淺談高層建筑結構轉換層施工技術

王治軍

摘要; 結構轉換層是一個建筑物中不同結構形式相連結的關節點，它既是下部結構的封頂，又是上部結構的“空中基礎”，在整個建筑物結構體系中起著至關重要的連結紐帶作用，轉換層具有傳力直接、受力明確、造價較節省的優點，在實際中得到了較廣泛的推廣應用，是目前高層建筑中實現垂直轉換最常用的結構形式。

關鍵詞; 高層建筑；轉換層；質量

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

隨著我國高層建筑功能的日趨多樣化，轉換層的應用越來越廣，此種類型結構主要特點為鋼筋密集，混凝土一次灌入量大，施工縫留置難度大，模板、排架支承體系要求高，所以認真、周密、合理的采用施工措施，對保證結構轉換層的質量及整個高層主體工程質量有著極其重要的作用。

一、高層建筑結構轉換層結構的施工特點

1結構尺寸大，樓面荷載重

帶轉換層建筑的體系通過引發截面內力來實現其內力的改變，其結構內力分布復雜，為保證上部結構的水平剪力傳往下部，對轉換層樓面水平的剛度就有嚴格的要求。一般要求樓板厚度不小于16cm，故一般轉換層的構件尺寸較大、樓面荷載較重。

2利用先澆部分構件承載

分層澆筑，利用先澆部分構件承載 轉換層水平構件高跨比大，截面彎曲時水平纖維相對錯動不可忽略，平截面假定不再適用，一般呈現短深梁或厚板的受力特性。采用二次疊澆法進行施工時應對疊和構件進行仔細分析，考慮分層處水平剪力對構件的影響，必要時應與設計單位配合，進行一次設計，確保一次疊澆構件在施工階段和正常使用狀態下的承載能力

3靈活布置支撐系統避免不利影響

為減少對結構抗震的不利影響，更避免轉換結構上下層發生剛度和剪力突變，設計支撐系統時可結合下部結構進行合理布置。

4利用鋼骨架或預應力卸荷

使用鋼骨混凝土和預應力技術可以使轉換層減輕自重，并且改善整體抗震性。設計模板支撐時可以利用己成型的水平鋼骨或預應力極大改善受力性能，這種措施適用于轉換層與上部結構沒有形成整體的情況。

二、各種轉換層的應用

1梁式轉換層

這種結構形式目前被廣泛應用于高層建筑施工中，它具有傳力明確及傳力途徑清晰的特點，同時這種結構方式比較耐于受力、結構簡單明了、便于計算、更能節約更多的造價成本，也便于施工。一般情況下不適宜在轉換梁上開洞，若必須開洞則只能使洞口位于梁中和軸附近。轉換梁在形式上有托柱與托墻兩種，有4種較為靈活的截面設計法，即普通梁截面設計法、偏心受拉構件截面設計法、深梁截面設計法和應力截面設計法。

2桁架轉換層

桁架轉換層較多的采用于布置大型管道等設備，并可充分的利用建筑空間。桁架轉換層主要用于承受豎向荷載，在滿足建筑基本功能的前提下，通過增大中間節間的跨度或減小端節間的跨度來達到增大中間弦桿內力的目的，有效減小了端節間的內力，使弦桿的內力分布得更為均勻。因此通常用于改善由于轉換梁承托上部框架傳遞下來的豎向荷載很大而致使截面很大的情況。

3厚板轉換層

當轉換層上、下柱網軸線錯開較多而難以用梁直接承托時，可采用厚板轉換層，但厚板的巨大荷載會集中作用于建筑物中部，振動性能復雜，且該層剛度很大、下層剛度相對較小，容易產生底部變形集中，其傳力途徑十分復雜，是一種對抗震十分不利的復雜結構體系，應進行整體內力分析、動力時程分析及板的內力分析等。厚板的厚度可由抗彎、抗剪、抗沖切計算確定；可局部做成薄板，厚薄交界處可加腋或局部做成夾心板，一般厚度可取2.0～2.8m，約為柱距的1/3～1/5。厚板應沿其主應力方向設置暗梁，一般可在下部柱墻連線處設置。轉換層厚板上、下一層的樓板應適當加強，樓板厚度不宜小于150mm。

4懸掛結構

懸掛結構分為核心筒體懸掛和巨型框架懸掛。前者將通過伸臂桁架將懸掛樓段懸掛于核心筒體上，懸掛樓段內通過后張預應力混凝土吊桿、鋼吊桿或者纖維吊桿一層一層的懸掛于樓面上。在懸掛樓段與核筒之間可進行消能器或彈性限位器的增設，以此來增加建筑結構的耗能能力，并能很好的控制懸掛樓段的位移。

巨型框架結構：巨型框架結構由于可以采用無柱支撐，能將建筑物騰出較大的空間，使各樓層的使用功能大大改變。巨型框架結構的框架部分可分為主框架與次框架來設計，主框架結構的特點是面積較大，用于承受其上不若干樓層框架的負荷，負荷量較大，而次框架

三、高層建筑轉換層結構施工的建議

1對截面尺寸較大的轉換構件宜按大體積混凝土組織施工。在進行轉換結構截面承載力計算和撓度驗算時，還需考慮轉換結構混凝土徐變、收縮的影響及大體積混凝土的水化熱問題。

2由于轉換結構承托的豎向荷載較大，預應力鋼筋的用量較多，要采取措施防止張拉階段預拉區開裂或反拱過大，可采取擇期張拉技術或分階段張拉技術，即待轉換結構上部施工數層之后再張拉預應力或分期分批張拉預應力批張拉預應力鋼筋以平衡各階段荷載的預應力技術。采用擇期張拉的預應力技術在張拉之前轉換結構下的支撐必須加強。

3設置模板支撐系統后，轉換結構施工階段的受力狀態與使用階段是不同的，聽對轉換梁（或轉換厚板）及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。論文檢測。結構設計時，應綜合考慮轉換結構的施工支模方案，建立符合實際的力學分析模式，達到設計和施工的統一。

4轉換結構的自重以及施工荷載較大，必須對其模板支撐方案進行設計以保證支撐系統有足夠的強度和穩定性。搭設支撐時，要求上、下層支撐在同一位置，以保證荷載的正確傳遞。

四、施工質量的技術要點

1鋼筋工程

施工前鋼筋翻樣必須熟悉圖紙，特別是對結構關鍵部位放大樣。鋼筋在綁扎前必須對施工順序、操作方法和要求向操作人員詳細交底，施工過程中對鋼筋規格、數量、位置隨時進行復核檢查。要特別注意一些較復雜部位的鋼筋位置，數量及規格。鋼筋綁扎完成后，必須特別檢查直螺紋接頭以及懸臂結構的撐腳是否牢固可靠。嚴格控制柱插筋位置，避免發生鋼筋位移及規格與設計圖紙不符。工程結構上的鋼筋不得任意代換，澆搗混凝土時要派專人看管，隨時隨地對鋼筋進行糾偏，以保證鋼筋位置正確。

2模板工程

先從材料上把好關，以確保支模質量，進行模板及支撐系統的配置設計，畫出模板排列圖。必須對模板支承、排列、施工順序、拆裝方法向班組人員作詳細交底。模板安裝按排版圖，控制軸線位置及截面尺寸必須正確、模板不得扭曲、拱裂，模板拼縫要緊密。模板支撐承系統要橫平豎直，支撐點必須牢固，扣件及螺栓必須擰緊。安裝要牢固，經復核無誤后方能封閉模板。每層模板施工完畢后，要進行技術復核工作，達到要求方可澆搗混凝土。

3大體積混凝土工程

由項目經理部組成一個大體積混凝土澆搗領導和施工生產班子，負責混凝土施工全過程，確?；炷翝矒v順利進行，嚴格把好原材料質量關，水泥、石子、砂、粉煤灰、外摻劑等要達到設計規范規定的標準。按照澆搗方案，組織技術交底會，使每個操作工人對技術要求、混凝土下料方法、振搗步驟等做到心中有數?；炷翑嚢柢囘M場，混凝土品質嚴格把關，檢查攪拌車運輸時間、混凝土坍落度、可泵性是否達到規定要求。

五、結語綜上所述,在高層建筑轉換層施工中,由于其樓板厚、結構受力復雜、對支撐系統要求高,因此施工過程中的質量控制顯得十分重要,只有在科學計算的基礎上,精心組織,規范施工,做好施工過程中的質量控制,才能為建筑物整體質量打下堅實的基礎。

參考文獻

趙鴻鐵, 胡安妮. 高層建筑轉換層結構形式選擇影響因素的統計分析[J]. 西安建筑科技大學學報(自然科學版), 2001

趙莉麗, 趙志華, 孫迪. 高層建筑中轉換層的應用[J]. 平原大學學報, 2008

李鵬超, 王建云. 高層結構的轉換層及應用探討[J]. 國外建材科技, 2006