建筑混凝土结构转换层施工技术分析

曾 煜

湖南有色建设工程有限公司

建筑混凝土结构转换层施工技术分析

曾 煜

湖南有色建设工程有限公司

混凝土结构转换层技术是应用于高层建筑中，完成上下楼层的结构转换的技术。随着城市的兴起，各大高层建筑逐渐向多用途、多功能的方向发展，混凝土结构转换层技术广泛应用在高层建筑施工中，并可以很好的解决受各类复杂施工条件影响，而产生上层建筑建筑易出现的荷载问题。本文对高层建筑转换层的特点，以及建筑混凝土结构转换层的施工技术进行分析和探讨，以期对实际的工程建设起到一定参考价值。

混凝土结构；转换层；高层建筑；施工技术

1 引言

随着社会经济的不断发展，城市化建设步伐也在不断加快，城市建筑所需的用地越来越紧张，而高层建筑可以很好的提高土地的利用率，节约城市土地资源。现代高层建筑紧跟时代的发展要求，正朝向更高、多用途、多功能以及结构更加多样的方向发展，因此高层建筑施工越来越复杂，并面临着建筑上层易出现荷载问题。混凝土结构转换层的应用可以很好的解决上层建筑荷载问题，并在一定程度上降低施工成本，所以需要加大对建筑混凝土结构转换层施工技术的研究力度。

2 混凝土结构转换层的概述

2.1 转换层结构功能分类

上下层结构的类型转换。这种转换通常是在剪力墙结构以及框架－剪力墙结构的设计施工中运用，它通过把上部的剪力墙转换成下部的框架，来形成一个比较大的位于结构内部的自由空间。

上、下层的柱网以及轴线的改变。混凝土转换层上、下两部分结构形式通过转换层扩大下层柱的柱距，而形成一个大柱网，而没有发生任何改变，这种改变通常运用在外框筒的下层，以形成比较大的入口。

同时进行转换结构形式以及结构轴线的布置。意思就是通过转换层把位于上部楼层中的剪力墙结构变成下部框架的同时，把柱网轴线同上部楼层结构的轴线错开来，使上下两部分结构的布置显得不对齐。

2.2 转换层结构特点

现代高层建筑向多用途和多功能进行综合性发展，在同一条竖直线上，把下部的楼层作为商店、文化娱乐设施以及餐馆等使用；中间的楼层用作办公场所；顶部楼层作为住宅或者旅馆使用。用作不同的楼层，需要应用多种结构形式以及不同大小的开间。建筑的功能性特点要求下部作为公用的部分，有较大的灵活以及自由的空间，墙设少些，柱网稀疏些；作为办公用房的中间部位，有中等大小或者较小的室内空间即可；上部的小开间要墙多、柱网密。但实际上这种要求同结构的合理性以及正常布置恰恰相反，因为结构的下部楼层有较大的受力，要在下部多布置墙和柱，保证其刚度，在上部逐渐减少墙和柱的布设，同时扩大轴线间距。为了满足建筑功能性的需求，结构在设计和施工的时候，要同正常的布置方式相反，因此，要设置混凝土转换层与需要进行结构转换的楼层中。这就使得混凝土转换层成为建筑的重要部分，转换层设计的是否合理以及安全性关系以到整栋建筑。

混凝土转换层的节后设计通常是根据弱化转换层上部结构，强化转换层以及其下部结构的原则进行的，让混凝土转换层的上部主体结构和下部主体结构的侧向刚度尽可能的靠拢，一起到平滑过度的作用。当内部要有自由灵活的大空间的时候，包括轴线转变以及结构类型转变的时候，可以应用箱形、桁架式、空腹桁架式、梁式和板式等转换层；当框筒结构要在底层形成大入口的时候，可以应用梁式、合柱式、桁架式、拱式以及墙式等结构形式的转换层。现阶段，国内最常用的转换层结构形式是梁式转换层，它不需要太复杂的设计和施工，而且受力明确，通常在底部的大空间剪力墙结构中应用。

2.3 转换层结构的功能

混凝土转换层在建筑中的主要功能是：首先，形成较大的自由灵活的室内空间；其次，为建筑物提供大入口。一切功能概括来说就是提高建筑的荷载承受力。

3 混凝土结构转换层的施工特点

转换层施工作为建筑施工过程中的重要环节，和其它建筑结构的施工不同，有以下几个特点。

3.1 专业性

混凝土结构转换层于施工之前，其施工人员要选择使用正确的模版支撑方案，同时其支撑体系也要精心设计。此外，在施工的过程中，要专业验算好转换层构件中的转换梁的承载力，还要对施工中的混凝土水化热现象保持警觉，并做好预防措施。

3.2 重视分层浇筑

转换层施工中的混凝土浇筑关系到混凝土结构转换层的质量，在施工的过程中，混凝土的浇筑通常是使用一次叠浇法进行的。采用此方法的之前，要认真分析叠合构建，并重视分层浇筑处的水平剪力对其的影响，最好一次就可以完成浇筑，以保障施工中的承载力。

3.3 重视抗震性

混凝土结构转换层在施工的过程中，通常要用钢骨架来保证建筑物的抗震能力，并使用预应力技术来减少转换层的重量。依据抗震的要求，混凝土结构转换层通常要设置在3层以及3层以上。

4 混凝土结构转换层的施工技术

4.1 模板施工

模板系统是转换层的一项重要部分，与建筑构架的稳定和承载能力密切相关，因此模板材料一定要具有一定的刚度以及承载能力。通常情况下，木材和钢板等材料都是比较适合的模板材料。在进行混凝土浇筑的时候，首先要对模板进行湿润操作，确保模板之间的接缝处不会有漏浆的发生；其次要对模板进行清理，且适当的涂刷写隔离剂。下图1是模板施工的示意图。

图1 模板施工示意图

4.2 临时支撑工程

在混凝土结构转换层的的支撑架中，因为脚手架的纵向长度、横向宽度以及竖向高度都比较小，为保障支撑架的安全性、可靠性以及方便性，所以要设置连墙件，所连接杆件的扣件节点在何在的作用下，有较好的抗转动能力。同时在施工计算的时候，建筑转换层的支撑架有不同节点所表现出的性能差异、构架的不严格以及附壁约束性能的变异性等特点。在计算支撑架设计的时候，要根据支撑架的极限承载力状态来确定要计算哪些项目。在计算支撑架立柱的稳定性的时候，要考虑到支撑架的支撑设置和几何尺寸等影响支撑架整体稳定性的因素。

4.3 混凝土工程

转换层在进行混凝土浇筑的时候，混凝土量很大，其强度等级也比较高。尤其是梁式以及板式这两种结构转换层，它们的体积大，混凝土浇筑的量跟多，严重影响着转换层的模版和支撑系统，而且混凝土在浇筑后，其内部易产生裂缝。在对大跨度或超高度转换梁等进行混凝土浇筑的时候，要采取以下措施：

转换层的混凝土分层下料及振捣，每次浇筑的厚度要控制在500mm左右。使用赶浆法对混凝土进行振捣，上下的间隔时间最好不要超过2小时，以确保新建筑的混凝土同旧混凝土结合良好。

在混凝土浇筑之前，对转梁柱和梁柱相交的部位进行勘测，确定振捣范围是否满足振捣要求以及振动棒的插入位置，使混振动棒可以穿过钢筋，确保混凝土可以流入梁底部。

在对转换梁进行混凝土浇筑时，控制混凝土的浇筑速度在单层5m/h，并适当延长前后两层的时间间隙，且要有木工在浇筑的时候对模板进行检查。

可以在混凝土中掺入MPC聚合物纤维膨胀剂，防治在对转换层构件浇筑后裂缝的产生。混凝土在浇筑后，要用塑料薄膜、麻袋或草包等物品对混凝土覆盖保温，让表面处在湿润的状态。

4.4 钢筋工程

转换梁的含钢量高，梁柱节点区有几十、上百根的主筋，再加上柱筋、腰筋等，众筋直接会出现抢位现象，任何一根主筋的位置错了，就会造成比必要的返工。所以要准确地放样和下料以及合理安排好钢筋的就位次序。混凝土结构转换层的大梁主筋是转换层最关键的受力单元，通常情况下可以使用闪光对焊连接以及冷挤压连接等方法对钢筋进行连接。因为钢筋太多且交错复杂，在浇筑的时候要有专门的人员对钢筋进行价差和保护，防止其变形移位。

4.5 温度监测

混凝土会因为其温度差而产生裂缝，进而影响转换板的整体稳定。因此依据现场施工状况以及混凝土的配合比，严格掌控混凝土的内外温度差，防止大体积混凝土水化热高现象的出现极为关键，通常的方法是从散热和减热两角度入手。首先，使用外加剂、掺合料以及第六台干硬性混凝土来降低浇筑的混凝土发热量，其次是使用搭凉棚的方法，来降低混凝土浇筑时的入模湿度，最后再通过薄层浇筑的方法，增加混凝土的散热面积，加快其散热速度。

5 结束语

随着社会经济的发展以及人们生活水平的提高，城市土地资源越来越稀缺，混凝土结构转换层已成为城市高层建筑不可或缺的一部分，它和建筑的质量以及功能性密切相关。因此要加强对转换层技术的重视，做好转换层施工的分析计算和优化设计，不断完善和发展现有的混凝土结构转换层施工技术，来提升自身的施工质量水平。

[1]叶仲瓞.高层建筑混凝土结构转换层施工技术研究[J].四川水泥,2016(11):183.

[2]高格凌.高层建筑结构转换层施工技术分析[J].中国新技术新产品,2013(14):99～100.

[3]毛用舟.建筑工程结构转换层施工技术的应用研究[J].建筑知识,2016(1):58.

曾煜，（1974-10-），男，工程师，本科，主要从事建筑施工技术。