高层商住楼框支－剪力墙结构转换层的几项技术措施
关键词：结构转换层，自重，刚度，锚固，模板支撑体系
为满足建筑物上、下不同使用功能的要求，越来越多的高层公寓设计为框支－剪力墙结构，因上、下结构刚度突变，构件不连续，传力复杂，在地震作用下框支层将产生很大的内力和塑性变形，抗震性能差，易造成震害；转换层应力复杂，截面尺寸较大，材料耗用量大，自重大，施工复杂。所以在设计和施工方面我们考虑了以下几项措施。
一、设计方面
1、上部剪力墙体系
1.1减轻结构自重
减轻结构自重，可直接减少混凝土用量，同时减小垂直荷载和水平地震力，进一步减小结构内力，改善经济指标，特别是基础和转换层的混凝土和钢材耗用量。
1.1.1楼板
楼板覆盖整个建筑面积，减小楼板厚度即为每平方米建筑面积所减小的混凝土量。采用把楼板厚度控制在满足板的厚度与计算跨度要求的比值，并满足防火和预埋管线要求的较小值即100mm，以取得最低的混凝土消耗。
1.1.2剪力墙
在考虑楼板的同时亦考虑剪力墙混凝土的消耗最少。按开间扩大剪力墙的间距，将部分开间的墙体用轻质隔墙取代，能有效地减少混凝土用量。为不增加板的跨度，使楼板厚度100mm得以实现，在隔墙处设置梁。由于居住建筑开间和进深一般都不大，取梁宽与隔墙等厚，以免露梁。
为减轻自重，剪力墙厚度分200mm及250mm两种，沿高度分两次变化，即墙厚250mm减到200mm，墙厚200mm减到180mm。
1.2减小刚度
框支－剪力墙结构其上部剪力墙刚度偏大，应减小其刚度，使上下刚度尽量接近，以改善结构的抗震性能。
1.2.1扩大剪力墙间距
按开间扩大剪力墙间距，不但能减少混凝土用量，也有利于减小刚度。
1.2.2剪力墙留设结构洞
较长的墙体留设结构洞，洞用轻质墙体填充，可有效地减小剪力墙结构的刚度。
2、转换层设计
本工程除水平、垂直方向设置剪力墙外，尚有斜方向的墙体，其上下轴线无法对齐。剪力墙结构的内力只能通过转换层传给框支结构。
2.1减轻转换层自重
由于厚板转换层材料耗用量大，结构经济指标差，因其自身重量大，抗震能力差。本工程设计时从减轻自重出发，优先考虑梁系转换。梁高1.8~2.3m，梁宽一般为0.8m~1.0m。
2.2加强梁的抗扭刚度
计算结果显示梁的扭矩大，除配置纵向抗扭钢筋及横向抗扭箍筋外，增加转换层板厚，板厚设计为180mm。
2.3加强转换梁与框支柱、中筒的连接
转换梁与框支柱、中筒连接处负弯矩大，加强钢筋锚固连接，并在转换层的高度范围框支柱、中筒部位箍筋加密，以加强此处连接。
与厚板相比，本工程的转换层减少混凝土33％，对节省混凝土用量和减小地震力均有较大意义。
3、框支层设计
框支－剪力墙结构的薄弱部位在框支层，故加强其延性，提高抗震性能是十分重要的。
3.1增加墙量及刚度
本工程建筑功能要求大空间，不能设置更多的落地剪力墙，故在不影响功能的情况下，争取中筒四角加设T形落地墙体，以增加框支层墙量及刚度。
3.2采用钢纤维混凝土，提高抗震性能
为提高框支层抗震性能，提高其延性，本工程框支层竖向构件包括墙和柱，采用钢纤维混凝土，1m3混凝土内钢纤维掺量为80kg，可提高抗拉强度设计值约35％，提高抗剪强度设计值约50％。除强度提高外，钢纤维混凝土与普通混凝土同时使用，不需要采取特殊的构造措施，因此可用于设计需要加强的部位，而不需要的部位可以不用，具有较大的灵活性。本工程地下2层，由于地下室墙多，抗震性能较好，不必采用钢纤维混凝土，但为了有一过渡，钢纤维混凝土用于地下1层至转换层顶面的竖向构件。施工时注意钢纤维应搅拌均匀，避免结团。
二、施工方面
1、钢筋工程
1.1根据结构祥图，设计大量采用Ф28以上粗直径钢筋作主筋，并对接头位置作了明确规定。由于框支梁钢筋直径粗、数量多，上部纵筋必须全部弯至梁底，接头均采用直螺纹连接，然后用塔吊铺以人工吊装到位。
1.2由于梁截面高度大，纵向受力钢筋多和抗扭钢筋直径大，每根转换大梁的每层水平钢筋均需塔设钢管支撑架，用三~四个人工同时操作就位，为使钢筋平直，待箍筋绑扎好后，临时排架逐步撤除。
1.3由于转换大梁宽度800~1000mm，高度达1800-2300mm，所以施工时必须先把主钢筋、抗扭纵筋（包括锚固要求伸入支座的长度）分层就位后，再套入箍筋、电焊封闭，再绑扎S加强筋。按常规施工方法，应先搭设梁底筋、再绑扎梁钢筋，而该部位箍筋达到Ф16-Ф18，箍筋先做成开口箍，待主筋、分布筋就位后再套入箍筋。根据图纸要求，错开箍筋接头位置，逐一电焊焊牢，对梁底箍筋接头，采用仰焊。钢筋工程结束后，再支梁侧模。
1.4不出转换层的柱头钢筋，按设计要求锚固长度，直角弯曲后锚固筋与梁成放射形锚入楼板结构中，而边柱、转角柱的锚固筋弯曲后，只能弯入柱顶和梁中，造成转换梁部分主筋无法插入，所以柱锚固筋伸入框支梁中的高度可适当降低，但必须保证锚固长度。
2、模板工程
由于转换大梁混凝土量大，可分二段浇捣，施工缝留在梁高中上部；也可一次完成梁板的浇筑。模板支撑体系要进行两个方面的计算；一是支撑体系本身的计算，另一个是对下层楼板强度的计算。
2.1本工程的模板配置为：
（1）梁底采用50mm×100mm木方，梁宽1000～1200mm，纵向设6~8排50mm×100mm木方，间距中对中200～250mm；上铺梁底模。
（2）梁侧模采用50mm×100mm木方，纵向设5~6排50mm×100mm木方，间距中对中350～400mm。
梁侧模均采用胶合板，50mm×100m作模档。水平模挡间距为400mm，竖向模挡间距为400mm，整体梁采用M12螺杆对拉，螺杆从梁底开始设置，水平及竖向间距均按400mm设置。
2.2梁板模的支撑体系：
框支梁梁底采用钢支撑，根据梁宽每300～400设一道钢支撑，钢支撑纵向间距为400mm，楼板钢支撑间设扫地杆一道。
2.3楼板强度加固措施
由于转换层自重大，框支梁钢支撑于下层楼板上，其板厚为120mm，砼为C40。为保证楼板的承载力，在三层转换层施工时，在地下室、一、二层框支梁的支撑立杆相应位置设置立杆，使转换层施工荷载通过支撑传给基础。
3、混凝土工程
商品混凝土采用钢纤维混凝土，尽量减少水泥和水比例，采用增加粉煤灰比例，采用增加粉煤灰比例和高效缓凝型减水剂，控制初凝时在4-6小时，并缓慢水化热的释放。
在框支柱和框支梁的接头位置，由于钢筋排列密挤，振捣时用小型振动棒，保证混凝土的密实度。
对截面尺寸较大的框支梁浇筑混凝土后，及时覆盖保温，控制混凝土内外温差不大于25℃。
三、结语
实践证明，由于转换层的特殊结构，模板支设、钢筋绑扎及大体积砼浇筑施工起来相对比较困难，因此，在设计和施工对各方面因素考虑的充分，做好施工方案的选择和采用合理的施工技术非常重要。本工程通过采取综合的控制措施，转换层钢筋混凝土没有发现任何有害裂缝。
参考文献
[1]唐兴荣编著《高层建筑转换层结构设计与施工》出版社：中国建筑工业出版社2002.10
[2]《建筑施工手册》第四版出版社：中国建筑工业出版社2003.9
[3]《混凝土结构设计规范》出版社：中国建筑工业出版社2002.2