曾 煜

湖南有色建設(shè)工程有限公司

建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)分析

曾 煜

湖南有色建設(shè)工程有限公司

混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)是應(yīng)用于高層建筑中，完成上下樓層的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的技術(shù)。隨著城市的興起，各大高層建筑逐漸向多用途、多功能的方向發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)廣泛應(yīng)用在高層建筑施工中，并可以很好的解決受各類復(fù)雜施工條件影響，而產(chǎn)生上層建筑建筑易出現(xiàn)的荷載問題。本文對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)，以及建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)進(jìn)行分析和探討，以期對(duì)實(shí)際的工程建設(shè)起到一定參考價(jià)值。

混凝土結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換層；高層建筑；施工技術(shù)

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)步伐也在不斷加快，城市建筑所需的用地越來越緊張，而高層建筑可以很好的提高土地的利用率，節(jié)約城市土地資源。現(xiàn)代高層建筑緊跟時(shí)代的發(fā)展要求，正朝向更高、多用途、多功能以及結(jié)構(gòu)更加多樣的方向發(fā)展，因此高層建筑施工越來越復(fù)雜，并面臨著建筑上層易出現(xiàn)荷載問題?；炷两Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用可以很好的解決上層建筑荷載問題，并在一定程度上降低施工成本，所以需要加大對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的研究力度。

2 混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的概述

2.1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)功能分類

上下層結(jié)構(gòu)的類型轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換通常是在剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中運(yùn)用，它通過把上部的剪力墻轉(zhuǎn)換成下部的框架，來形成一個(gè)比較大的位于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自由空間。

上、下層的柱網(wǎng)以及軸線的改變?；炷赁D(zhuǎn)換層上、下兩部分結(jié)構(gòu)形式通過轉(zhuǎn)換層擴(kuò)大下層柱的柱距，而形成一個(gè)大柱網(wǎng)，而沒有發(fā)生任何改變，這種改變通常運(yùn)用在外框筒的下層，以形成比較大的入口。

同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式以及結(jié)構(gòu)軸線的布置。意思就是通過轉(zhuǎn)換層把位于上部樓層中的剪力墻結(jié)構(gòu)變成下部框架的同時(shí)，把柱網(wǎng)軸線同上部樓層結(jié)構(gòu)的軸線錯(cuò)開來，使上下兩部分結(jié)構(gòu)的布置顯得不對(duì)齊。

2.2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

現(xiàn)代高層建筑向多用途和多功能進(jìn)行綜合性發(fā)展，在同一條豎直線上，把下部的樓層作為商店、文化娛樂設(shè)施以及餐館等使用；中間的樓層用作辦公場(chǎng)所；頂部樓層作為住宅或者旅館使用。用作不同的樓層，需要應(yīng)用多種結(jié)構(gòu)形式以及不同大小的開間。建筑的功能性特點(diǎn)要求下部作為公用的部分，有較大的靈活以及自由的空間，墻設(shè)少些，柱網(wǎng)稀疏些；作為辦公用房的中間部位，有中等大小或者較小的室內(nèi)空間即可；上部的小開間要墻多、柱網(wǎng)密。但實(shí)際上這種要求同結(jié)構(gòu)的合理性以及正常布置恰恰相反，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的下部樓層有較大的受力，要在下部多布置墻和柱，保證其剛度，在上部逐漸減少墻和柱的布設(shè)，同時(shí)擴(kuò)大軸線間距。為了滿足建筑功能性的需求，結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候，要同正常的布置方式相反，因此，要設(shè)置混凝土轉(zhuǎn)換層與需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層中。這就使得混凝土轉(zhuǎn)換層成為建筑的重要部分，轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的是否合理以及安全性關(guān)系以到整棟建筑。

混凝土轉(zhuǎn)換層的節(jié)后設(shè)計(jì)通常是根據(jù)弱化轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層以及其下部結(jié)構(gòu)的原則進(jìn)行的，讓混凝土轉(zhuǎn)換層的上部主體結(jié)構(gòu)和下部主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡可能的靠攏，一起到平滑過度的作用。當(dāng)內(nèi)部要有自由靈活的大空間的時(shí)候，包括軸線轉(zhuǎn)變以及結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)變的時(shí)候，可以應(yīng)用箱形、桁架式、空腹桁架式、梁式和板式等轉(zhuǎn)換層；當(dāng)框筒結(jié)構(gòu)要在底層形成大入口的時(shí)候，可以應(yīng)用梁式、合柱式、桁架式、拱式以及墻式等結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換層?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)最常用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式是梁式轉(zhuǎn)換層，它不需要太復(fù)雜的設(shè)計(jì)和施工，而且受力明確，通常在底部的大空間剪力墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

2.3 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能

混凝土轉(zhuǎn)換層在建筑中的主要功能是：首先，形成較大的自由靈活的室內(nèi)空間；其次，為建筑物提供大入口。一切功能概括來說就是提高建筑的荷載承受力。

3 混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工特點(diǎn)

轉(zhuǎn)換層施工作為建筑施工過程中的重要環(huán)節(jié)，和其它建筑結(jié)構(gòu)的施工不同，有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

3.1 專業(yè)性

混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層于施工之前，其施工人員要選擇使用正確的模版支撐方案，同時(shí)其支撐體系也要精心設(shè)計(jì)。此外，在施工的過程中，要專業(yè)驗(yàn)算好轉(zhuǎn)換層構(gòu)件中的轉(zhuǎn)換梁的承載力，還要對(duì)施工中的混凝土水化熱現(xiàn)象保持警覺，并做好預(yù)防措施。

3.2 重視分層澆筑

轉(zhuǎn)換層施工中的混凝土澆筑關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量，在施工的過程中，混凝土的澆筑通常是使用一次疊澆法進(jìn)行的。采用此方法的之前，要認(rèn)真分析疊合構(gòu)建，并重視分層澆筑處的水平剪力對(duì)其的影響，最好一次就可以完成澆筑，以保障施工中的承載力。

3.3 重視抗震性

混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在施工的過程中，通常要用鋼骨架來保證建筑物的抗震能力，并使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)來減少轉(zhuǎn)換層的重量。依據(jù)抗震的要求，混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層通常要設(shè)置在3層以及3層以上。

4 混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)

4.1 模板施工

模板系統(tǒng)是轉(zhuǎn)換層的一項(xiàng)重要部分，與建筑構(gòu)架的穩(wěn)定和承載能力密切相關(guān)，因此模板材料一定要具有一定的剛度以及承載能力。通常情況下，木材和鋼板等材料都是比較適合的模板材料。在進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，首先要對(duì)模板進(jìn)行濕潤(rùn)操作，確保模板之間的接縫處不會(huì)有漏漿的發(fā)生；其次要對(duì)模板進(jìn)行清理，且適當(dāng)?shù)耐克懜綦x劑。下圖1是模板施工的示意圖。

圖1 模板施工示意圖

4.2 臨時(shí)支撐工程

在混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的的支撐架中，因?yàn)槟_手架的縱向長(zhǎng)度、橫向?qū)挾纫约柏Q向高度都比較小，為保障支撐架的安全性、可靠性以及方便性，所以要設(shè)置連墻件，所連接桿件的扣件節(jié)點(diǎn)在何在的作用下，有較好的抗轉(zhuǎn)動(dòng)能力。同時(shí)在施工計(jì)算的時(shí)候，建筑轉(zhuǎn)換層的支撐架有不同節(jié)點(diǎn)所表現(xiàn)出的性能差異、構(gòu)架的不嚴(yán)格以及附壁約束性能的變異性等特點(diǎn)。在計(jì)算支撐架設(shè)計(jì)的時(shí)候，要根據(jù)支撐架的極限承載力狀態(tài)來確定要計(jì)算哪些項(xiàng)目。在計(jì)算支撐架立柱的穩(wěn)定性的時(shí)候，要考慮到支撐架的支撐設(shè)置和幾何尺寸等影響支撐架整體穩(wěn)定性的因素。

4.3 混凝土工程

轉(zhuǎn)換層在進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，混凝土量很大，其強(qiáng)度等級(jí)也比較高。尤其是梁式以及板式這兩種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，它們的體積大，混凝土澆筑的量跟多，嚴(yán)重影響著轉(zhuǎn)換層的模版和支撐系統(tǒng)，而且混凝土在澆筑后，其內(nèi)部易產(chǎn)生裂縫。在對(duì)大跨度或超高度轉(zhuǎn)換梁等進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，要采取以下措施：

轉(zhuǎn)換層的混凝土分層下料及振搗，每次澆筑的厚度要控制在500mm左右。使用趕漿法對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，上下的間隔時(shí)間最好不要超過2小時(shí)，以確保新建筑的混凝土同舊混凝土結(jié)合良好。

在混凝土澆筑之前，對(duì)轉(zhuǎn)梁柱和梁柱相交的部位進(jìn)行勘測(cè)，確定振搗范圍是否滿足振搗要求以及振動(dòng)棒的插入位置，使混振動(dòng)棒可以穿過鋼筋，確?；炷量梢粤魅肓旱撞?。

在對(duì)轉(zhuǎn)換梁進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，控制混凝土的澆筑速度在單層5m/h，并適當(dāng)延長(zhǎng)前后兩層的時(shí)間間隙，且要有木工在澆筑的時(shí)候?qū)δ０暹M(jìn)行檢查。

可以在混凝土中摻入MPC聚合物纖維膨脹劑，防治在對(duì)轉(zhuǎn)換層構(gòu)件澆筑后裂縫的產(chǎn)生。混凝土在澆筑后，要用塑料薄膜、麻袋或草包等物品對(duì)混凝土覆蓋保溫，讓表面處在濕潤(rùn)的狀態(tài)。

4.4 鋼筋工程

轉(zhuǎn)換梁的含鋼量高，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)有幾十、上百根的主筋，再加上柱筋、腰筋等，眾筋直接會(huì)出現(xiàn)搶位現(xiàn)象，任何一根主筋的位置錯(cuò)了，就會(huì)造成比必要的返工。所以要準(zhǔn)確地放樣和下料以及合理安排好鋼筋的就位次序?；炷两Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的大梁主筋是轉(zhuǎn)換層最關(guān)鍵的受力單元，通常情況下可以使用閃光對(duì)焊連接以及冷擠壓連接等方法對(duì)鋼筋進(jìn)行連接。因?yàn)殇摻钐嗲医诲e(cuò)復(fù)雜，在澆筑的時(shí)候要有專門的人員對(duì)鋼筋進(jìn)行價(jià)差和保護(hù)，防止其變形移位。

4.5 溫度監(jiān)測(cè)

混凝土?xí)驗(yàn)槠錅囟炔疃a(chǎn)生裂縫，進(jìn)而影響轉(zhuǎn)換板的整體穩(wěn)定。因此依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工狀況以及混凝土的配合比，嚴(yán)格掌控混凝土的內(nèi)外溫度差，防止大體積混凝土水化熱高現(xiàn)象的出現(xiàn)極為關(guān)鍵，通常的方法是從散熱和減熱兩角度入手。首先，使用外加劑、摻合料以及第六臺(tái)干硬性混凝土來降低澆筑的混凝土發(fā)熱量，其次是使用搭涼棚的方法，來降低混凝土澆筑時(shí)的入模濕度，最后再通過薄層澆筑的方法，增加混凝土的散熱面積，加快其散熱速度。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，城市土地資源越來越稀缺，混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層已成為城市高層建筑不可或缺的一部分，它和建筑的質(zhì)量以及功能性密切相關(guān)。因此要加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)換層技術(shù)的重視，做好轉(zhuǎn)換層施工的分析計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)，不斷完善和發(fā)展現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)，來提升自身的施工質(zhì)量水平。

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曾煜，（1974-10-），男，工程師，本科，主要從事建筑施工技術(shù)。