【摘要】本文主要論述了高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，隨著高層建筑的不斷發(fā)展，其建筑物結(jié)構(gòu)也發(fā)生了重要改變，設(shè)計時常采用轉(zhuǎn)換粱、轉(zhuǎn)換板來實現(xiàn)建筑物不同支承結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。本文就此提出了自己的一些建議，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)換層；設(shè)計；施工

一、高層建筑轉(zhuǎn)換層的必要性分析

1、是轉(zhuǎn)換層設(shè)計的必然要求。首先，轉(zhuǎn)換層的下部樓層由于設(shè)置大空間的要求，其剛度會產(chǎn)生突變，一般比轉(zhuǎn)換層上部樓層的剛度小，設(shè)計時應(yīng)采取措施減少轉(zhuǎn)換層上、下樓層結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及承載力的變化，以保證滿足抗風(fēng)、抗震設(shè)計的要求。轉(zhuǎn)換構(gòu)件為重要傳力部位，應(yīng)保證轉(zhuǎn)換構(gòu)件的安全性。其次，八級抗震設(shè)計時除考慮豎向荷載、風(fēng)荷載或水平地震作用外，還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響，轉(zhuǎn)換構(gòu)件的豎向地震作用，可采用反應(yīng)譜方法或動力時程分析方法計算；作為近似考慮，也可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù) 1.1。

2、是經(jīng)濟指標(biāo)的必然要求。從抗剪和抗沖切的角度考慮，轉(zhuǎn)換板的厚度往往很大。一般可達 2.0m-2.8m。這樣的厚板一方面重量很大，增大了對下部垂直構(gòu)件的承載力設(shè)計要求，另一方面本層的混凝土用量也很大。同時，轉(zhuǎn)換梁常用截面高度為 1.6-4.0m，只有在跨度較小以及承托的層數(shù)較少時才轉(zhuǎn)換梁常用截面高度 0.9-1.4m，而跨度較大且承托較大且承托的層數(shù)較多時，或構(gòu)件條件特殊時才采用較大的截面高度 4.0-8.2m。

3、是抗震性能的必然要求。由于厚板集中了很大的剛度和質(zhì)量，在地震作用下，地震反應(yīng)強烈。不僅板本身受力很大，而且由于沿豎向剛度突然變化，相鄰上、下層受到很大的作用力，容易發(fā)生震害。以往的模型振動臺試驗研究表明，厚板的上、下相鄰層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂縫和混凝土剝落。另外，試驗還表明，在豎向荷載和地震力共同作用下，板不僅發(fā)生沖切破壞，而且可能產(chǎn)生剪切破壞，板內(nèi)必須三向配筋。同時，從已設(shè)計的工程來看，帶有厚板轉(zhuǎn)換層的商住建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工都比較復(fù)雜，材料用量和造價都較高。

4、是符合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的自身特點的必然要求。高層建筑中轉(zhuǎn)換層的突出特點主要有兩個方面：首先，是轉(zhuǎn)換層通常設(shè)置在建筑物的下部，在它的上面承受著幾十層的荷載，受力復(fù)雜，它的破壞將會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。由于設(shè)計時分析方法的限制，對各種形式轉(zhuǎn)換層難以做到精確分析。其次，是轉(zhuǎn)換層部位地震反應(yīng)強烈。由于轉(zhuǎn)換層承受荷載巨大，導(dǎo)致其截面超出常規(guī)，鋼材耗用量大、剛度大，重量也較一般樓層顯著加大。而在地震區(qū)，一般要求樓層的質(zhì)量和剛度均勻變化，不宜有突變，否則在地震作用下易產(chǎn)生薄弱層。高層建筑在轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的變化導(dǎo)致該部位地震反應(yīng)加大。另外，轉(zhuǎn)換層的巨大截面還會給施工帶來許多不方便。如武漢新世界中心，轉(zhuǎn)換層采用 1.6m 厚的厚板，這種厚度的板不但配筋、混凝土澆筑困難，施工質(zhì)量難以控制，而且施工時對其下部的模板支撐體系要求嚴(yán)格。0.5kN/m2以上的澆筑重量，常規(guī)的模板支撐不適用，還需另行設(shè)計制作，增加了工程的費用。一般地，由于轉(zhuǎn)換層以上是小開間的剪力墻結(jié)構(gòu)，而轉(zhuǎn)換層以下是以柱為主要承重的大空間結(jié)構(gòu)。

5、是符合城市發(fā)展的重要體現(xiàn)。隨著城市小區(qū)建設(shè)的發(fā)展，城市功能的區(qū)域化、綜合性的高層建筑正在快速發(fā)展，這類建筑為了方便人們的工作、生活往往要求在同一豎直線上的頂部樓層布置住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層則作為商店、餐飲、文化娛樂場所。而不同大小的開間、進深，采用不同的結(jié)構(gòu)形式。面對這一現(xiàn)狀，要滿足綜合高層建筑復(fù)雜功能的要求，通過過渡樓層來進行轉(zhuǎn)換，不失為一個行之有效的方法，這一過渡樓層即是通常所說轉(zhuǎn)換層，由此可見發(fā)展轉(zhuǎn)換層施工對高層建筑施工技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

二、高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工特點與措施分析

1、模板支撐系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換層施工的重要組成部分。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的體量大、自重大，對模板支撐系統(tǒng)的承載能力、剛度和穩(wěn)定性都有嚴(yán)格的要求，必須進行詳細的計算，切不可憑經(jīng)驗辦事。以梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層為例，梁本身的線荷載通常在 60～100KN/m，加上施工荷載就更大，對于板式結(jié)構(gòu)，每平方米的荷載（樓板荷載+施工荷載）也在 100～150KN，因此，往往需要搭設(shè)滿堂紅支撐系統(tǒng)，其立柱一直搭至地下室，使荷載直接傳值房屋基礎(chǔ)。當(dāng)作為多層支撐荷載傳遞時，上下立柱的位置應(yīng)對齊，防止上下樓面因受力不勻而造成的局部損傷。在梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層施工中，由于梁的側(cè)向高度較大，厚度較薄，所以尚應(yīng)驗算模版系統(tǒng)側(cè)向穩(wěn)定性和側(cè)向強度，防止整體跑位和脹模。

2、鋼筋綁扎是轉(zhuǎn)換層施工的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換層中的鋼筋，其特點一是數(shù)量多，二是直徑大。對梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化層來說，其鋼筋綁扎通常在梁的底模板架設(shè)完成后進行，鋼筋綁扎完畢經(jīng)過驗收后安裝大梁兩側(cè)的模板。鋼筋綁扎中應(yīng)切實注意鋼筋骨架側(cè)向的穩(wěn)定，防止傾倒傷人。粗直徑豎向鋼筋接頭宜用電渣壓力焊或冷擠壓接頭，按規(guī)范要求，同一斷面接頭應(yīng)錯開 50%。鋼筋保護層應(yīng)用相應(yīng)的粗直徑鋼筋頭焊于主筋上，常用的砂漿墊塊易壓碎。而當(dāng)轉(zhuǎn)換層的梁或板混凝土分兩次澆筑時，應(yīng)在施工縫上增設(shè)若抗剪鋼筋，以保證上下層混凝土結(jié)合牢固。

3、混凝土澆筑是轉(zhuǎn)換層施工中重中之重。轉(zhuǎn)換層的混凝土一次澆筑量很大，混凝土的強度等級也較高，一般為 C40～C60，特別是梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，混凝土澆筑量大，大多屬于大體積混凝凝土施工，不僅對模板支撐系統(tǒng)帶來很大困難，而且混凝土內(nèi)部容易產(chǎn)生溫度裂縫。在進行大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的混凝土施工時，應(yīng)采取措施防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。目前實際工程中采取的措施主要是，首先要根據(jù)混凝土的配合比和預(yù)計的施工氣候及現(xiàn)場條件，采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)三維有限元溫度分析程序（3DTFEP），對大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板整個過程中的溫度狀況進行模擬計算，掌握混凝土在澆筑后一個月內(nèi)的各部分溫度的變化規(guī)律，為大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的施工提供科學(xué)的預(yù)測分析和依據(jù)。其次，大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工時， 應(yīng)采取措施控制混凝土內(nèi)部與混凝土表面溫度差小于15℃，實際工程中可采用蓄熱保溫法，即常規(guī)保溫方法，混凝土的養(yǎng)護要把握兩個關(guān)鍵， 即在升溫階段以保濕為主， 在降溫階段以保溫為主。另外，可以采用內(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，使大體積混凝土水化熱溫升降低，減少混凝土內(nèi)部與混凝土表面的溫差，然后在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的表面及其底面采取保濕措施。第三，澆筑厚大的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r，為防止混凝土內(nèi)外溫差過大和提高混凝土抗拉強度，在選用水泥方面可優(yōu)先選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。

4、混凝土養(yǎng)護是轉(zhuǎn)換層施工關(guān)鍵因素。混凝土由于澆注體量大，所以澆筑后特別注意養(yǎng)護，以減小混凝土內(nèi)部與表面的溫差值。待混凝土澆筑后，應(yīng)用草包、麻袋或塑料薄膜覆蓋保溫，使表面保持濕潤狀態(tài)。冬季施工時還應(yīng)按規(guī)定做好保溫測溫工作。

三、結(jié)語

隨著經(jīng)濟的繁榮及科學(xué)技術(shù)的不斷進步，，我國的高層建筑亦得到蓬勃發(fā)展。其特點是向高度更高、體形更復(fù)雜、功能更齊全、綜合性更強的方向發(fā)展。為了滿足建筑功能要求，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系的改變，并且保持空間工作性能，就必須設(shè)置轉(zhuǎn)換層。總之，隨著高層建筑技術(shù)的不斷改進，以及國民經(jīng)濟日新月異的發(fā)展，城市對建筑物的需求也在逐步轉(zhuǎn)變。因此，加強對轉(zhuǎn)換層施工的分析及研究，對提高建筑物質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實意義。