高层建筑转换层施工技术重要环节分析

曾昭庆

（汕头市建筑工程总公司　广东省　汕头市　515061）

高层建筑转换层施工技术重要环节分析

曾昭庆

（汕头市建筑工程总公司广东省汕头市515061）

随着我国建筑用地的逐渐减少，为了充分利用有限的土地资源，能有效利用地上空间的高层建筑越来越多。高层建筑施工与一般建筑施工不同，在施工过程中会经常用到转换层，转换层是高层建筑建筑中重要的组成部分。如果转换层出现问题将会对高层建筑质量造成严重的影响。基于这点，本文将对高层建筑转换层的施工的重要环节做简要的探讨。

高层建筑；转换层；施工要点；实例分析

1　引言

为满足现代高层建筑的需要，一般将其设计成上部空间小而下部空间大的形式。为了适应这一结构形式，竖向结构构件在布置时就会出现上部轴线、柱网较为密，而下部轴线、柱网则相对疏；更为甚者上部会采用剪力墙结构而下部则会采用框架结构，这会造成竖向结构构件的上下两部分之间不连续。为了这种结构形式得以实现，就必须在结构变化的楼层设置转换层结构。

2　转换层的结构形式

转换层的结构构件形式有多种，例如大梁、箱形、析架、厚板或斜撑等。在Ⅵ度抗震设计的情况下或在非地震区多采用转换厚板。这不包括大空间地下室等情况，因为它受周边影响或限制，不像地面上的框支结构地震反应那么强烈。我们在Ⅶ度、Ⅷ度抗震设计时，地下室一般会采用厚板转换层来搭建。现阶段我们多采用梁式的转换层，施工时多采用混凝土组合结构，其中大部分是钢筋混凝土结构，这也是目前国内转换层施工最普遍的结构形式。

3　工程概况

一高层住宅楼，地下共2层，地上共25层，总建筑高度高94.6m，总的建筑面积62321.6m2。住宅楼四层以下是非标准层采用框剪结构，标准层采用现浇剪力墙结构。设转换层在五楼，转换层在结构方面的具体形式为带梁厚板式，板厚1600mm、梁高1900mm，梁底标高为20.590m、板底标高为20.890m、顶标高是22.490m（见图1），采用C40混凝土。梁的箍筋采用了φ18，钢筋最大直径为φ32，依据施工进度，在炎热夏季进行转换层的施工，最低温度12℃，最高温度高达36℃，平均温度为24℃，每日平均温差10℃。

图1　转换层剖面图

在转换层施工过程中有两个难点需要解决：①要解决荷载传递问题。因为板比较厚，加上施工荷载，总荷载达到50kN/m2，四层楼盖直接承受不了这么大的荷载，因此必须采取必要的技术措施来使荷载安全传递。②控制混凝土的裂缝。因为转换层是大体积混凝土，因此容易产生收缩和温度裂缝，必须采用技术措施控制裂缝。

4　施工方案

厚板的施工方法是分两次浇筑迭合成型，第一次浇筑梁90cm、板60cm，待第一次浇筑的混凝土硬化后再浇筑第二次混凝土，利用第一次浇筑混凝土形成的梁、板支撑第二次浇筑混凝土的自重以及施工荷载。梁、板下面模板的支撑仅需要支承第一次浇筑混凝土的自重和施工荷载，因此支撑承受的荷载减小为原来的1/3，可这部分荷载四层楼板足以承受，因此可以大大减少模板的支撑材料。混凝土分成两次浇筑，不仅可以减小构件尺寸，更加有利于混凝土的散热，因此可以减少因为温度而引起的裂缝。这方案可以较好地解决了在转换层施工时要面临的两个难题。

5　转换层所需模板支架计算

转换层模板支护板厚1.6m，梁高1.9m，分成两次浇筑，水平缝在楼面下1.0m处。四层楼面承受第一次浇筑层的荷载，第一次浇筑层混凝土承受第二次浇筑层荷载。

5.1计算荷载标准值

（1）根据施工图计算单位面积材料自重：混凝土自重21.6kN/m2、钢筋自重4.5kN/m2；

（2）施工荷载：计算主楞时1.5kN/m2、计算模板及次楞时2.5kN/m、计算支架立柱1.0kN/m2；

（3）模板和支架的自重：模板自重0.5kN/m2；钢管支横杆步距1.8m，架立杆间距0.7m×0.7m共三道；每根立杆所承受的支架自重共0.47kN；每平方米支架自重为0.96kN。

5.2验算次楞

次楞是立放木方50mm×100mm，次楞间距0.35m，用2φ48× 3.5钢管作主楞，主楞间距0.7m。

（1）挠度验算：挠度ω=0.99mm；荷载标准值q为10.2kN/m；允许的挠度ω0=2.8mm：ω<ω0，所以挠度验算满足要求。

（2）强度验算：木方强度设计值f为12.87MPa；α=M/W=8.4MPa；因为α

5.3验算主楞

主楞按三跨连续梁进行验算计算。

（1）挠度验算：荷载标准值F为6.88kN；挠度ω=0.74mm；ω< ω0，所以挠度满足要求。

（2）强度验算：荷载设计值F为7.1kN；最大弯矩M为1.06kN· m；α=104MPa；f=215MPa；α

5.4计算支架立柱

立柱采用φ48×3.5钢管、步高1.8m、对接接头。立柱设计荷载N为14.4kN；计算得立柱设计承载力N0=27.2kN；N

5.5验算四层楼板抗冲切

混凝土强度等级为C45，四层楼板厚200mm，立柱底座直径D=150mm，Um=1036mm，四层楼板的抗冲切承载力：F0=0.6ftUmh0= 213kN；N

5.6验算四层楼板抗弯

楼板自重g为.1kN/m2，活荷载q为32.8kN/m2，最大正弯矩M1=23.3kN·m，最大负弯矩M2=27.2kN·m；设计抗弯能力M0为49.9kN·m；M0>M1，M0>M2，楼板满足抗弯强度要求。

6　施工要点

6.1施工顺序

施工顺序如下：①先将转换层下部竖向结构的混凝土浇筑到梁底；②搭设转换层的厚板支承架；③支设转换层的底模；④绑扎第一层混凝土的上下部钢筋、转换层梁钢筋；⑤支设抗剪力键槽的模板；⑥浇筑第一层混凝土；⑦蓄水养护第一层混凝土；⑧处理混凝土的表面；⑨绑扎板上层钢筋；⑩绑扎上部结构剪力墙的插筋、侧模支设；11○拆除支架及底模；12○浇筑第二层混凝土；13○保温保湿养护第二层混凝土。

6.2支撑系统

支撑和模板组成了模板系统，模板要有一定的承载力和刚度。对于模板来说要满足一些要求，首先模板接缝要小，木模板在浇水湿润，再浇筑混凝土；其次混凝土与模板的接触面，要干净并涂适当的隔离剂。

在计算支撑系统的承载力时，因为第一次浇筑混凝土所形成的半梁承担了第二次浇筑的混凝土的绝大部分自重，所以，只需要可考虑第一次浇筑混凝土的自重就可以了。但是为了保证安全应在满足支撑第一次浇筑混凝土自重的前提下，承载力乘以1.5作为安全储备。采用组合钢模板做四周外侧模，采用木模做底模和内侧模。

6.3绑扎钢筋

钢筋是高层建筑转换层中的一种重要材料，绑扎与制作钢筋是其施工的主要形式。进行施工时，首先钢筋沿体的周边安置U形钢支架，距离是固定的，这样可以有效的保证钢筋整体对应的垂直度，还可以获得足够厚度的保护层，并且还能够对绑扎的钢筋定位。一定要按照相关规定和规范要求绑扎钢筋，捆绑钢筋的顺序要科学：要架设好U形支架、放置外围开口对应的底箍、钢筋绑扎要牢固，放置内开口箍，从中间向两边放置水平主筋、从两侧很好插入水平开口箍。只有严格遵守工艺流程施工质量才能得到得到保证。

6.4浇注混凝土及抗剪措施

在混凝土搅拌之前原料要准确计量，搅拌时要准确上料并且要保证混凝土搅拌均匀，和易性良好。混凝土泵送管要合理连接确保泵送通畅。要为泵送设备可能出现的故障做准备，现场要有备用混凝土泵管及备用混凝土泵，要确保混凝土的连续浇筑。在浇筑第二层混凝土前要用高压水枪冲洗第一层混凝土表面，把浮浆碎渣、浮灰、松散混凝土碎块等杂物清理干净。采取如下措施增加界面的抗剪能力：

（1）在浇筑第一层混凝土时，要在其表面设置抗剪力键，抗剪力键规格是600mm×600mm×200（厚）mm，混凝土槽间距2000mm×2000mm（见图2）并且嵌在第二层混凝土中以便增加抗剪能力。

图2　抗剪力键槽布置图及剖面图

（2）在浇筑第一次混凝土时，在板位置插起抗剪作用的钢筋，以增加抗剪能力，钢筋上下各500mm，总长1000mm，采用φ16@600×600。

6.5转换层混凝土裂缝控制措施

（1）预冷却拌合水。采用冷却拌合水是预冷却混凝土最简单的办法，但因为在混凝土中水所占热容量的百分比较小，只用冷却拌合水还不能有效地降低混凝土的温度。因此可以在混凝土搅拌时掺入适量冰屑或先采用采用冰来预冷却拌合水，再用冰水拌和，冰一定要在在搅拌过程中完全融化。

（2）预埋水管道并通冷却水。为降低混凝土内部的高温可在混凝土内部预埋水管并通冷却水。这种方法具有灵活性和适用性并且有效能够控制整个结构内部的温度，因此得到了广泛的应用。

（3）要严格控制混凝土的坍落度，核心区柱子混凝土要采用塔吊输送以降低坍落度。在施工现场，要对每车混凝土检测坍落度。

（4）二次振捣梁板的混凝土，在混凝土初凝前还要振捣一次，增强混凝土交接面的密实性。

（5）确保混凝土的养护质量，特别要注意梁的养护，除了在板面浇水还应在板下梁的侧面浇水，在满堂支架未拆除之前，可以对梁用高压水枪进行浇水养护，并且要推迟梁侧模的拆模时间。

7　结束语

转换层施工技术含量高、施工难度大，作为高层建筑结构中的重要部位。在进行施工时，只有分清施工中的要点和难点，编制有针对性的施工方案并且严格执行施工方案，才能保证转换层的质量。现在转换层施工技术逐渐受工程界的重视，为了确保高层建筑的质量，转换层的施工技术还要跟进一步的研究。

[1]黄新宇.高层建筑转换层施工技术要点研究[J].中华民居，2013，4：148～249.

[2]李增福.高层建筑转换层施工技术[J].四川建材，2009，2：232～235.

[3]乔俊娟.高层建筑施工应注意的问题[J].山西建筑，2008，5：115～116.

TU974

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1673-0038（2015）30-0056-02

2015-5-31

曾昭庆（1973-），毕业于汕头市成人中等专业学校，从事建筑施工与管理工作。