浅谈厚板转换层结构及混凝土施工

苗宇

（绿地地产集团牡丹江爱民置业有限公司）

摘 要：近年来，随着我国部分大中型城市发展速度的加快，以及城市人口数量的骤然增中，我国城市的整体住房压力也在逐年加大，这是急需得到解决的民生问题之一，在我国建筑行业初步兴起的阶段，由于受到施工工艺、施工技术、工程管理水平等诸多因素的约束和限制，我国传统建筑普遍以多层建筑形式为主，多层建筑普遍只有5层-7层，居住的人口数量和整体住房面积也必将局限在一定的范围内，而高层建筑的层数一般在15层-25层，这样就在客观上样加了住房的面积。并有效缓解了城市日趋严峻的住房压力。高层建筑施工过程中，对于施工技术的要求是表现在多方面的，其中关于转换层施工技术的应用与创新需要注意；本文简要总结了转换层结构的施工特点，重点探讨了混凝土的主要施工工艺。

关键词：转换层结构；高层建筑；施工工艺

1 高层建筑转换层结构

为了满足建筑功能的要求，结构必须以与常规方式相反进行布置，上部小空间，布置刚度大的剪力墙，下部大空间，布置刚度小的框架柱。由于不同的建筑使用功能要求不同的空间划分布置，相应地，要求不同的结构形式，如何将他们之间通过合理地转换过渡。沿竖向组合在一起。就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。为此，必须在结构转换的楼层设置转换层，称结构转换层。

结构上的转换层概念，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。简单地说，就是上下两层的结构不一样，必须设置一个转换层来承上启下。

高层建筑转换层的突出特点主要有两个方面：一是转换层通常设置在建筑物的下部，在它的上面承受着几十层的荷载，受力复杂，它的破坏将会导致灾难性的后果。由于设计时分析方法的限制，对各种形式转换层难以做到精确分析；另一方面是转换层部位地震反应强烈。由于转换层承载巨大，导致其截面超出常规，钢材耗用量大，刚度大，重量也较一般楼层显著加大。

2 转换层结构的施工特点

2.1 结构尺寸大，楼面支撑荷载重。带转换层体系内力的改向是通过引发截面内力来实现的，结构内力分布比较复杂，同时为保证上部结构水平剪力顺利传往下部，对转换层楼面水平刚度有严格要求，故一般转换层的结构构件尺寸较大，楼面荷载较重转换层水平构件高跨比大，截面弯曲时水平纤维相对错动不可忽略，平截面假定不再适用，一般呈现短深梁或厚板的受力特性。采用二次叠浇法进行施工时应对叠和构件进行仔细分析，考虑分层处水平剪力对构件的影响，必要时应与设计单位配合，进行一次设计，确保一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力。

2.2 结合下部结构，灵活布置支撑系统。为减少结结构抗震的不利影响，避免转换结构上下层发生刚度突变和剪力突变，设计不落地支撑系统时可以结合下部结构进行灵活合理的布置。

2.3 通過下部竖向构件卸荷。根据转换层设计时“强化下部、弱化上部”的原则，结构设计加强转换层下部主体结构刚度、弱化上部结构刚度，转换层结构在由地震荷载参加组合的工况下，下部竖向构件轴压比限值有严格的控制，以保证结构具有足够的延性，这使转换层下部竖向构件在施工阶段比一般竖向构件具备更大的延性和承载力储备，可以利用下部承载力富余的竖向构件作为支撑的传力构件。

2.4 利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用已经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载，极大改善支撑受力性能，这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况。

3 混凝土施工工艺

3.1 施工准备。大体积极混凝土施工前的准备工作，除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外，应根据其施工的特殊性，做好附属材料和辅助设备的准备工作，如冰、冰水箱（池）、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。根据减少约束的要求，确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施；通过热工计算，确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施；确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案；制定混凝土的保温方案；保证工程质量、安全施工和消防措施的制订。

3.2 施工要点

3.2.1 大体积混凝土的施工，一般宜在低温条件下进行，即最高温度<30℃时为宜。气温大于30℃时，应采取相应的降低温差的减少温度应力的措施。

3.2.2 混凝土的配制，应严格掌握各种原材料的配合比。混凝土的搅拌时间，自全部拌合料装入搅拌筒内起到卸料止，一般应不少于1.5min-2min。雨季施工期间，应勤测粗细骨料的含水量，并随时调整用水量和粗细骨料用量。

3.2.3 搅拌后的混凝土，应及时运至浇筑地点人模浇筑。在运送过程中，要防止混凝土离析、灰浆流失、坍落度变化等现象。

3.3 混凝土浇筑要点。斜面分层法适用于结构的长度超过厚度三倍的工程，振捣工作应从浇筑层底层开始，逐渐上移，此时向前推荐的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1：3，以保证分层混凝土之间的施工质量。分层的厚度决定于振捣器的棒长和振动力的大小，也要考虑混凝土的供应量大小和可能浇筑量的大小，一般为20cm：30cm。插入式振捣器应伸人下层50cm为宜。分层浇筑时，上层钢筋的绑扎应在下层混凝土经一定养护其强度达到1.2N/mm2，混凝土表面温度与混凝土浇筑后达到稳定时的室外温度之差在25℃以下时进行。为了加强分层浇筑层间的结合，可以采取在下层混凝土表面设置键槽的办法。键槽可用100mm×100mm的木方每隔1cm左右留设。分层浇筑间隔的时间，应以混凝土表面温度降至大气平均温度为好，即水化热温升的峰值以后，一般为3-5d，因此间隔时间以大于5d为宜。当混凝土的自由倾落高度超过2m时，应采用串筒、溜槽下落。串筒和漏斗的布置应根据浇筑面积、浇筑速度和铺平混凝土的能力确定，一般其间距不得大于3cm，混凝土应采用机械振捣。振捣棒的操作应做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振动棒上下略有抽动，以使上下振捣均匀。每点振捣时间以20-30s为宜，但还应视混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。分层振捣时，振捣棒应插入下层5cmm左右，以消除两层之间的接缝。振捣时要防止振动模板，并应尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。每振捣完一段，应随即用铁锹摊平拍实。

结束语

高层建筑的蓬勃发展为建筑施工技术带来新的挑战，高层建筑结构形式也日益大型化、复杂化。随着使用功能的变化，设置转换层已成为传递上下部结构荷载的重要手段，而上部结构荷载的增加，使得转换层的结构尺寸往往较大，这将给施工带来许多新的难度。因此对高层建筑转换层结构施工技术的研究，有着十分重要的工程意义。

参考文献

[1]韦亮.大跨度预应力混凝七转换梁结构施工技术研究[D].重庆：重庆大学，2004.

[2]赵挺生等，混凝土建筑结构施工设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.