曾昭慶

（汕頭市建筑工程總公司　廣東省　汕頭市　515061）

高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)重要環(huán)節(jié)分析

曾昭慶

（汕頭市建筑工程總公司廣東省汕頭市515061）

隨著我國建筑用地的逐漸減少，為了充分利用有限的土地資源，能有效利用地上空間的高層建筑越來越多。高層建筑施工與一般建筑施工不同，在施工過程中會(huì)經(jīng)常用到轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換層是高層建筑建筑中重要的組成部分。如果轉(zhuǎn)換層出現(xiàn)問題將會(huì)對(duì)高層建筑質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。基于這點(diǎn)，本文將對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工的重要環(huán)節(jié)做簡要的探討。

高層建筑；轉(zhuǎn)換層；施工要點(diǎn)；實(shí)例分析

1　引言

為滿足現(xiàn)代高層建筑的需要，一般將其設(shè)計(jì)成上部空間小而下部空間大的形式。為了適應(yīng)這一結(jié)構(gòu)形式，豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件在布置時(shí)就會(huì)出現(xiàn)上部軸線、柱網(wǎng)較為密，而下部軸線、柱網(wǎng)則相對(duì)疏；更為甚者上部會(huì)采用剪力墻結(jié)構(gòu)而下部則會(huì)采用框架結(jié)構(gòu)，這會(huì)造成豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的上下兩部分之間不連續(xù)。為了這種結(jié)構(gòu)形式得以實(shí)現(xiàn)，就必須在結(jié)構(gòu)變化的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

2　轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式

轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)構(gòu)件形式有多種，例如大梁、箱形、析架、厚板或斜撐等。在Ⅵ度抗震設(shè)計(jì)的情況下或在非地震區(qū)多采用轉(zhuǎn)換厚板。這不包括大空間地下室等情況，因?yàn)樗苤苓呌绊懟蛳拗疲幌竦孛嫔系目蛑ЫY(jié)構(gòu)地震反應(yīng)那么強(qiáng)烈。我們?cè)冖鞫取ⅱ瓤拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，地下室一般會(huì)采用厚板轉(zhuǎn)換層來搭建?，F(xiàn)階段我們多采用梁式的轉(zhuǎn)換層，施工時(shí)多采用混凝土組合結(jié)構(gòu)，其中大部分是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這也是目前國內(nèi)轉(zhuǎn)換層施工最普遍的結(jié)構(gòu)形式。

3　工程概況

一高層住宅樓，地下共2層，地上共25層，總建筑高度高94.6m，總的建筑面積62321.6m2。住宅樓四層以下是非標(biāo)準(zhǔn)層采用框剪結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。設(shè)轉(zhuǎn)換層在五樓，轉(zhuǎn)換層在結(jié)構(gòu)方面的具體形式為帶梁厚板式，板厚1600mm、梁高1900mm，梁底標(biāo)高為20.590m、板底標(biāo)高為20.890m、頂標(biāo)高是22.490m（見圖1），采用C40混凝土。梁的箍筋采用了φ18，鋼筋最大直徑為φ32，依據(jù)施工進(jìn)度，在炎熱夏季進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的施工，最低溫度12℃，最高溫度高達(dá)36℃，平均溫度為24℃，每日平均溫差10℃。

圖1　轉(zhuǎn)換層剖面圖

在轉(zhuǎn)換層施工過程中有兩個(gè)難點(diǎn)需要解決：①要解決荷載傳遞問題。因?yàn)榘灞容^厚，加上施工荷載，總荷載達(dá)到50kN/m2，四層樓蓋直接承受不了這么大的荷載，因此必須采取必要的技術(shù)措施來使荷載安全傳遞。②控制混凝土的裂縫。因?yàn)檗D(zhuǎn)換層是大體積混凝土，因此容易產(chǎn)生收縮和溫度裂縫，必須采用技術(shù)措施控制裂縫。

4　施工方案

厚板的施工方法是分兩次澆筑迭合成型，第一次澆筑梁90cm、板60cm，待第一次澆筑的混凝土硬化后再澆筑第二次混凝土，利用第一次澆筑混凝土形成的梁、板支撐第二次澆筑混凝土的自重以及施工荷載。梁、板下面模板的支撐僅需要支承第一次澆筑混凝土的自重和施工荷載，因此支撐承受的荷載減小為原來的1/3，可這部分荷載四層樓板足以承受，因此可以大大減少模板的支撐材料?；炷练殖蓛纱螡仓?，不僅可以減小構(gòu)件尺寸，更加有利于混凝土的散熱，因此可以減少因?yàn)闇囟榷鸬牧芽p。這方案可以較好地解決了在轉(zhuǎn)換層施工時(shí)要面臨的兩個(gè)難題。

5　轉(zhuǎn)換層所需模板支架計(jì)算

轉(zhuǎn)換層模板支護(hù)板厚1.6m，梁高1.9m，分成兩次澆筑，水平縫在樓面下1.0m處。四層樓面承受第一次澆筑層的荷載，第一次澆筑層混凝土承受第二次澆筑層荷載。

5.1計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值

（1）根據(jù)施工圖計(jì)算單位面積材料自重：混凝土自重21.6kN/m2、鋼筋自重4.5kN/m2；

（2）施工荷載：計(jì)算主楞時(shí)1.5kN/m2、計(jì)算模板及次楞時(shí)2.5kN/m、計(jì)算支架立柱1.0kN/m2；

（3）模板和支架的自重：模板自重0.5kN/m2；鋼管支橫桿步距1.8m，架立桿間距0.7m×0.7m共三道；每根立桿所承受的支架自重共0.47kN；每平方米支架自重為0.96kN。

5.2驗(yàn)算次楞

次楞是立放木方50mm×100mm，次楞間距0.35m，用2φ48× 3.5鋼管作主楞，主楞間距0.7m。

（1）撓度驗(yàn)算：撓度ω=0.99mm；荷載標(biāo)準(zhǔn)值q為10.2kN/m；允許的撓度ω0=2.8mm：ω<ω0，所以撓度驗(yàn)算滿足要求。

（2）強(qiáng)度驗(yàn)算：木方強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f為12.87MPa；α=M/W=8.4MPa；因?yàn)棣?f，所以強(qiáng)度滿足要求。

5.3驗(yàn)算主楞

主楞按三跨連續(xù)梁進(jìn)行驗(yàn)算計(jì)算。

（1）撓度驗(yàn)算：荷載標(biāo)準(zhǔn)值F為6.88kN；撓度ω=0.74mm；ω< ω0，所以撓度滿足要求。

（2）強(qiáng)度驗(yàn)算：荷載設(shè)計(jì)值F為7.1kN；最大彎矩M為1.06kN· m；α=104MPa；f=215MPa；α

5.4計(jì)算支架立柱

立柱采用φ48×3.5鋼管、步高1.8m、對(duì)接接頭。立柱設(shè)計(jì)荷載N為14.4kN；計(jì)算得立柱設(shè)計(jì)承載力N0=27.2kN；N

5.5驗(yàn)算四層樓板抗沖切

混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45，四層樓板厚200mm，立柱底座直徑D=150mm，Um=1036mm，四層樓板的抗沖切承載力：F0=0.6ftUmh0= 213kN；N

5.6驗(yàn)算四層樓板抗彎

樓板自重g為.1kN/m2，活荷載q為32.8kN/m2，最大正彎矩M1=23.3kN·m，最大負(fù)彎矩M2=27.2kN·m；設(shè)計(jì)抗彎能力M0為49.9kN·m；M0>M1，M0>M2，樓板滿足抗彎強(qiáng)度要求。

6　施工要點(diǎn)

6.1施工順序

施工順序如下：①先將轉(zhuǎn)換層下部豎向結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑到梁底；②搭設(shè)轉(zhuǎn)換層的厚板支承架；③支設(shè)轉(zhuǎn)換層的底模；④綁扎第一層混凝土的上下部鋼筋、轉(zhuǎn)換層梁鋼筋；⑤支設(shè)抗剪力鍵槽的模板；⑥澆筑第一層混凝土；⑦蓄水養(yǎng)護(hù)第一層混凝土；⑧處理混凝土的表面；⑨綁扎板上層鋼筋；⑩綁扎上部結(jié)構(gòu)剪力墻的插筋、側(cè)模支設(shè)；11○拆除支架及底模；12○澆筑第二層混凝土；13○保溫保濕養(yǎng)護(hù)第二層混凝土。

6.2支撐系統(tǒng)

支撐和模板組成了模板系統(tǒng)，模板要有一定的承載力和剛度。對(duì)于模板來說要滿足一些要求，首先模板接縫要小，木模板在澆水濕潤，再澆筑混凝土；其次混凝土與模板的接觸面，要干凈并涂適當(dāng)?shù)母綦x劑。

在計(jì)算支撐系統(tǒng)的承載力時(shí)，因?yàn)榈谝淮螡仓炷了纬傻陌肓撼袚?dān)了第二次澆筑的混凝土的絕大部分自重，所以，只需要可考慮第一次澆筑混凝土的自重就可以了。但是為了保證安全應(yīng)在滿足支撐第一次澆筑混凝土自重的前提下，承載力乘以1.5作為安全儲(chǔ)備。采用組合鋼模板做四周外側(cè)模，采用木模做底模和內(nèi)側(cè)模。

6.3綁扎鋼筋

鋼筋是高層建筑轉(zhuǎn)換層中的一種重要材料，綁扎與制作鋼筋是其施工的主要形式。進(jìn)行施工時(shí)，首先鋼筋沿體的周邊安置U形鋼支架，距離是固定的，這樣可以有效的保證鋼筋整體對(duì)應(yīng)的垂直度，還可以獲得足夠厚度的保護(hù)層，并且還能夠?qū)壴匿摻疃ㄎ?。一定要按照相關(guān)規(guī)定和規(guī)范要求綁扎鋼筋，捆綁鋼筋的順序要科學(xué)：要架設(shè)好U形支架、放置外圍開口對(duì)應(yīng)的底箍、鋼筋綁扎要牢固，放置內(nèi)開口箍，從中間向兩邊放置水平主筋、從兩側(cè)很好插入水平開口箍。只有嚴(yán)格遵守工藝流程施工質(zhì)量才能得到得到保證。

6.4澆注混凝土及抗剪措施

在混凝土攪拌之前原料要準(zhǔn)確計(jì)量，攪拌時(shí)要準(zhǔn)確上料并且要保證混凝土攪拌均勻，和易性良好?；炷帘盟凸芤侠磉B接確保泵送通暢。要為泵送設(shè)備可能出現(xiàn)的故障做準(zhǔn)備，現(xiàn)場要有備用混凝土泵管及備用混凝土泵，要確?；炷恋倪B續(xù)澆筑。在澆筑第二層混凝土前要用高壓水槍沖洗第一層混凝土表面，把浮漿碎渣、浮灰、松散混凝土碎塊等雜物清理干凈。采取如下措施增加界面的抗剪能力：

（1）在澆筑第一層混凝土?xí)r，要在其表面設(shè)置抗剪力鍵，抗剪力鍵規(guī)格是600mm×600mm×200（厚）mm，混凝土槽間距2000mm×2000mm（見圖2）并且嵌在第二層混凝土中以便增加抗剪能力。

圖2　抗剪力鍵槽布置圖及剖面圖

（2）在澆筑第一次混凝土?xí)r，在板位置插起抗剪作用的鋼筋，以增加抗剪能力，鋼筋上下各500mm，總長1000mm，采用φ16@600×600。

6.5轉(zhuǎn)換層混凝土裂縫控制措施

（1）預(yù)冷卻拌合水。采用冷卻拌合水是預(yù)冷卻混凝土最簡單的辦法，但因?yàn)樵诨炷林兴紵崛萘康陌俜直容^小，只用冷卻拌合水還不能有效地降低混凝土的溫度。因此可以在混凝土攪拌時(shí)摻入適量冰屑或先采用采用冰來預(yù)冷卻拌合水，再用冰水拌和，冰一定要在在攪拌過程中完全融化。

（2）預(yù)埋水管道并通冷卻水。為降低混凝土內(nèi)部的高溫可在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管并通冷卻水。這種方法具有靈活性和適用性并且有效能夠控制整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

（3）要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，核心區(qū)柱子混凝土要采用塔吊輸送以降低坍落度。在施工現(xiàn)場，要對(duì)每車混凝土檢測坍落度。

（4）二次振搗梁板的混凝土，在混凝土初凝前還要振搗一次，增強(qiáng)混凝土交接面的密實(shí)性。

（5）確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)質(zhì)量，特別要注意梁的養(yǎng)護(hù)，除了在板面澆水還應(yīng)在板下梁的側(cè)面澆水，在滿堂支架未拆除之前，可以對(duì)梁用高壓水槍進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，并且要推遲梁側(cè)模的拆模時(shí)間。

7　結(jié)束語

轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)含量高、施工難度大，作為高層建筑結(jié)構(gòu)中的重要部位。在進(jìn)行施工時(shí)，只有分清施工中的要點(diǎn)和難點(diǎn)，編制有針對(duì)性的施工方案并且嚴(yán)格執(zhí)行施工方案，才能保證轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)逐漸受工程界的重視，為了確保高層建筑的質(zhì)量，轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)還要跟進(jìn)一步的研究。

[1]黃新宇.高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)研究[J].中華民居，2013，4：148～249.

[2]李增福.高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].四川建材，2009，2：232～235.

[3]喬俊娟.高層建筑施工應(yīng)注意的問題[J].山西建筑，2008，5：115～116.

TU974

A

1673-0038（2015）30-0056-02

2015-5-31

曾昭慶（1973-），畢業(yè)于汕頭市成人中等專業(yè)學(xué)校，從事建筑施工與管理工作。