高层建筑结构转换层施工技术探讨
关键词：建筑,转换层,施工
随着社会经济的快速发展，人们对高层建筑的功能要求不断提高。为了适应高层建筑的要求，转换层的建筑结构应运而生。转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点，在实际中得到了较广泛的推广应用，是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式。
一、转换层施工技术概述
由于高层建筑下部结构受力较大，上部结构受力较小，这与常规的结构竖向布置的原则正好是相反的。为了满足建筑多功能的要求，就必须在结构中设置转换结构构件，以实现自上而下结构形式，轴线布置的自然过渡。转换结构构件所在的楼层就是转换层。高层建筑结构转换层结构的施工特点主要体现在：
(1)结构尺寸大，楼面支撑荷载重通过截面内力的引发来实现带转换层体系内力的改向，建筑结构中其结构内力的分布较为复杂，还要为了确保上部结构水平剪力能够顺利往下部传，这就严格要求了转换层楼面的水平刚度，通常构件尺寸在转换层的结构较大，且楼面荷载较重;
(2)分层浇筑，利用先浇部分构件承载水平构件高跨比在转换层中较大，要重视当截面受到弯曲时水平纤维的相对错动，这时不能再使用平截面假定。在施工过程中采用一次叠浇法时，要仔细分析叠和构件，注意构件还会受分层处水平剪力的影响，必要时要配合设计中位，一次性完成设计，这样才能让一次叠浇构件在施工阶段和正常使用状态下的承载能力得到保证;
(3)灵活布置支撑系统避免不利影响，要结合下部结构来合理布置支撑系统的设计，这样就使得对结构抗震的不利影响减少，还需要注意防止刚度和剪力突变在转换结构上下层产生;
(4)通过下部竖向构件卸荷在施工阶段，转换层下部竖向构件与一般竖向构件相比，其具备的延性和承载力储备更大，其支撑的传力构件可以利用下部承载力富余的竖向构件实现。
(5)利用钢骨架或预应力卸荷要改善整体抗震性、减轻转换层自重，可采用钢骨混凝土和预应力技术未实现。采用己成型的水平钢骨或预应力能极大地改善设计模板支撑的受力性能，转换层与上部结构没有形成整体时更适合这种措施。
二、高层建筑转换层的施工重点
(一)模板支撑系统
因转换层钢筋密集、混凝土与钢筋自重以及施工荷载非常大，因此如何确定转换层模板的支撑系统为转换层施工的重点，必须保证支撑系统的承载力和整体稳定性。
(二)钢筋的连接和绑扎
转换层梁及板的配筋量大，主筋长，布置密，在梁柱节点区域钢筋更是密集交错，因此，如何正确地下料，保证钢筋位置和数量正确是钢筋施工的关键。
(三)混凝土浇筑及裂缝控制
转换层梁柱交叉的核心区域钢筋纵横交错，钢筋间距小，混凝土自由下落困难，且易产生温度及收缩裂缝，因此，如何保证混凝土顺利浇筑和防止裂缝的产生是保证混凝土质量的关键。
三、工程实例
某工程地上16层，地下2层，建筑高度为55.3m，在本工程三层楼面(14.37m)为结构转换层，转换层结构高4.8m，转换层柱、墙、梁、板强度等级为C45，混凝土工程量约为2300m。转换层下部有商场2层，层高分别为4.8m、4.5m、3.9m。
(一)支模体系
(1)转换层纵横交叉梁较多(最大跨度梁长8100mm，最大截面为600×1700mm)，梁底标高不一，支模前应作好梁坐标定位和标高控制标志。
(2)转换层大梁底增设八字形斜撑，将大梁自重的重力分解传到钢筋混凝土柱根部和柱体，八字形斜撑排距与梁宽立杆排距相同，间距同立杆纵距，斜撑与立杆或大横杆交叉点必须设置横向小横杆，小横杆应设在斜撑之下。
(3)梁底支撑钢管立杆顶端采用顶托，支撑立杆无对接，梁支撑立杆根部铺设6米长18#@600分布工字钢，使结构板受力达到均匀传递至下层梁。
(4)为防止由于自重产生下沉，主梁、次梁、板在中心位置必须起l%的拱。
(5)模板的支撑系统必须编制专项施工方案，并由总监理工程师审核签字认可后方能搭设，支撑系统搭设完毕，必须由监理公司验收合格后方能浇注混凝土。
(二)钢筋安装
(1)模板支撑体系及底模铺设完成后开始大梁钢筋安装，钢筋绑扎完成、钢筋骨架就位后封闭梁侧模及梁柱节点柱侧模，梁侧模采用包底模形式。
(2)钢筋安装前，在板面搭设钢管搁架，搁架立杆支撑在梁两侧楼板模板上，立杆底部垫设木方。考虑到大梁高度较高，为便于操作，钢筋骨架按照抬高1200mm的位置安装，并由此确定搁架横杆的高度，在横杆上边搭设纵向钢管，同时按照立杆间距挂设相应数量的箍筋。由于大梁箍筋肢数较多，各肢应与主箍绑扎牢固(间隔10个箍筋，绑扎点采用点焊加固)，并确保各肢的宽度及相互之间的间距准确，
以保证纵筋能够顺利穿入。
(3)利用模板支撑体系立杆，在最下排底部纵筋高度位置设置横杆，间距1.5m，以用于支撑骨架重量，接着分层穿入、绑扎下部纵筋，在各层下部纵筋之间间隔1.5m再采用短钢筋相互焊接，以免钢筋错位，影响混凝土浇筑。在调整箍筋间距后与底筋绑扎(部分位置以点焊加强)。
(4)分层绑扎腰筋、附加腰筋、拉结筋直至抗剪钢板顶面高度。安装梁纵筋要注意梁与梁之间的协调，纵筋依次交叉穿插，上下交替搁置。此时钢筋骨架基本形成，拆除板面搁架。利用塔吊吊装抗剪钢板就位，在钢板底部设置临时钢管固定，待钢板与拉结筋焊接后拆除。
(5)分层绑扎抗剪钢板上部的腰筋、附加腰筋、拉结筋，再分层绑扎上部纵筋，方法如前所述。同时安装梁底保护层垫块，垫块采用M15砂浆制作，并确保龄期，以免压碎。
(6)分批拆除钢筋骨架支撑钢管，同时在板面沿梁横向设置钢管，使钢筋骨架一点点下降就位，并协调好纵横交叉梁的关系。当钢筋骨架就位后，绑扎、焊接柱节点开口箍，设置上部楼层墙柱插筋，并在梁腰筋上安装梁层保护层垫块，最后清理垃圾，封闭梁柱侧模。
(三)混凝土的裂缝控制措施
混凝土的裂缝控制是一个综合性极强的问题，在转换梁施工中不仅要考虑混凝土表面失水过快引起的干缩裂缝，还必须控制混凝土因为内外温差过大引起的温度裂缝，本工程根据《高层建筑施工手册》计算方法计算，混凝土表面温度与大气温度之差满足规定要求，所以仅靠模板保温就能保证转换梁不产生温度裂缝。对于干缩裂缝应采取从原材料、外加剂、混凝土的配制、浇筑、养护等一系列措施加以解决。本工程采取的主要措施是：
(1)混凝土内掺水泥用量10%的UEAH膨胀剂，以补偿混凝土凝结时的收缩。
(2)为防止温度裂缝，在混凝土中加减水剂和磨细粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热。
(3)控制混凝土坍落度。施工中要求在满足泵送的基础上尽量用小值，现场实测混凝土坍落度不大于160mm。
(4)为防止混凝土沉降而产生的塑性裂缝，在梁柱相交的核心区混11.5h后并在初凝前，用直径为35mm的振动棒二次振捣，加强混凝土密实度，提高其抗裂性。楼板混凝土表面应抹光压实，以避免水分大量蒸发而收缩裂缝。
(5)混凝土浇筑完成后测温期为五天，第一至第三天，每2小时一次，第四天至第五天，上午、下午各测一次;若情况有异应加强观察。
(6)测温时先在钢管内灌满煤油或其它导热系数较高的液体，待数分钟以后再将温度计插入液体内测温，测温的读数必须准确无误，真实有效的反映混凝土水化热和强度的及时增长过程。保证混凝土中心与表面温度差控制在25℃内，根据测温提供的数据及时采取措施，做到信息化管理。
(7)加强养护措施。混凝土浇筑完毕后，在楼面密铺麻袋，保持湿润。并应重点注意大梁侧模的保水工作，指派专人负责、定时浇水养护，每天至少浇水5次，每次浇水必须浇足，浇到位。大梁混凝土浇筑完毕后3d内禁止拆侧模，3d后拆除侧模，混凝土表面应保持湿润。保证混凝土处于潮湿状态养护14d。
本工程施工过程中，通过采用转换层施工技术，较好地平衡了工程质量、安全、工期、成本各项目标，确保了工程整体质量，取得了令人满意的效果。
参考文献：
【1】谢亚仟.探讨转换层施工技术于高层建筑施工中的问题【J】.中华民居：学术刊，2011(8).
【2】陈滴德.浅谈建筑工程结构转换层施工技术【J】.中华民居：学术刊，2011(8).
【3】佟南，孙强.浅述高层建筑转换层结构的施工【J】.中国科技博览，2011(29).