李金梅

【摘 要】本文結合工程實例，結合對高層建筑轉換層結構的施工技術實踐，針對大體積混凝土施工技術要求高，轉換層結構施工難度大的問題，系統(tǒng)介紹了高層建筑轉換層結構的施工工藝及技術要點，以完善高層建筑轉換層結構施工工藝，關鍵是確定轉換層的施工技術方案，確保轉換層結構施工質量。

【關鍵詞】轉換層鋼構；高層建筑；施工技術

隨著高層建筑逐步向體型復雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展，同一座建筑中沿房屋高度方向建筑功能發(fā)生變化，下部樓層作餐館、商店和文化娛樂設施，中部作為辦公用房，上部樓層布置旅館、住宅；不同用途的樓層需要采用不同形式的結構。由于高層建筑結構上部樓層受力小，下部樓層受力很大，正常的結構布置應是下部剛度大，墻體多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少墻、柱的數(shù)量，以擴大柱網(wǎng)。這樣，建筑功能對空間的要求與結構的正常布置正好相反，為了滿足建筑功能的要求，結構必須進行“反常規(guī)設計”，即將下部布置大空間，上部布置小空間；下部布置剛度小的框架柱，上部布置剛度大的剪力墻，轉換層將上部剪力墻轉換為下部框架，以創(chuàng)造一個較大的內部自由空間。實現(xiàn)這種結構布置，須在結構轉換的樓層設置水平轉換構件，即轉換層結構。

1.轉換層結構施工技術方案的制定原則

高層建筑轉換層結構的跨度和承受的豎向荷載均很大，致使它的截面尺寸不可避免地高而大。其施工特點有：連續(xù)施工強度大，施工過程復雜；結構整體性要求高，一般不留施工縫，要求整體澆筑；結構體積大，水泥水化熱溫度應力大，要預防混凝土早期開裂等。

在確定施工方案時應考慮以下幾個原則：①針對轉換層的自重和施工荷載較大的特點，應進行模板支撐體系的設計。②為防止新澆混凝土的溫度裂縫，對大體積轉換層，混凝土施工時應采取措施減小混凝土水化熱。③針對鋼筋骨架的 高度大，配筋多，轉換層的跨度和承受的荷載大的情況，施工時應采取措施，保證便于鋼筋的布置和鋼筋骨架的穩(wěn)定。④設置模板支撐系統(tǒng)后，應對轉換梁及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。

2.工程應用實例

2.1工程概況

昆明某集團大廈是一座多功能的綜合大廈，平面呈L形，長邊142m，寬21m；短邊76m，寬24m，高層塔樓位于L形建筑的轉角處，大廈地上33層，地下2層，西裙樓為9層，東裙樓為9層和7層，總高度131m。裙樓采用鋼筋混凝土框架結構，塔樓采用剪力墻結構，第八層為框架一剪力墻結構 體系的轉換層。轉換梁截面尺寸：1.0m×2.8m、l.0m×2.5m。

2.2轉換層結構施工技術方案的制定

（1）轉換層模板的支撐系統(tǒng)。轉換層的混凝土自重以及施工荷載是非常大的，因此，確定轉換層底模板的支撐系統(tǒng)是轉換層施工的關鍵。轉換梁模板支撐系統(tǒng)采用直徑48×3.5標準鋼管搭設模板支撐系統(tǒng)。鋼管支撐只考慮承受第一次澆筑的混凝土自重及施工荷載。根據(jù)計算必須用第八層以下兩層的支撐傳遞至下面兩層的樓蓋系統(tǒng)承擔。要求第七、八層頂板混凝土澆筑后，梁板支撐模板均不能拆除。支撐體系立桿間距為500mm，大橫桿步距不大于1000mm，梁下小立桿間距250mm，在靠近桿頂和桿腳處，各用水平連桿雙向拉固，剪刀撐設置在梁兩側的立桿垂直面上。立桿下采用通長鋪設200mm×50mm木枋配鋼墊板，整個支撐架按滿堂腳手架的要求搭設。梁模板采用18mm厚膠合板作模板，梁背枋采用50mm×l00mm木枋配對拉螺栓用標準鋼管固定。背枋間距500mm，螺栓間距：水平500mm，豎向400mm。梁模板安裝時，要求按0.25%L起拱（L為梁的最大跨度）。

（2）轉換層鋼筋工程。正確地翻樣和下料，合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。①鋼筋翻樣和下料之前必須 弄清設計意圖，熟悉設計文件，掌握有關規(guī)定。翻樣時處理好鋼筋之間的穿插避讓關系，確定制作尺寸和綁扎順序。②全部采用錐螺紋接頭連接、冷擠壓套筒連接轉換層結構主筋。為解決鋼筋旋轉的困難，對兩端做彎頭的鋼筋采用可調伸螺紋接頭。③當轉換梁高度或轉換板厚度較大時，在轉換梁兩側搭設雙排腳手架，鋪設第1層（底層）鋼筋后，從第2層鋼筋開始，在每跨梁內用2根短鋼管找好標高，扣接在兩側腳手架上，作為鋼筋的臨時支托，校正鋼筋位置焊好支架后，撤去短鋼管。按此次序自下而上逐層放好水平鋼筋及圓洞暗環(huán)梁鋼筋，綁好箍筋及“S”鉤。

（3）轉換層混凝土施工。施工時應注意疊合面的處理，必要時在疊合面處采取特殊的構造處理，以保證不降低轉換層。同時應進行施工承載力驗算。在確定本工程施工方案時考慮到第八層樓板無法承受上部轉換梁自重和施工荷載，需設置多層滿堂鋼管支撐體系。為減輕支撐的負荷，利用迭合梁原理，將轉換梁分三層澆搗。利用第一次形成的鋼筋混凝土梁、柱作為傳力系統(tǒng)與鋼管支撐體系共同分擔上部混凝土及施工荷載，以減少樓板的壓力。

第一次或第二次混凝土澆筑高度應比要求稍高50mm。在第一次或第二次混凝土澆筑后用高壓水沖刷施工縫，將積淀物沖刷掉。施工縫應嚴格按施工驗收規(guī)范施工，且施工縫處事先必須設附加插筋，以增強抵抗剪切力的能力，預留7根HRB335直徑25的鋼筋，縱向間距500mm，鋼筋長度600mm。在大跨度超高度轉換梁及轉換厚板（大體積混凝土）施工時，應采取措施防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。在施工中采取了以下措施：

①在大體積混凝土組織施工前，首先應按下式計算每小時需要澆筑混凝土的數(shù)量即澆筑速度：V=BLH/（t1-t2）（m3/h），式中：V--混凝土澆筑量（m3/h）；B、L、H--分別為澆筑層的寬度、長度、厚度（m）；t1--混凝土初凝時間（h）；t2--混凝土運輸時間（h）。根據(jù)混凝土的澆筑量，計算所需要運輸工具和振動器的數(shù)量，并據(jù)此擬定澆筑方案和進行勞動組織。

②根據(jù)大體積混凝土施工氣候及現(xiàn)場條件，模擬計算整個施工中的溫度狀況，對混凝土澆筑后一個月內的各部位溫度的變化進行觀察，掌握其規(guī)律，為大體積混凝土的施工提供科學的預測分析和依據(jù)。

③大體積混凝土施工時，控制混凝土表面與混凝土內部溫度差小于25℃。工程中可應采取以下措施：常規(guī)保溫法，降溫階段以保溫為主，升溫階段以保濕為主；內降外保法，即通水冷卻降溫，減少混凝土表面與混凝土內部的溫差，然后在表面及底面采取保濕措施；蓄水養(yǎng)護法，即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護2h，隨后進行蓄水養(yǎng)護，蓄水高度一般為100mm。

④采取下列措施選用水泥：優(yōu)先選用火山灰硅酸鹽水泥或水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥；為減少水泥用量，相應降低水化熱，可摻用沸石粉代替部分水泥；摻入減水劑，使混凝土緩凝，推遲水化熱峰值的出現(xiàn)，使升溫延長，降低水化熱峰值。

⑤在施工方法上可采取下列措施：采取先施工轉換結構周圍結構或墻體，防止混凝土表面散熱過快，內外溫差過大；在夏季高溫氣候施工時，采用冰水攪拌，以降低混凝土的入模溫度；采用分層施工，每層厚300～500mm，連續(xù)澆筑，并在前一層混凝土初凝之前，將后一層混凝土澆筑完畢；采用疊合梁原理，將轉換結構按疊合構件施工，避免大體積混凝土水化熱高、溫度應力過大對控制裂縫的不利影響。

3.高層建筑轉換層結構施工的幾點建議

通過對高層建筑轉換層結構施工技術方案的應用實踐，提出四點施工建議。

（1）對截面尺寸較大的轉換構件宜按大體積混凝土組織施工。在進行轉換結構截面承載力計算和撓度驗算時，還需考慮轉換結構混凝土徐變、收縮的影響及大體積混凝土的水化熱問題。在選用水泥方面和施工方法上，應采取防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度的措施。

（2）轉換結構的自重以及施工荷載較大，必須對其模板支撐方案進行設計以保證支撐系統(tǒng)有足夠的強度和穩(wěn)定性。搭設支撐時，要求上、下層支撐在同一位置，以保證荷載的正確傳遞。同時應確定合理的拆除支撐的次序，使施工階段結構受力合理。

（3）當轉換結構下層空間高度較大，難以設置腳手架支撐時，可采用下列措施：①轉換結構采用內埋型鋼（或鋼結構）的辦法，型鋼（或鋼結構）可用來支承澆搗混凝土時所需的模扳和腳手架，以確保模扳和腳手架發(fā)生移動。②采用疊合梁原理將轉換梁（板）混凝土分兩次澆筑，即采用一次形成的鋼筋混凝土梁（扳）支承第二次澆筑的混凝土和施工荷載，形成疊合梁（板），以解決大梁（厚板）的施工荷載的傳遞問題。為保證第一次澆筑混凝土梁（板）和第二次澆筑混凝土疊合面的抗剪承載力，將施工縫做成齒槽。

（4）設置模板支撐系統(tǒng)后，轉換結構施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的，應對轉換梁（或轉換厚板）及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。結構設計時，應綜合考慮轉換結構的施工支模方案，建立符合實際的力學分析模式，達到設計和施工的統(tǒng)一。

4.結束語

轉換層結構整體性要求高，施工過程十分復雜，增加了施工過程中的難度。結合轉換層結構施工的特點，施工中制定了切實可行的施工技術方案，將模板支撐、鋼筋工程、澆搗混凝土、大體積混凝土的水化熱等問題，采用相應的技術措施妥善處理取得了較好的效果。 [科]

【參考文獻】

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