关于高层建筑梁式转换层施工技术的探究

李凯亮

（重庆建工第九建设有限公司 重庆 400000）

0 引言

随着城市土地面积的日趋紧张，城市中高层建筑的规模与数量越来越大，越来越多的高层建筑内部具有了商场、酒店、办公区、住宅区等。在进行建筑项目施工建设时，经常出现某层结构的上部、下部使用功能不同的现象。由于该楼层的上、下部在平面形式、结构类型等方面存在着较大的差异，因而需要通过该楼层进行结构转换，通常将这一楼层称之为结构转换层。因而，要加强对结构转换层施工技术的合理应用，确保建筑内部空间的各项功能得以实现，并保证建筑工程使用期间的安全性。在高层建筑工程的转换层施工中，梁式转换层结构具有施工方便、传力清晰、结构简单等优点，在现阶段的转换层结构施工中得到了广泛的应用。同时，梁式转换层抗震性能优良，因此，在高层建筑中有着广泛的应用。

1 梁式转换结构的概述

就当前高层建筑的施工而言，通常用到梁式转换层结构，如图1所示。该结构形式相对简单，工程造价比较低。梁式转换层使用过程中，转换梁的荷载压力状况主要受到竖向杆件的影响。因而，工程应用中应加强对不同转换梁结构受力状况的研究，对转换梁的受力规律做出深度的剖析，以提高梁式转换层的应用效果。

图1 梁式转换层常用形式

2 梁式转换层的结构形式研究

转换结构不仅受建筑物的受力形式、上部结构的大小和形式的影响，还受转换梁的位置和上下楼层刚度的影响。在分析转换梁的结构形式，根据跨度、功能和墙形式可分为以下类型：①根据不同转换层的跨度数量，可以分为单跨，双跨和多跨结构；②根据转换梁的功能不同，可将其细分为支撑墙和支撑柱结构；③根据转换层上部形式的不同，可将其细分为满跨和不满跨两种形式，同时还包含开洞、不开洞等诸多的结构形式。

3 高层建筑梁式转换层结构施工要点分析

3.1 施工特点

梁式转换层结构的尺寸较大，楼面承担的荷载较重。转换层结构受力形式的改变，主要通过改变结构截面形式而实现。由于梁式转换层结构的内力分布相对复杂，并且转换层需要将上部结构的水平剪力顺利的过渡到结构的下部，因而对于转换层楼面的水平刚度有着相对严苛的要求。一般来说，转换层楼板的厚度通常大于16cm。施工期间通常采用分层浇筑的施工方法。具体施工过程中，首先进行部分竖向承载构件的浇筑。在梁式转换层内部，水平构件的高跨比相对较大，构件表现出短深梁或者是厚板的受力状况。借助于二次叠浇等施工方法，能够提高结构的承载能力。转换层的设计要结合下部结构的实际特点，施工时要对支撑系统进行灵活布置，进而提高结构的抗震性能。此外，设计期间还要防止转换结构的上、下层出现剪力、刚度突变的问题。转换层主要利用下部竖向构件进行卸荷，因而设计、施工过程中要严格遵循“强下部、弱上部”的基本原则，对于梁式转换层下部的主体结构要进行强化，尤其要提高下部结构的刚度性能。梁式转换层主要借助钢骨架、预应力进行卸荷。转换层施工过程中，通过应用钢筋混凝土以及预应力技术，能够降低结构的自重，并提高结构的抗震能力。尤其在进行模板支撑体系的设计施工时，要加强对已成型水平钢骨的利用，进而使得支撑体系受力性能得到改善。

3.2 结构支撑系统施工技术

支撑系统是梁式转换层结构的重要构成之一，施工期间要确保支撑系统有着良好的稳定性与强度。同时，施工时还要对支撑系统自身的荷载状况以及上层结构的自重状况进行分析。现阶段，常采用的支撑系统主要由以下几种形式：

3.2.1 钢管支撑架

在进行转换梁的施工时，由于支撑系统的布置较为密集，通常采用钢管支撑架。此外，如果转换层上层结构的自重不强，并且施工荷载不大的情况下，也可以利用钢管支撑架进行施工。另外，如果转换层采用的是板式结构，施工时通常用到钢管支撑架。具体施工期间，立杆间距通常控制在600mm×600mm之内。剪刀撑与立杆错开布置，间距1.2m。搭设时要注意各杆件相交伸出的端头均应大于100mm，以防杆件滑脱。扣件拧紧力矩必须控制在65～80N·m之间。对于转换梁下为板的情况，因下层楼板不能承受每一次浇筑梁的施工荷载。因此下面钢管架尽量增加斜撑，使传到板的荷载向主次梁传递。当转换梁刚开始搭设时，由于连墙件还未设置，为确保转换梁的稳定性，应每间隔几跨（多为6跨）设置一根抛撑，即用一根斜钢管，一端用旋转扣件连接在立杆上，另一端斜撑在地面上，起支撑的作用，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。

3.2.2 型钢构架支撑

如果结构梁式转换层的上、下层结构很复杂，并且高度较大，通常采用型钢构架支撑。此外，如果转换梁的自重比较大，钢管支撑架不能满足施工要求，那么施工期间可以在下层结构中进行钢牛腿的预埋，进而改善竖向荷载的传递效果。

3.3 模板工程施工技术

模板工程施工期间，首先要对模板材料的质量进行严格把控。在进行模板工程施工之前，要对支撑系统的质量进行检查，确保支撑系统“横平竖直、拼接紧密”。同时，还要对支撑点位置处的扣件螺栓进行检查，保证螺栓的牢固效果。其次，施工时要做好支模人员的培训，尤其要做好施工排列顺序以及模板支承、拆装技术的培训与说明。另外，严格按照施工设计方案进行模板安装，对于截面尺寸、轴线位置等要素应进行严格把控。此外，需要注意的是，施工期间如果模板的跨度超过4m，那么起拱的高度误差应控制在2%以内，模板工程如图2所示。

图2 模板工程

3.4 钢筋的制作与绑扎

钢筋是梁式转换层结构的重要骨架，由于转换层的钢筋用量大、布置密、主筋长，因而施工期间应重点做好钢筋的制作与绑扎。一方面，对于梁内钢筋骨架的绑扎要严谨细致，确保骨架有着良好的稳定效果。具体施工期间，可以在梁的两侧进行双排脚手架的搭设，保证钢筋骨架稳定性。另一方面，在进行长主筋的搭接工作时，可以采用机械连接的施工技术的锥螺纹接头进行搭接。施工时如果采用焊接的方式，要对焊接质量进行严格控制，并做好取样检测工作。此外，不建议采用开口箍，如施工难度导致必须采用开口箍，一定要事先征得设计单位的同意。

梁的纵向钢筋绑扎结束之后，应使用焊接的方式将箍筋焊成封闭箍。在进行梁的上、下部钢筋的锚固工作时，要对锚固长度进行严格控制。为保证钢筋传力效果，规范规定锚固长度不小于200mm。

3.5 后张法预应力施工技术

施工期间，应做好预应力张拉工作，防止预拉区出现开裂、反拱过大等问题。首先，要合理选择张拉技术与方式；其次，要对预应力筋进行合理的配置。特别在预拉区，要对预应力筋的数量与布置形式进行良好的设计，防止张拉过程中出现裂缝等问题。梁式转换层通常需要承受上部结构巨大的荷载，因而预应力筋的使用量相对较多。

3.6 混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑时，一般来说，梁式转换层施工时通常先进行竖向柱墙结构的浇筑。上述工作结束后，再进行水平结构以及筏板结构的浇筑。要对竖向结构与水平结构分别开展浇筑工作。具体浇筑期间，应遵循“先中间、后周边”的原则。需要注意的是，由于梁式转换层混凝土使用量相对较大，因而浇筑过程中通过减少内外温差等方法，减少内部的水化热。混凝土分层浇筑的间隔时间应控制在2h以内。为了保障振捣的严密性，在振捣时若需要移动振捣棒，其半径不能超过400mm，上一层浇筑的混凝土为50mm。对于分层混凝土完成二次振捣后，再继续下一层的浇筑，以确保闭合性，而且两层之间的交界部位必须振捣到位。在进行节点部位的混凝土浇筑时，如果局部区域的钢筋过密，在浇筑前确定好浇筑方案，确保能顺利浇筑，并对浇筑、振捣方式进行及时的调整；在进行墙、柱等竖向结构浇筑时，技术人员要加强对侧模的检查，提高混凝土浇筑的密实度。当墙、柱结构浇筑完成之后，要在18h后进行浇筑质量的检查，这一期间可采用超声波仪器等。混凝土养护期间应覆盖一定厚度的塑料薄膜、草袋等，进而起到保温保湿的作用，养护工作应达到14d，并且需要24h洒水养护。混凝土浇筑工程中，当混凝土震动完成后，表面要按工程要求处理，办法就是用铁抹子或木抹子在混凝土表面反复压抹，直到达到工程所需表面光洁要求。收面的好坏，关键在于时间的把握。一般收面要2遍，在振捣完成后收1道面子，最重是在将要初凝前几分钟收第2道面，这样收的混凝土面子比较光滑且不易裂缝。

4 结束语

采用梁式转换层结构可以使高层建筑的受力状态更加协调。同时，由于结构在施工中的方便性，梁式转换层在转换层结构中得到了人们的认同，广泛应用于高层建筑中。相比于高层建筑其他结构而言，梁式转换层施工相对复杂、危险性大，施工期间要严格按照施工技术方案与设计施工图等开展相应的施工。同时，还要加强对先进施工技术的合理应用，并严格做好施工质量的把控，防止各类施工质量问题的发生。