關于高層建筑梁式轉換層施工技術的探究

李凱亮

（重慶建工第九建設有限公司 重慶 400000）

0 引言

隨著城市土地面積的日趨緊張，城市中高層建筑的規(guī)模與數(shù)量越來越大，越來越多的高層建筑內部具有了商場、酒店、辦公區(qū)、住宅區(qū)等。在進行建筑項目施工建設時，經常出現(xiàn)某層結構的上部、下部使用功能不同的現(xiàn)象。由于該樓層的上、下部在平面形式、結構類型等方面存在著較大的差異，因而需要通過該樓層進行結構轉換，通常將這一樓層稱之為結構轉換層。因而，要加強對結構轉換層施工技術的合理應用，確保建筑內部空間的各項功能得以實現(xiàn)，并保證建筑工程使用期間的安全性。在高層建筑工程的轉換層施工中，梁式轉換層結構具有施工方便、傳力清晰、結構簡單等優(yōu)點，在現(xiàn)階段的轉換層結構施工中得到了廣泛的應用。同時，梁式轉換層抗震性能優(yōu)良，因此，在高層建筑中有著廣泛的應用。

1 梁式轉換結構的概述

就當前高層建筑的施工而言，通常用到梁式轉換層結構，如圖1所示。該結構形式相對簡單，工程造價比較低。梁式轉換層使用過程中，轉換梁的荷載壓力狀況主要受到豎向桿件的影響。因而，工程應用中應加強對不同轉換梁結構受力狀況的研究，對轉換梁的受力規(guī)律做出深度的剖析，以提高梁式轉換層的應用效果。

圖1 梁式轉換層常用形式

2 梁式轉換層的結構形式研究

轉換結構不僅受建筑物的受力形式、上部結構的大小和形式的影響，還受轉換梁的位置和上下樓層剛度的影響。在分析轉換梁的結構形式，根據(jù)跨度、功能和墻形式可分為以下類型：①根據(jù)不同轉換層的跨度數(shù)量，可以分為單跨，雙跨和多跨結構；②根據(jù)轉換梁的功能不同，可將其細分為支撐墻和支撐柱結構；③根據(jù)轉換層上部形式的不同，可將其細分為滿跨和不滿跨兩種形式，同時還包含開洞、不開洞等諸多的結構形式。

3 高層建筑梁式轉換層結構施工要點分析

3.1 施工特點

梁式轉換層結構的尺寸較大，樓面承擔的荷載較重。轉換層結構受力形式的改變，主要通過改變結構截面形式而實現(xiàn)。由于梁式轉換層結構的內力分布相對復雜，并且轉換層需要將上部結構的水平剪力順利的過渡到結構的下部，因而對于轉換層樓面的水平剛度有著相對嚴苛的要求。一般來說，轉換層樓板的厚度通常大于16cm。施工期間通常采用分層澆筑的施工方法。具體施工過程中，首先進行部分豎向承載構件的澆筑。在梁式轉換層內部，水平構件的高跨比相對較大，構件表現(xiàn)出短深梁或者是厚板的受力狀況。借助于二次疊澆等施工方法，能夠提高結構的承載能力。轉換層的設計要結合下部結構的實際特點，施工時要對支撐系統(tǒng)進行靈活布置，進而提高結構的抗震性能。此外，設計期間還要防止轉換結構的上、下層出現(xiàn)剪力、剛度突變的問題。轉換層主要利用下部豎向構件進行卸荷，因而設計、施工過程中要嚴格遵循“強下部、弱上部”的基本原則，對于梁式轉換層下部的主體結構要進行強化，尤其要提高下部結構的剛度性能。梁式轉換層主要借助鋼骨架、預應力進行卸荷。轉換層施工過程中，通過應用鋼筋混凝土以及預應力技術，能夠降低結構的自重，并提高結構的抗震能力。尤其在進行模板支撐體系的設計施工時，要加強對已成型水平鋼骨的利用，進而使得支撐體系受力性能得到改善。

3.2 結構支撐系統(tǒng)施工技術

支撐系統(tǒng)是梁式轉換層結構的重要構成之一，施工期間要確保支撐系統(tǒng)有著良好的穩(wěn)定性與強度。同時，施工時還要對支撐系統(tǒng)自身的荷載狀況以及上層結構的自重狀況進行分析。現(xiàn)階段，常采用的支撐系統(tǒng)主要由以下幾種形式：

3.2.1 鋼管支撐架

在進行轉換梁的施工時，由于支撐系統(tǒng)的布置較為密集，通常采用鋼管支撐架。此外，如果轉換層上層結構的自重不強，并且施工荷載不大的情況下，也可以利用鋼管支撐架進行施工。另外，如果轉換層采用的是板式結構，施工時通常用到鋼管支撐架。具體施工期間，立桿間距通?？刂圃?00mm×600mm之內。剪刀撐與立桿錯開布置，間距1.2m。搭設時要注意各桿件相交伸出的端頭均應大于100mm，以防桿件滑脫。扣件擰緊力矩必須控制在65～80N·m之間。對于轉換梁下為板的情況，因下層樓板不能承受每一次澆筑梁的施工荷載。因此下面鋼管架盡量增加斜撐，使傳到板的荷載向主次梁傳遞。當轉換梁剛開始搭設時，由于連墻件還未設置，為確保轉換梁的穩(wěn)定性，應每間隔幾跨（多為6跨）設置一根拋撐，即用一根斜鋼管，一端用旋轉扣件連接在立桿上，另一端斜撐在地面上，起支撐的作用，直至連墻件安裝穩(wěn)定后，方可根據(jù)情況拆除。

3.2.2 型鋼構架支撐

如果結構梁式轉換層的上、下層結構很復雜，并且高度較大，通常采用型鋼構架支撐。此外，如果轉換梁的自重比較大，鋼管支撐架不能滿足施工要求，那么施工期間可以在下層結構中進行鋼牛腿的預埋，進而改善豎向荷載的傳遞效果。

3.3 模板工程施工技術

模板工程施工期間，首先要對模板材料的質量進行嚴格把控。在進行模板工程施工之前，要對支撐系統(tǒng)的質量進行檢查，確保支撐系統(tǒng)“橫平豎直、拼接緊密”。同時，還要對支撐點位置處的扣件螺栓進行檢查，保證螺栓的牢固效果。其次，施工時要做好支模人員的培訓，尤其要做好施工排列順序以及模板支承、拆裝技術的培訓與說明。另外，嚴格按照施工設計方案進行模板安裝，對于截面尺寸、軸線位置等要素應進行嚴格把控。此外，需要注意的是，施工期間如果模板的跨度超過4m，那么起拱的高度誤差應控制在2%以內，模板工程如圖2所示。

圖2 模板工程

3.4 鋼筋的制作與綁扎

鋼筋是梁式轉換層結構的重要骨架，由于轉換層的鋼筋用量大、布置密、主筋長，因而施工期間應重點做好鋼筋的制作與綁扎。一方面，對于梁內鋼筋骨架的綁扎要嚴謹細致，確保骨架有著良好的穩(wěn)定效果。具體施工期間，可以在梁的兩側進行雙排腳手架的搭設，保證鋼筋骨架穩(wěn)定性。另一方面，在進行長主筋的搭接工作時，可以采用機械連接的施工技術的錐螺紋接頭進行搭接。施工時如果采用焊接的方式，要對焊接質量進行嚴格控制，并做好取樣檢測工作。此外，不建議采用開口箍，如施工難度導致必須采用開口箍，一定要事先征得設計單位的同意。

梁的縱向鋼筋綁扎結束之后，應使用焊接的方式將箍筋焊成封閉箍。在進行梁的上、下部鋼筋的錨固工作時，要對錨固長度進行嚴格控制。為保證鋼筋傳力效果，規(guī)范規(guī)定錨固長度不小于200mm。

3.5 后張法預應力施工技術

施工期間，應做好預應力張拉工作，防止預拉區(qū)出現(xiàn)開裂、反拱過大等問題。首先，要合理選擇張拉技術與方式；其次，要對預應力筋進行合理的配置。特別在預拉區(qū)，要對預應力筋的數(shù)量與布置形式進行良好的設計，防止張拉過程中出現(xiàn)裂縫等問題。梁式轉換層通常需要承受上部結構巨大的荷載，因而預應力筋的使用量相對較多。

3.6 混凝土澆筑與養(yǎng)護

混凝土澆筑時，一般來說，梁式轉換層施工時通常先進行豎向柱墻結構的澆筑。上述工作結束后，再進行水平結構以及筏板結構的澆筑。要對豎向結構與水平結構分別開展?jié)仓ぷ?。具體澆筑期間，應遵循“先中間、后周邊”的原則。需要注意的是，由于梁式轉換層混凝土使用量相對較大，因而澆筑過程中通過減少內外溫差等方法，減少內部的水化熱?；炷练謱訚仓拈g隔時間應控制在2h以內。為了保障振搗的嚴密性，在振搗時若需要移動振搗棒，其半徑不能超過400mm，上一層澆筑的混凝土為50mm。對于分層混凝土完成二次振搗后，再繼續(xù)下一層的澆筑，以確保閉合性，而且兩層之間的交界部位必須振搗到位。在進行節(jié)點部位的混凝土澆筑時，如果局部區(qū)域的鋼筋過密，在澆筑前確定好澆筑方案，確保能順利澆筑，并對澆筑、振搗方式進行及時的調整；在進行墻、柱等豎向結構澆筑時，技術人員要加強對側模的檢查，提高混凝土澆筑的密實度。當墻、柱結構澆筑完成之后，要在18h后進行澆筑質量的檢查，這一期間可采用超聲波儀器等?；炷琉B(yǎng)護期間應覆蓋一定厚度的塑料薄膜、草袋等，進而起到保溫保濕的作用，養(yǎng)護工作應達到14d，并且需要24h灑水養(yǎng)護?；炷翝仓こ讨校敾炷琳饎油瓿珊?，表面要按工程要求處理，辦法就是用鐵抹子或木抹子在混凝土表面反復壓抹，直到達到工程所需表面光潔要求。收面的好壞，關鍵在于時間的把握。一般收面要2遍，在振搗完成后收1道面子，最重是在將要初凝前幾分鐘收第2道面，這樣收的混凝土面子比較光滑且不易裂縫。

4 結束語

采用梁式轉換層結構可以使高層建筑的受力狀態(tài)更加協(xié)調。同時，由于結構在施工中的方便性，梁式轉換層在轉換層結構中得到了人們的認同，廣泛應用于高層建筑中。相比于高層建筑其他結構而言，梁式轉換層施工相對復雜、危險性大，施工期間要嚴格按照施工技術方案與設計施工圖等開展相應的施工。同時，還要加強對先進施工技術的合理應用，并嚴格做好施工質量的把控，防止各類施工質量問題的發(fā)生。