拥有很好的延性；

（5）利用预应力卸荷或者钢骨架，将预应力技术或者钢骨混凝土应用到转换层结构中可以显著降低其自身重量，以此对结构的整体抗震性能进行改善。

2　施工技术要点分析

根据上述的关于混凝土转换结构的诸多特点，因此在选择施工方案的过程中需要着重考虑以下几个的问题：

（1）转换板所承受的上部结构荷载、施工荷载以及自身重量都比较大，因此需要选取可行并且合理的模板支撑方案，还要结合转换板的结构特点对模板的支撑体系进行科学设计；

（2）模板支撑系统设置完成以后，由于转换结构在使用阶段的受力状态和施工阶段还有所不同，因此需要对转换层以及下部楼层的楼板在施工阶段的承载力进行验算；

式中:M为最大允许迭代次数,i为当前的迭代次数。本文将粒子迭代次数设为500次,粒子总数设为200个,wstart=0.92,wend=0.2,进行训练,并且适应度函数采用均方差f进行比较,即

（3）针对体积较大的混凝土转换层，在实际施工过程中还要采取措施以降低混凝土的收缩徐变、温度变化、温度差值，避免新浇混凝土产生收缩裂缝和温度裂缝；

（4）由于转换板所承受的荷载力较大，而且配筋数量很多，此外钢筋骨架的高度也很高，所以在施工过程中也要采取确保钢筋骨架稳定性的措施；

（5）对于混凝土施工温度、转换板施工期间板的变形需要做好及时的监测，对于各种对施工质量不利的因素要及时掌握，同时采取有效措施对其进行预防和纠正。

3　模板工程

3.1模板系统的组成和基本要求

模板系统主要由模板和支撑两大部分组成。模板的作用就是使混凝土构件或结构成型的模型。利用搅拌机搅拌出的混凝土是一种混合物，具有一定流动性，混凝土只有经过凝结硬化之后才会成为所需要的、拥有一定尺寸和形状的结构构件，因此模板的尺寸不但要与混凝土结构构件尺寸和形状一样，此外还需要拥有一定的刚度和承载力，以承受施工荷载以及新浇混凝土的荷载。支撑就是确保模板其空间位置、尺寸以及形状的支撑体系，支撑体系除了要确保模板其空间位置、尺寸以及形状以外，还需要承受来自模板的所有载荷。

3.2模板结构的设计

4　临时支撑工程

4.1转换层支撑架结构特点及要求

高层建筑转换层结构的支撑架主要由纵向、横向水平杆以及立柱构成的多跨多层的框架结构，该框架结构存在诸多特殊之处，转换层支撑架结构对高层建筑转换层的支撑通常应该具备有如下几个要求：①架设支撑架以及工具的首要要求就是保证在架设使用以及拆除过程中的绝对安全，而实现安全要求的基础和前提就是架设的可靠性；②降低成本、提高工效是企业提高市场竞争力以及管理中的关键环节；③扩大应用的灵活性以及使用功能是建筑脚手架支撑架技术当前及未来的又一发展趋势，目前各类先进的脚手架系列已经不是简单的搭设几种常用脚手架功能，它作为一种多功能常用施工设备，还需要满足其它很多功能。

4.2高层建筑转换层支撑架构造形式

通过使用相同长度的横杆也能够组合成立杆密度不一样的支撑架。在利用长横杆建设小立杆间距即高密度支撑架的时候，可以采取两组或更多组组架进行交叉叠合布置，横杆之间进行错层连接。当用短横杆建设大立杆间距即设低密度支撑架的时候，通过两组或多组组架进行分别设置，使中间间距增加的方法来实现。对于荷载较小的模板支撑如楼板等，通常清下都是不需要将全部的立杆都连成整体，以窄边计高宽比为3：1，但是应该至少有三根立杆即两跨成整体，对于转换层高度相对比较高（通常大于10m）或者重载支撑架，则根据实际情况需要将全部的立杆都连成整体，必要的情况下还要合理添加横托撑、斜撑，甚至扩大底部架。

4.3高层建筑转换层支撑架设计计算的特殊性

此外，转换层支撑架在设计计算时也存在其特殊性，主要体现在：构架不严格；节点性能存在差异；附壁约束性能存在变化；材料和结构的缺陷难以控制；载荷的大小时刻变化。支撑架的这些特殊性导致其在使用过程中存在很多不安全因素，此外，也使得支撑架的设计计算不精确，存在着太多难以控制的因素。虽然上述这些影响因素都是普遍存在的，但是针对每一个支撑架系列，每个因素的影响程度却是不一样的，框组门式脚手架、碗扣式钢管脚手架等这些定型杆件的支撑架，其构架相对来说还比较严格，因此具有很小的变异性。尤其是碗扣式脚手架系列构件，通过对其进行不同方式的组合从而构成不同组架高度、不同组架密度，并且能承受不同荷载的支撑架。在现浇混凝土结构工程施工过程中的应用已经非常广泛。如果施工时配有快速拆模系统，则可以使得支撑架和模板的周转速度增快一倍左右，同时也可以减少材料的占用量，具有很好的经济效益。

5　结束语

综上所述，在高层建筑中设置转换层具有非常重要的意义，根据实践经验来看，整个工程的成本造价以及质量品质都受到转换层施工质量的好坏的影响，怎样详细并且精确的制定经济合理的技术方案，以及怎样严格控制施工组织，是整个施工方案设计过程中需要重点考虑的对象。

[1]杨闯，王怀西，王胤.高层建筑厚板转换层混凝土施工技术[J].河北工程技术高等专科学校学报，2014（1）：23～24.

[2]王荣军.高层建筑厚板转换层的施工技术研究[D].武汉理工大学，2007.

[3]覃杰.高层建筑厚板转换层混凝土施工技术控制措施[J].房地产导刊，2014（21）.

TU974

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2015-6-4