探究高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

摘要：在高層建筑中，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層起到了重要的連結(jié)作用，它不僅對下部結(jié)構(gòu)進行了有效的密封，同時還起到穩(wěn)定上部結(jié)構(gòu)的重要作用。由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量與整個建筑的安全性、穩(wěn)定性有著直接的連接，并且施工期間的質(zhì)量控制難度相對較大，因而加強其施工技術(shù)的研究有著重要的作用。本文首先對高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的基本概念、施工特點進行探討，并進一步研究其施工技術(shù)要點。

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

1 引言

相比于高層建筑其他結(jié)構(gòu)而言，轉(zhuǎn)換層施工相對復(fù)雜、危險性大，施工期間要嚴(yán)格按照施工技術(shù)方案與設(shè)計施工圖等開展相應(yīng)的施工。同時，還要加強對先進施工技術(shù)的合理應(yīng)用，并嚴(yán)格做好施工質(zhì)量的把控，防止各類施工質(zhì)量問題的發(fā)生。

2 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概述

2.1 基本概念

在進行建筑項目施工建設(shè)時，經(jīng)常出現(xiàn)某層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，通常將這一樓層稱之為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。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(nèi)部具有了商場、酒店、辦公區(qū)、住宅區(qū)等。因而，要加強對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的合理應(yīng)用，確保建筑內(nèi)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。

2.2 施工特點

其一，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的尺寸較大，樓面承擔(dān)的荷載較重。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力形式的改變，主要通過改變結(jié)構(gòu)截面形式而實現(xiàn)。由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布相對復(fù)雜，并且轉(zhuǎn)換層需要將上部結(jié)構(gòu)的水平剪力順利的過渡到結(jié)構(gòu)的下部，因而對于轉(zhuǎn)換層樓面的水平剛度有著相對嚴(yán)苛的要求。一般來說，轉(zhuǎn)換層樓板的厚度通常大于16cm。其二，施工期間通常采用分層澆筑的施工方法。具體施工過程中，首先進行部分承載構(gòu)件的澆筑。在轉(zhuǎn)換層內(nèi)部，水平構(gòu)件的高跨比相對較大，構(gòu)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(jié)構(gòu)的承載能力。其三，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計要結(jié)合下部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的抗震性能。此外，設(shè)計期間還要防止轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的上、下層出現(xiàn)剪力、剛度突變的問題。其四，轉(zhuǎn)換層主要利用下部豎向構(gòu)件進行卸荷，因而設(shè)計、施工過程中要嚴(yán)格遵循“強下部、弱上部”的基本原則，對于轉(zhuǎn)換層下部的主體結(jié)構(gòu)要進行強化，尤其要提高下部結(jié)構(gòu)的剛度性能。其五，轉(zhuǎn)換層主要借助鋼骨架、預(yù)應(yīng)力進行卸荷。轉(zhuǎn)換層施工過程中，通過應(yīng)用鋼骨混凝土以及預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠降低結(jié)構(gòu)的自重，并提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。尤其在進行模板支撐體系的設(shè)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。

2.3 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層常用形式

一方面，就當(dāng)前高層建筑的設(shè)計施工而言，通常用到梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)（如下圖1所示）。該結(jié)構(gòu)形式相對簡單，工程造價比較低。梁式轉(zhuǎn)換層使用過程中，轉(zhuǎn)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(yīng)用中應(yīng)加強對不同轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)受力狀況的研究，對轉(zhuǎn)換梁的受力規(guī)律做出深度的剖析，以提高梁式轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用效果。另一方面，箱式轉(zhuǎn)換層在一些高層建筑中也有應(yīng)用。這一類型的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有著良好的傳力效果，它的應(yīng)用能夠改善建筑的整體受力性能。但是，由于箱式轉(zhuǎn)換層所要占用的空間較大，同時施工工藝相對復(fù)雜、施工成本較高，因而設(shè)計施工中很少用到。此外，高層建筑設(shè)計施工過程中，也有用到厚板式轉(zhuǎn)換層。在進行厚板式轉(zhuǎn)換層施工時，需要對下柱網(wǎng)進行靈活的布置，施工期間無需對下柱網(wǎng)進行整齊的布置。對于這一類型的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)而言，它的強度很高，但由于受到板厚、自重等因素的影響，導(dǎo)致地震作用下轉(zhuǎn)換層的豎向剛度會發(fā)生很大的變化，因而增加了建筑的危險性。另外，施工中也有用到桁架式轉(zhuǎn)換層。對于該類轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)而言，它的受力規(guī)律較為清晰，并且在結(jié)構(gòu)布置方面相對靈活，同時結(jié)構(gòu)有著良好的抗震效果。但是，由于桁架式轉(zhuǎn)換層施工工藝相對復(fù)雜，對于施工技術(shù)的應(yīng)用有著嚴(yán)格的要求。尤其在進行節(jié)點位置的設(shè)計施工時，如果節(jié)點位置處出現(xiàn)了受力集中的問題，那么轉(zhuǎn)換層極容易出現(xiàn)剪切破壞的問題。因而，具體應(yīng)用期間要適當(dāng)增加鋼筋量。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)施工技術(shù)

支撐系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)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(jié)構(gòu)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：其一，鋼管支撐架。在進行轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換層上層結(jié)構(gòu)的自重較強，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(zhuǎn)換層采用的是板式結(jié)構(gòu)，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(nèi)。其二，型鋼構(gòu)架支撐。如果結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的上、下層結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，并且高度較大，通常采用型鋼構(gòu)架支撐。此外，如果轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)中進行鋼牛腿的預(yù)埋，進而改善豎向荷載的傳遞效果。

3.2 模板工程施工技術(shù)

模板工程施工期間，首先要對模板材料的質(zhì)量進行嚴(yán)格把控。其次，施工時要做好支模人員的培訓(xùn)，尤其要做好施工排列順序以及模板支承、拆裝技術(shù)的培訓(xùn)與說明。另外，嚴(yán)格按照施工設(shè)計方案進行模板安裝，對于截面尺寸、軸線位置等要素應(yīng)進行嚴(yán)格把控。此外，在進行模板工程施工之前，要對支撐系統(tǒng)的質(zhì)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。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(yīng)控制在2%以內(nèi)。

3.3 鋼筋的制作與綁扎

鋼筋是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的重要骨架，由于轉(zhuǎn)換層的鋼筋用量大、布置密、主筋長，因而施工期間應(yīng)重點做好鋼筋的制作與綁扎。一方面，對于梁內(nèi)鋼筋骨架的綁扎要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)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(cè)進行雙排腳手架的搭設(shè)。另一方面，在進行長主筋的搭接工作時，可以采用閃光對焊的施工技術(shù)，也可利用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(zhì)量進行嚴(yán)格控制，并做好取樣檢測工作。此外，如果采用開口箍，一定要事先征得設(shè)計人員的同意。梁的縱向鋼筋綁扎結(jié)束之后，應(yīng)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(yán)格控制。

3.4 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

轉(zhuǎn)換層通常需要承受上部結(jié)構(gòu)巨大的荷載，因而預(yù)應(yīng)力筋的使用量相對較多。施工期間，應(yīng)做好預(yù)應(yīng)力張拉工作，防止預(yù)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(shù)與方式;其次，要對預(yù)應(yīng)力筋進行合理的配置。特別在預(yù)拉區(qū)，要對預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量與布置形式進行良好的設(shè)計，防止張拉過程中出現(xiàn)裂縫等問題。

3.5 混凝土澆筑與養(yǎng)護

其一，混凝土澆筑時，要對豎向結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)分別開展?jié)仓ぷ?。一般來說，轉(zhuǎn)換層施工時通常先進行豎向柱墻結(jié)構(gòu)的澆筑。上述工作結(jié)束后，再進行水平結(jié)構(gòu)以及筏板結(jié)構(gòu)的澆筑。具體澆筑期間，應(yīng)遵循“先中間、后周邊”的原則。需要注意的是，由于轉(zhuǎn)換層混凝土使用量相對較大，因而澆筑過程中要將內(nèi)部的水化熱及時排出。其二，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，應(yīng)對澆筑、振搗方式進行及時的調(diào)整;其三，在進行墻、柱等豎向結(jié)構(gòu)澆筑時，技術(shù)人員要加強對側(cè)模的檢查，提高混凝土澆筑的密實度。其四，當(dāng)墻、柱結(jié)構(gòu)澆筑完成之后，要在18小時后進行澆筑質(zhì)量的檢查，這一期間可采用超聲波儀器等。其五，混凝土養(yǎng)護期間應(yīng)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(yīng)達到15天以上。

4 結(jié)語

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用，極大的改善了高層建筑的安全性、抗震性與耐久性。當(dāng)前，在進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工時，要加強對支撐系統(tǒng)、模板、鋼筋施工技術(shù)的應(yīng)用，并切實提高混凝土的澆筑與養(yǎng)護質(zhì)量，進而提高高層建筑的整體施工效果。

參考文獻：

[1]簡羽.建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題分析[J].綠色環(huán)保建材，2016（02）：12-14.

[2]曾煜.建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)分析[J].綠色環(huán)保建材，2017（02）：96-97.

[3]丁瑜婷.建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題分析[J].江西建材，2016（14）：56-57.

作者簡介：陳劍藝（1986-）男，漢族，籍貫：廣西貴港，本科，工程師，主要從事建筑工程。