高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)工藝分析

宗應(yīng)呈

摘要：在高層建筑轉(zhuǎn)換層施工中，由于其樓板厚、結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜、對(duì)支撐系統(tǒng)要求高，因此施工過(guò)程中的質(zhì)量控制顯得十分重要，只有在科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上，精心組織，規(guī)范施工，做好施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，才能為建筑物整體質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下面筆者對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；模板支撐；施工技術(shù)

1、轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換類型

1.1轉(zhuǎn)換層實(shí)現(xiàn)上下結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化大致有以下3種類型

（1）上下層柱網(wǎng)、軸線的改變，轉(zhuǎn)換層的上下層結(jié)構(gòu)形式不變，僅柱網(wǎng)、軸線有所變化，常用于筒體結(jié)構(gòu)建筑中。

（2）同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置，就是上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí)，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開，形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。常用于上下層功能變化較大或較復(fù)雜的建筑物。

1.2轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式

由于轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換有多種類型，所以轉(zhuǎn)換層本身的結(jié)構(gòu)形式也有不同，常用的有以下幾種。

（1）梁式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層。目前國(guó)內(nèi)用得最多的一種結(jié)構(gòu)形式，它設(shè)計(jì)和施工簡(jiǎn)單，受力明確，一般在轉(zhuǎn)換層的樓面設(shè)置縱橫交錯(cuò)的鋼筋砼承重大梁。為適應(yīng)上部荷載的需要，梁的截面尺寸比較大，常用的尺寸有1000mm×2000mm，1200mm×2500mm，1500mm×3000mm等。

（2）桁架式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層。一般多由梁式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化層變化而來(lái)的，整個(gè)轉(zhuǎn)換層由多組鋼筋混凝土桁架組成承重結(jié)構(gòu)，桁架的上下弦桿分別設(shè)在轉(zhuǎn)換層的上下樓面的結(jié)構(gòu)層內(nèi)，層間設(shè)有腹桿。由于桁架高度較高，所以上下弦的截面尺寸相對(duì)較小。

2、轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

2.1轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)

由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)自重及施工荷載較大，施工前應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，確保支撐系統(tǒng)具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。通常采用的支撐方式有以下幾種：

2.2滿堂紅鋼管支撐架

適用于轉(zhuǎn)換梁布置較密，結(jié)構(gòu)自重及施工荷載相對(duì)不太大，或板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工。這類支撐系統(tǒng)通常采用鋼管腳手架，轉(zhuǎn)換梁下立桿間距在600mm×600mm以內(nèi)，立桿下墊200mm×50mm木墊板。

2.3沿轉(zhuǎn)換大梁方向設(shè)置鋼管支撐架

適用于轉(zhuǎn)換梁自重及施工荷載較大的結(jié)構(gòu)，且轉(zhuǎn)換梁位置不太高的情況。須計(jì)算確定立桿的間距、步距，合理設(shè)置水平及豎向剪刀撐。某廣場(chǎng)轉(zhuǎn)換大梁支撐構(gòu)造示意如下圖所示。

2.4型鋼構(gòu)架支撐

在高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中，梁側(cè)模可采用厚覆膜膠合板或者組合剛模版，為防止混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力將模板擠壓變形而出現(xiàn)脹模現(xiàn)象，可在梁內(nèi)設(shè)置對(duì)拉螺桿（≥Ф14mm），鋼模板也可以設(shè)扁鋼拉片（厚度≥3mm），螺桿縱橫向間距為400～600mm。側(cè)模用鋼管作背杠進(jìn)行鎖固，背杠間距縱橫500mm。梁底起拱要求1‰～3‰。由于轉(zhuǎn)換層大梁自重大、跨度大，因此轉(zhuǎn)換層構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%方可拆除底模。

2.5混凝土工程

轉(zhuǎn)換層是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，一般為大體積混凝土施工，一次澆筑量大，混凝土強(qiáng)度也較高，容易產(chǎn)生溫度應(yīng)力?；炷翜囟葢?yīng)力是由水化熱、澆筑溫度和外界氣溫變化等產(chǎn)生的各種溫度應(yīng)力。為防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，主要應(yīng)從降低內(nèi)外溫差（也就是減小溫度應(yīng)力）方面采取措施。具體包括以下內(nèi)容：

（1）原材料：①選用水化熱較低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥；②加入適量的粉煤灰以減少水泥用量；③加入適量外加劑（減水劑、緩凝劑）使混凝土緩凝，使升溫過(guò)程延長(zhǎng)，降低水化熱峰值。

（2）合理設(shè)置施工縫及確定澆筑順序：有些是分層澆搗，可采用二次迭合成型技術(shù)，有些是整體澆筑，要確定好澆筑順序，保證混凝土施工不出現(xiàn)冷縫，要確?；炷恋倪B續(xù)澆筑及成型質(zhì)量。

（3）由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)鋼筋密集：混凝土澆筑時(shí)振搗難度較大，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上盡量選擇粒徑較小的骨料，在施工中，砼振搗器以插入式高頻振搗器為主。振搗時(shí)做到快插、慢拔，為了避免過(guò)震、漏震，每點(diǎn)振搗時(shí)間約需20～30s，振搗間距≤500mm，振搗棒插入下一層50mm深，對(duì)梁、柱、墻相交部位振搗時(shí)要振搗密實(shí)，以混凝土表面水平不再顯著下降，表面開始泛漿氣泡上反為宜。

（4）嚴(yán)格監(jiān)控混凝土溫度變化：埋置足夠數(shù)量溫度傳感器作為測(cè)溫控制點(diǎn)，定時(shí)做好溫度記錄。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，混凝土內(nèi)外溫差不應(yīng)大于25℃。

（5）混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管注入冷水循環(huán)，使內(nèi)部降溫，外部用碘鎢燈照射或者采取保溫措施以提高表面溫度，使溫差縮小。

（6）養(yǎng)護(hù)：在澆筑完混凝土后要及時(shí)養(yǎng)護(hù)，較常用的是用2層濕草袋夾1層塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，專人定時(shí)澆水，可以起到保溫保濕的作用，一般轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護(hù)期為1個(gè)月左右。

3、鋼筋工程施工

轉(zhuǎn)換梁（板）的含鋼量高，主筋長(zhǎng)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集。因此，正確地翻樣和下料，合理安排好就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。對(duì)于梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層，其鋼筋綁扎通常在梁的底模板架設(shè)完成后進(jìn)行，鋼筋綁扎完畢經(jīng)過(guò)驗(yàn)收后安裝大梁兩側(cè)的模板。鋼筋綁扎中應(yīng)切實(shí)注意鋼筋骨架側(cè)向的穩(wěn)定，防止傾倒傷人。

4、混凝土工程

4.1混凝土的澆筑

分層的厚度決定于振搗器的棒長(zhǎng)和振動(dòng)力的大小，也應(yīng)考慮混凝土的供應(yīng)量大小和可能澆筑量的大小，一般為20～30cm。插入式振搗器應(yīng)伸入5cm為宜。

分層澆筑時(shí)，上層鋼筋的綁扎應(yīng)在下層混凝土經(jīng)一定養(yǎng)護(hù)其強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的室外溫度之差在25℃以下時(shí)進(jìn)行。為了加強(qiáng)分層澆筑層間的結(jié)合，可以采取在下層混凝土表面設(shè)置鍵槽的辦法。鍵槽可用100mm×100mm的木方每隔lm左右留設(shè)。分層澆筑間隔的時(shí)間，應(yīng)以混凝土表面溫度降至大氣平均溫度為好，即水化熱溫升的峰值以后，一般為3～5d，因此間隔時(shí)間以大于5d為宜。

4.2混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土由于澆注體量大，所以澆筑后特別注意養(yǎng)護(hù)，應(yīng)采用以下方法控制混凝土內(nèi)部與表面的溫差值溫差小于25℃：①蓄熱保溫法，即常規(guī)保溫方法；②內(nèi)降外保法，即在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)埋管通水冷卻降溫，在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的表面采取保濕措施。冬季施工時(shí)還應(yīng)按規(guī)定做好保溫測(cè)溫工作。

5、結(jié)語(yǔ)

總之，高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)已日趨成熟，該技術(shù)已成為現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨向之一，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用使高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，具有較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益，值得大力探討。

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