高层建筑梁式转换层施工技术分析

彭山

摘 要：转换层施工是高层建筑的"瓶颈"，从模板的支撑系统、钢筋的绑扎、钢框架的安装或预应力的张拉顺序、大体积混凝土的浇注等，具有一定的复杂性，对施工技术的要求较为严格。本文对混凝土结构转换层的施工技术进行了分析，然后采用结合梁式转换层施工技术的原因，对应用过程进行了详细的分析，以期指导实践，保证高层建筑结构转换层施工质量得到切实有效的保证。

关键词：转换层；高层建筑；施工技术

伴着城市建设迅速发展，高层建筑日益向着多功能、多用途方向发展，其建筑上下层结构受力不均，要求必须合理布置：下部受力大，要求柱网密的同时墙也需要多一些，上部受力小，柱网疏的前提下墙相对少一些。但此要求下的建筑功能就跟常规结构布置有所出入。为了适应此类建筑多功能和非常规的要求，需要在结构中设置转换结构构件，来实现自上而下结构形式和轴线的自然过渡。这就涉及到了转换层结构。

1 转换层的概况

在高层建筑中，其下部结构受力与上部结构受力有所不同，下部较大，上部较小，在施工布置中最为合理的就是下部柱网密、墙多，上部柱网疏、墙少。这样情况下建筑功能要求将与常规结构布置存在极大的差异。为确保建筑多功能的需求，就要将转换层结构构件设置在结构中，最大限度地满足自上而下结构形式的要求，布置轴线要求过渡自然。转换层就是转换结构构件所在的楼层。

根据转换层中结构转换的要求，可以分为以下几种：第一，转换上、下层结构类型：这种转换层的应用范围主要集中在上部结构为剪力墙和框架剪力墙施工中，它将上部剪力墙转化为下部框架，为内部创建一个更大的自由空间。第二，改变上、下层柱网、轴线：没有改变转换层上、下结构形式，但利用转换层扩大下层柱距，进而促使大柱网的形成。通常应用于外框筒下层施工中，形成的入口较大。第三，同时转换结构形式和结构轴线位置：也就是利用转换层轴线将上部楼层剪力墙结构错开，使其布置呈现出上、下结构不对齐的情况。

2 高层建筑采用梁式转换层进行结构转换原因分析

1）经济指标。从抗剪和抗冲切的角度考虑，转换板的厚度往往很大。一般可达2.0m～2.8m。这样的厚板一方面重量很大，增大了对下部垂直构件的承载力设计要求，另一方面本层的混凝土用量也很大。转换梁常用截面高度为1.6～4.0m，只有在跨度较小以及承托的层数较少时才转换梁常用截面高度0.9～1.4m，而跨度较大且承托较大且承托的层数较多时，或构件条件特殊时才采用较大的截面高度1.5～4.0m。

2）抗震性能。由于厚板集中了很大的刚度和质量，在地震作用下，地震反应强烈。不仅板本身受力很大，而且由于沿竖向刚度突然变化，相邻上、下层受到很大的作用力，容易发生震害。以往的模型振动台试验研究表明，厚板的上、下相邻层结构出现明显裂缝和混凝土剥落。另外，试验还表明，在竖向荷载和地震力共同作用下，板不仅发生冲切破坏，而且可能产生剪切破坏，板内必须三向配筋。带有厚板转换层的商住建筑，结构设计和施工都比较复杂，材料用量和造价都较高，而且抗震设计上的问题较多，目前还在进一步研究，所以采用这种结构形式要慎重对待。

3）转换层设计。首先，带转换层的多高层建筑，转换层的下部楼层由于设置大空间的要求，其刚度会产生突变，一般比转换层上部楼层的刚度小，设计时应采取措施减少转换层上、下楼层结构抗侧刚度及承载力的变化，以保证满足抗风、抗震设计的要求。转换构件为重要传力部位，应保证转换构件的安全性。而对于2.8度抗震设计时除考虑竖向荷载、风荷载或水平地震作用外。还应考虑竖向地震作用的影響，转换构件的竖向地震作用，可采用反应谱方法或动力时程分析方法计算；作为近似考虑，也可将转换构件在重力荷载标准值作用下的内力乘以增大系数。

3 梁式转换层施工技术在高层建筑施工中的应用

在高层建筑施工中，梁式转换层施工技术作为其施工的主要技术，在施工应用中必须严格遵循工程施工的实际情况及相关规定，规范各个阶段的施工工艺，做好施工质量控制工作，提高施工技术的科学性、有效性，只有这样才能有效提升高层建筑的施工质量，确保高层建筑的整体施工质量和效益。

1）钢筋施工。高层建筑工程梁式转换层施工需要使用大量的钢筋材料，钢筋型号多样化，布置钢筋时比较复杂，因此应严格把关钢筋施工技术，做好以下几点：其一，下料和翻样，高层建筑工程钢筋翻样之前，全面了解梁式转换层施工设计要求，了解图纸设计意图，认真审核翻相关施工说明和设计文件，熟悉相关规范标注，结合高层建筑工程具体情况，做好钢筋翻样，考虑到梁式转换层施工的便捷性和稳定性，优化制定翻样方案，按照梁主筋的安装顺序，对钢筋进行编号，下料过程中校正接头位置，保障焊接质量，防止钢筋接头弯折；其二，连接钢筋，高层建筑工程梁式转换层施工需要使用多种类的钢筋，不同部位的钢筋受力不同，应考虑到高层建筑工程各个位置的施工难度和受力情况，选择最合适的钢筋连接方式，一般情况下，梁柱主筋是建筑工程最主要的受力结构，使用电渣压力焊将剪力墙结构筋和主钢筋连接起来，通过闪光焊方式连接梁上朱金和腰筋，控制钢筋连接质量。

2）模板施工。一方面要合理设置扫地杆和立杆，梁底内外楞和立杆上端分别扣接，便于抗滑移，形成双扣件，楼板钢垫块上设置立杆下端。在排架梁柱下方设置扫地杆，中间区域布设横杆，竖向设置斜撑结构，横向设置剪力撑，将满堂架和梁下排架稳定牢固的连接起来，提高排架的强度和刚度。另一方面，优化斜撑设置，结合高层建筑施工设计要求，应按照小于45度角设置斜撑杆，按照建筑柱面结构斜撑排距应小于1m，模板外钢楞和梁底的斜撑杆相互协调，间距应小于400mm，上层楼板外钢楞和斜撑杆上端牢固进行扣接，采用科学合理的抗滑移方法，同步搭接下排架和斜撑支架，使两下排架和斜撑支架同时受力，梁下排架立杆和横杆应与斜撑杆稳定扣接，提高斜撑支架的稳定性。

3）混凝土浇筑技术。转换梁混凝土浇筑量大，浇筑速度块，总的浇筑时间长，又要考虑温度应力的影响，因此，施工过程中要注意以下几点：混凝土施工尽量安排在白天进行，并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行，每层高度控制在300～500mm。每层间隔时间1.5～2h。混凝土的振捣采用机械振捣为主，人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔，振动时间以出现泛浆为准，同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处，若钢筋太密，振动不能插入，则采用钢扦插，在梁柱侧模用橡皮锤敲打，用人工振捣来弥补。泵送施工全过程除了按常规操作外，应注意以下几点：布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求；管泵送前，加强压送水湿润管和泵体，必要时将湿麻袋覆盖于泵管上，降低混凝土温度；泵送过程中，有泵管与溜槽配合，控制泵送冲击力，避免挠动深梁锚固筋；混凝土入模温度控制。

4 结束语

近年来，高层建筑发展迅速，建筑的结构形态多变，相应的结构形式也复杂多样。高层建筑一般面积大，垂直度高，施工组织管理难度大。在施工的过程中，需要组织专业的施工队伍，选择合适的施工技术，控制工程质量，使各个阶段都能够符合施工的标准。对高层建筑施工技术、质量和安全控制措施的科学分析和探索是高层建筑稳定发展的重要保证，具有一定的实践与借鉴意义。

参考文献

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