高层建筑混凝土结构转换层施工技术研究

张晓磊+刘岩

摘 要：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趋大型化、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课题。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。

关键词：高层建筑；混凝土结构；转换层

1 转换层的概况

建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称为结构转换层。按结构功能，转换层可分为三类：

1、上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下部的框架，以创造一个较大的内部自由空间。

2、上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。

3、同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。

建筑要求上部小开间的轴线布置、较多的墙体，中部办公用房要小的和中等大小的室内空间，下部公用部分，则希望有尽可能大的自由灵活空间，柱网要大，墙尽量少。这种要求与结构的合理、自然布置正好相反，因为结构下部楼层受力很大，即正常应当下部刚度大、墙多、柱网密，到上部逐渐减少。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。为此，必须在结构转换的楼层设置转换层。

2 工程案例分析

某房屋建筑工程为高层商住两用大楼，10048㎡为其总用地面积，99m为地面以上高度，层数为33层，地下室为2层，商业用房集中于第一层，转换层为第二层，住宅用房为3到33层。根据现场施工具体情况，选用强度等级C50混凝土作为楼面材料，250mm为楼板厚度。楼面包括5根转换大梁，由ZHL1到ZHL5，28mm为最大受力主筋直径，最大钢筋密度时，钢筋总数可达到24根，共3排，28mm为其直径。

3 高层建筑混凝土结构转换层施工工艺

1、模板施工

因转换层结构具有极大的自重及施工荷载，为此，应遵循施工具体情况，进行模板支撑措施的合理选择，进而确保其强度与稳定性符合支撑系统需求。在浇筑混凝土前，必须对支持的稳固性进行检查，并遵循施工措施进行设置。

根据本工程需求，选用松杂木枋（80mmx100mm）作为支撑楼板的木龙骨，400mm为其间距，并将胶合板（18mm厚度）铺设到面板上，通过胶带纸对全部板缝进行封闭。选取门式脚手架作为支撑系统底座、顶托调整的方式，要求将900到950mm作为门架间距，并利用交叉支撑连接中间位置，将水平连接杆设置在连接2层门架的竖向位置，钢管（48mm）与扣件为其材料。

选用松杂木枋（80mmx100mm）作为转换大梁的木龙骨，400mm为其间距，为达到模板防水、保温的目的，可选用胶带纸对板缝进行密封。并将满堂钢管脚手架（48mm）设置在支撑系统内，500mm为立杆沿梁方向的间距，通过相关实践得出，门架、钢管支撑能够对工程所需强度、刚度及稳定性进行最大限度的满足。在转换梁侧模施工中，水平加固钢管可设置在沿梁高间距450mm的位置，并与对拉螺栓一起应用。

2、钢筋施工

数量多、体积大为转换大梁钢筋配筋的特点，尤其是位于连接梁柱结点和主次梁的位置，就位与绑扎钢筋施工极为困难。基于此，下料过程中必须钢筋的交错方式、绑扎排筋顺序等进行充分考虑，只有这样才能为就位、绑扎钢筋提供便利，才能为钢筋工程施工质量的提升提供可靠保障。

（1）加工与连接钢筋直螺纹

25mm为转换大梁钢筋的最小直径，因此都会选取直螺纹机械进行转换大梁钢筋的连通，并确保其连接的稳固性。在直螺纹加工前，不能弯曲钢筋端，应平整其端面，并选用砂轮锯片将钢筋切断，不能利用气割、冲剪的方式。

必须在专用钢筋套丝机床上加工钢筋连接端直螺纹，加工过程中不能选用油类冷却液，应选取水溶性切割冷却液进行加工。完成加工作业后，应对直螺纹质量进行检测，确保其质量符合施工规定。

（2）绑扎钢筋

在地面加工转换梁钢筋，避免钢筋在吊装施工中出现扭曲变形等情况，通过塔吊及桁架吊向施工楼层进行吊至。在完成梁底模板铺设后進行大梁钢筋安装，并将临时钢管（1.5m间距）架设到梁底上方，随后套箍筋并进行主筋、构造筋的绑扎。

因主次梁交叉位置具有布设极为复杂的钢筋，错位现象极易出现。基于此，在吊装钢筋前，必须逐一编号钢筋，只有这样才能为吊装、铺放及绑扎钢筋提供便利。为确保准确放置梁底2、3排钢筋，可在各层钢筋间相隔2m，选用和梁宽一致的短钢筋（32mm）作为垫铁进行施工。因施工过程中钢筋密度较大，为对工程验收提供便利，可选用分层分段的方式进行质量控制。

3、混凝土施工

选用强度等级C50为该工程转换层梁板混凝土，运输浇筑时，可选用商品混凝土泵进行施工，15到16厘m为混凝土坍落度，浇筑混凝土可按照由中向两边的方式进行，以此提升模板支撑受力的均匀度及稳定性。浇筑混凝土前，必须将模板内杂物清理干净，并确保其湿润度。按照施工规定，转换层可一次完成浇筑混凝土作业，无需进行施工缝留设。同时，严格遵循设计浇筑方式进行施工，只有这样才能有效避免冷缝、施工缝出现在浇筑过程中。分层浇筑施工中，500海m为各层浇筑厚度，时间间隔为1.5到2个小时，混凝土第一次浇筑时，应对没有转换大梁的剪力墙进行浇筑，浇筑到梁底10厘m左右的范围，不浇筑转换大梁位置。混凝土第二次浇筑施工中，一次浇筑完成转换大梁位置，如剪力墙、柱及梁板混凝土等，同时要求分层浇筑、振捣大梁位置，50厘m为各层浇筑最大厚度。位于转换大梁下面的剪力墙，由于钢筋密度大，必须确保振动棒位置的准确性，根据振动棒工作范围对振捣质量进行有效控制。

4 结束语

综上所述，随着社会经济发展速度的不断提升，城市发展中出现了越来越多的高层建筑，转换层作为高层房屋建筑工程的重要组成部分，其设置是否合理直接影响着整个工程的质量。转换层一般设置在高层建筑上部楼层竖向结构体系、形式和下层结构具有极大差异的情况下。作为连接建筑物上下部的重要桥梁，转换层具有传力直接、受力明确及成本低等特点。为此，施工企业必须重视转换层的应用，提升施工技术水平，为房屋建筑工程事业发展提供强有力的保障。

参考文献

[1]高格凌.高层建筑结构转换层施工技术分析[J].中国新技术新产品，2013（07）：99-100endprint