高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)探析

馬欽勇

（欽州市建興工程勞務(wù)有限公司 廣西欽州市 535000）

高層建筑工程隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的提升而蓬勃發(fā)展起來，其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，往往需要在樓層之間配備相應(yīng)的轉(zhuǎn)換層，起到承接上層荷載，維持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的效果。一般來說，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)比較繁瑣，施工過程中需要重視施工工藝的選擇，可運(yùn)用模板支撐、裂縫控制以及混凝土澆筑等技術(shù)進(jìn)行全面的施工。

1 高層建筑中轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)

高層建筑轉(zhuǎn)換層的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①轉(zhuǎn)換層通常設(shè)置于建筑物下部，以承受上層荷載。由于轉(zhuǎn)換層受力復(fù)雜，如果遭受破壞，將造成嚴(yán)重后果。對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)槭艿椒治龇椒ǖ目刂?，往往難以針對(duì)不同形式的轉(zhuǎn)換層進(jìn)行精確分析；②轉(zhuǎn)換層對(duì)于地震災(zāi)害通常反映強(qiáng)烈，這是因?yàn)槠涑惺苤^大的荷載，因而容易導(dǎo)致截面出現(xiàn)各種問題。

一般來說，高層建筑的水平力需要得到控制，尤其處于地震區(qū)的樓層，對(duì)其質(zhì)量、剛度等方面，要求變化均勻，不能出現(xiàn)突變，從而防止地震作用下產(chǎn)生薄脆層。此外，轉(zhuǎn)換層的截面面積巨大，因而存在較大的施工難度。而轉(zhuǎn)換層的厚板則會(huì)給配筋、混凝土澆筑施工造成不便，影響對(duì)施工質(zhì)量的控制。在施工的過程中，必須嚴(yán)格要求轉(zhuǎn)換層下部的模板支撐體系，如果其重量超出0.5kN/m2的澆筑重量，導(dǎo)致模板無法支撐，則需要改變?cè)O(shè)計(jì)和制作，但是這樣勢(shì)必要增加工程的費(fèi)用。因?yàn)檗D(zhuǎn)換層上部通常為小開間的結(jié)構(gòu)形式，以下則為承重大空間結(jié)構(gòu)，因此需要通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使轉(zhuǎn)換層的上部結(jié)構(gòu)的剪切剛度強(qiáng)于下部。

2 高層建筑的轉(zhuǎn)換層施工特點(diǎn)

2.1 轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)

設(shè)置轉(zhuǎn)換層的建筑，位于轉(zhuǎn)換層下的樓層空間通常較大，這種設(shè)計(jì)模式統(tǒng)一導(dǎo)致剛度突變。而正常情況下，轉(zhuǎn)換層的下部樓層剛度要求低于其上部樓層剛度，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了達(dá)到抗風(fēng)和抗震要求，需要重點(diǎn)考慮轉(zhuǎn)換層上下樓層的結(jié)構(gòu)剛度和承載力。轉(zhuǎn)換構(gòu)件在其中充當(dāng)重要的傳力部分，需要確保其安全性。在抗震設(shè)計(jì)過程中，不僅需要考慮豎向荷載、水平和豎向地震作用以及風(fēng)荷載等因素，對(duì)于抗震的計(jì)算可以采用反應(yīng)譜的方法。

2.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

由于需要考慮轉(zhuǎn)換層的抗沖切、抗剪等因素，因此需要采用厚度較大的鋼筋混凝土厚板，一般為2.0～2.8m。此外，由于厚板存在較大的自重，這樣會(huì)加大下部構(gòu)件的承載力要求，如果因此增大混凝土的使用量，這樣非常不經(jīng)濟(jì)。

2.3 抗震性能

轉(zhuǎn)換層所使用的鋼筋混凝土厚板厚度通常較大，其質(zhì)量和剛度也較大，處于地震的震感作用下，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的反應(yīng)。此外，轉(zhuǎn)換層還可能沿其豎向剛度發(fā)生突變，使厚板的上下相鄰樓層也需要承擔(dān)較大的作用力，進(jìn)而造成災(zāi)害，厚板相鄰的上下層結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)裂縫，并同時(shí)出現(xiàn)混凝土剝落的問題。相關(guān)的模型振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)卣鹆εc豎向荷載共同作用時(shí)，可能導(dǎo)致厚板出現(xiàn)沖切破壞或剪切破壞，為了避免此問題的出現(xiàn)，可以設(shè)計(jì)在厚板的內(nèi)側(cè)三向進(jìn)行配筋。一般來說，現(xiàn)代設(shè)置有轉(zhuǎn)換層的高層建筑，不論是其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還是施工技術(shù)都非常復(fù)雜，施工材料價(jià)格也較高，為了取得較為經(jīng)濟(jì)的工程效益，必須針對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行深入探討和研究。

3 高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

3.1 轉(zhuǎn)換層底模板支撐系統(tǒng)

一般來說，轉(zhuǎn)換層的施工荷載、混凝土自重較大，所以施工過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)在于底部模板的支撐系統(tǒng)，實(shí)際工程中，可以采用以下方法進(jìn)行施工：

3.1.1 常規(guī)澆筑法

轉(zhuǎn)換厚板和轉(zhuǎn)換梁的施工過程中，關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)是支?；炷翝仓尚?。由于轉(zhuǎn)換層底模的荷載問題，其支撐需要從底層開始到底層地面的順序來施工。這種施工技術(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)，需要使用較多的支撐材料，因而尤其適用于轉(zhuǎn)換層位置較低的工程。

3.1.2 疊合澆筑法

疊合澆筑法，是將厚板、轉(zhuǎn)換梁分成兩或三次進(jìn)行澆筑疊合，最終成型。這種施工方法的原理是，利用第一次澆筑制成的板和梁，當(dāng)做二次澆筑施工中的自重與施工荷載支撐，然后利用兩次混凝土澆筑所形成的疊合梁，當(dāng)做第三次澆筑施工的自重和施工荷載支撐。在運(yùn)用該施工技術(shù)時(shí)，對(duì)于支撐系統(tǒng)僅僅需要考慮承受第一次的澆筑混凝土自重與施工荷載，在施工中即可大大降低下部的鋼管支撐負(fù)荷的大小，并節(jié)約模板材料。另外，由于混凝土施工實(shí)行的是分層澆筑的方式，這樣還可以緩解溫度應(yīng)力、水化熱等因素對(duì)裂縫控制的影響。

3.1.3 荷載傳遞法

荷載傳遞法是利用支撐系統(tǒng)，將轉(zhuǎn)換層的厚板、轉(zhuǎn)換梁具有的混凝土自重、施工荷載等進(jìn)行分?jǐn)偟饺舾善渌麡菍?，其中支承樓板的相關(guān)數(shù)據(jù)需要通過精確的計(jì)算才能確定。其轉(zhuǎn)換層的自重與施工荷載傳遞主要有以下途徑：①通過設(shè)置鋼牛腿、梁下斜撐支架，進(jìn)行轉(zhuǎn)換層底的絕大部分荷載傳遞；②利用梁下排架體系，進(jìn)行其余荷載的向下樓層傳遞。

3.2 制作鋼筋與及綁扎工藝

工過程中，鋼筋是非常重要的建筑材料之一，其施工技術(shù)主要是鋼筋制作和綁扎。對(duì)于鋼筋的設(shè)置，應(yīng)在其四周相同的距離，安置U形的鋼支架，達(dá)到保障鋼筋整體垂直度、外部保護(hù)層厚度的作用，同時(shí)確保綁扎的穩(wěn)定性。綁扎過程中必須嚴(yán)格執(zhí)行施工技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具體程序如下：首先設(shè)置好U形架，然后設(shè)置外圍的開口底箍，綁扎牢固后，放置內(nèi)開口箍，并從其中間位置相兩端進(jìn)行水平主筋的分層放置，從兩側(cè)插入水平開口箍。轉(zhuǎn)換層施工中，需要嚴(yán)格遵守鋼筋制作和綁扎工藝的相關(guān)要求，從而保證施工水平。

3.3 混凝土進(jìn)行施工時(shí)的工藝

3.3.1 施工準(zhǔn)備

對(duì)于大體積混凝土的施工，首先需要做好前期準(zhǔn)備，包括施工所需的物資、機(jī)具、技術(shù)等。實(shí)際施工時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程自身特點(diǎn)，配備相應(yīng)的附屬材料和設(shè)備，例如水泵、真空吸水器以及測(cè)溫設(shè)備等。施工方案的編制對(duì)于工程施工各個(gè)環(huán)節(jié)都存在決定性的作用，因此必須保證科學(xué)、合理。因此，在編制時(shí)需要重點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)：①為了減小約束，需要確定分層分塊的尺寸，層、塊之間的結(jié)合措施等；②經(jīng)過精確的計(jì)算，確定混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度；③制定好混凝土的攪拌、運(yùn)輸和澆筑方案；④制定好混凝土保溫方案；⑤制定確保工程質(zhì)量和安全的措施。

3.3.2 施工要點(diǎn)

①大體積混凝土的施工中，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇低溫條件下進(jìn)行，其最高溫度以30℃為宜。如果大氣的溫度超過了30℃，需要及時(shí)采取措施，以減少溫度應(yīng)力；②在配置混凝土?xí)r，首先需要全面掌握各種原材料配合比，對(duì)于攪拌時(shí)間的控制，一般要求在1.5～2min之間；③攪拌混凝土之后，必須及時(shí)運(yùn)至澆筑地點(diǎn)，開展入模澆筑施工。運(yùn)送途中需要注意的是防止混凝土的離析、塌落度變化。如果出現(xiàn)離析，則必須重新拌合，才能入模澆筑。

3.3.3 混凝土澆筑要點(diǎn)

（1）全面分層。即將整個(gè)結(jié)構(gòu)澆筑層進(jìn)行劃分，形成若干層，然后再進(jìn)行澆筑。已澆筑的下層混凝土尚未初凝時(shí)，就可以開始進(jìn)行第二層的澆筑，這樣逐層施工，直到澆筑完成。這種施工方案適用于結(jié)構(gòu)物平面尺寸不大的工程，施工順序可以從短邊開始，沿長(zhǎng)邊逐漸進(jìn)行。

（2）分段分層。該施工方案適用于厚度較薄，面積較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的工程。施工時(shí)可以從底層的一端入手，施工至一定距離后，可以進(jìn)行第二層的混凝土澆筑，然后依次進(jìn)行下去。

（3）斜面分層。該方案則較為適用于結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度超過厚度三倍的工程，振搗施工應(yīng)當(dāng)從底層開始，逐漸上移。分層厚度由振搗器棒長(zhǎng)和振動(dòng)力大小來決定，同時(shí)還需要結(jié)合混凝土供應(yīng)量、澆筑量，通?？刂圃?0～30cm以內(nèi)。分層澆筑時(shí)，振搗間隔應(yīng)以大于5d。夏季施工時(shí)則需要先降低混凝土內(nèi)部的溫度。

4 結(jié)語

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是高層建筑中的關(guān)鍵，將會(huì)直接決定高層建筑施工質(zhì)量，因此，做好轉(zhuǎn)換層的施工，保證其質(zhì)量尤為重要。如今，轉(zhuǎn)換層的相關(guān)施工技術(shù)日益受到建筑工程行業(yè)的重視，為了保障高層建筑的整體質(zhì)量，需要針對(duì)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展與研究。

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