高層建筑梁式轉換層施工技術應用

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摘要：高層建筑極大地滿足人們對于建筑實用性及多功能使用要求，但與中低層建筑相比較，其結構更為復雜、施工難度更高，應對不同高度結構的承載性能及區(qū)域使用功能進行綜合考量，而梁式轉換層技術應用可解決建筑結構布局問題。為此，對梁式轉換層施工技術理論及在高層建筑工程中的應用進行探究意義重大。本文首先闡述了梁式轉換層的定義，分析了梁式轉換層的施工技術特點，然后結合實例論述施工技術要點，旨在為類似的工程建設提供參考，以促進建筑行業(yè)理論發(fā)展與施工技術進步。

關鍵詞：高層建筑；建筑工程；梁式轉換層；技術要點

梁式轉換層在高層建筑工程中應用廣泛，有助于提高建筑結構的穩(wěn)定性，符合高層建筑結構設計多樣化要求?；诹W原理，建筑主體的下部結構承受的橫向荷載較大，結構剛度水平較高，轉換層的合理設置可擴大建筑內部柱距，這樣便可在建筑室內空間設置可容納大量人流走動的安全出入口，以提高建筑的安全性與穩(wěn)定性。

1梁式轉換層定義

1.1轉換層

高層建筑因不同高度或區(qū)域不同，其使用功能也不同，需要采用差異化的結構形式，不同結構體系間用于轉換的過渡樓層即為轉換層。轉換層結構主要包括梁式、板式、箱式與桁架式等。

1.2梁式轉換層

梁式轉換層是在已有樓板結構的基礎上合理布設承托梁柱，用于承托上層樓板承重柱與剪力墻，以確保建筑結構整體應力平衡、結構穩(wěn)定。

2梁式轉換層施工技術特點

2.1結構形式

高層建筑中的梁式轉換層主要有鋼筋混凝土、鋼骨混凝土及預應力混凝土結構，其中鋼筋混凝土應用最為廣泛，施工成本低。

2.2受力特點

梁式轉換層受力關系簡單，工程計算方便，受力由墻面轉移至轉換梁，后轉移至梁柱。若轉換梁上方有墻體結構，則會影響彎矩，轉換梁對應區(qū)域會出現(xiàn)受拉區(qū)，抵消部分彎矩。

2.3配筋要求

當前，高層建筑轉換層樓板多采用雙向配筋設計方案，需要對轉換層鄰近樓板進行加固處理。參照建筑物高度計算出抗震等級與內力調整系數(shù)，對于內部結構復雜的高層建筑，則應提高關鍵區(qū)域樓板的配筋率，以確保轉換層樓板與鄰近樓板結構穩(wěn)固以及地震發(fā)生時建筑結構的安全性。

3實例探析高層建筑中梁式轉換層施工技術要點

某高層住宅建設項目，擬建4棟塔樓。每棟樓均為30層，地下2層，用于停車；地上為28層，1層為大型商場及公共用房，2～28層為住宅。該項目總建筑面積達11.79萬m2，總高度為87.2m。地上1層及地下2層采用的結構形式為框支剪力墻結構，地上2層及以上的結構形式為剪力墻結構，地上1層與2層之間需要設置轉換層。該工程轉換層施工方案如下：大梁混凝土澆筑作業(yè)分兩次完成，一次澆筑形成的梁體必須能夠承載二次澆筑混凝土自重和施工荷載；因轉換層中樓板厚度較厚，故而該工程采用荷載傳遞法進行施工。

3.1高支撐系統(tǒng)設計

轉換層模板均采用散拼散裝形式進行施工，主要包括七夾板（厚度為18mm）+木枋（尺寸為50mm×100mm）+可調鋼支撐+滿堂承重架等。參照當前轉換層的計算標準，確定高支撐系統(tǒng)間的構件參數(shù)如下：板底木枋間距為250mm，橫梁間距為900mm，立柱間距為900mm×900mm；梁底木枋，短向間距為300mm，長向間距為250mm，立柱短向間距為250mm～350mm，長向間距為500mm。

3.2模板及支撐系統(tǒng)計算

筆者以該工程中轉換層最大截面梁B×L1為例，對模板參數(shù)的計算進行分析，計算前先明確以下數(shù)值：梁截面尺寸為1.55m×1.0m；承重架采用Φ48腳手架鋼管搭建而成，鋼管壁的厚度為3.5mm；橫向短木枋間距為300mm，縱向長木枋間距為250mm，如圖1所示。

3.3構造措施

由于該工程項目中的轉換層梁截面積較大，經(jīng)計算最大線荷載為55.5kN/mm?？紤]到地下室頂板的混凝土強度不高，不具備承受上部結構的荷載能力，須將地下1層中的支撐結構全部拆除，同時按照固定間距在地下2層梁下位置均勻布設M型鋼，設置間距為1.5m；地下1層與2層間的轉換層高度為4.8m，鋼支撐結構施工無法一次到位，需要提前在空曠場地搭設滿堂承重架，承重架的高度為1.2m，工程選用Φ48腳手架鋼管進行搭建，搭設時應嚴格控制立管間的距離，如梁底位置的立管間距為500mm，其他位置的立管間距為800mm，掃地桿距離地面150mm；為提高模板支撐系統(tǒng)性能水平，應調整轉換區(qū)域內荷載，卸下邊緣支柱與剪力墻部位的部分荷載，借助鋼管、框支柱和剪力墻對中間部位進行鎖緊處理；對于高度＞1.2m的梁，考慮到側模負荷較大，需要在合理位置布設斜撐與對拉螺桿，設置間距為400mm×500mm，布設數(shù)量為12對；高支模模板搭設結束后需要對以上工序進行質量檢查，確保無誤后安排混凝土澆筑作業(yè)。澆筑工程中應對模板及支撐結構的應力變化與變形程度進行跟蹤觀測。

3.4鋼筋工程

該工程中，牛腿與框支梁節(jié)點位置布設的鋼筋密度較高，其中梁鋼筋共有3排，牛腿鋼筋為5～7排，后進行鋼筋綁扎，其順序為：墻體鋼筋（至梁底）→梁底筋→牛腿鋼筋→柱墻箍筋→梁面筋。因轉換層結構應力關系復雜，須嚴格控制鋼筋作業(yè)，該工程質量控制要點詳細如下：工程所用鋼筋數(shù)量大、直徑大、分布密度高，為方便后續(xù)作業(yè)，應先對鋼筋進行統(tǒng)一編號，明確各鋼筋的布設位置；在主筋翻樣及下料過程中，應注意觀察鋼筋接頭的位置，必要時進行調整，以確保主筋焊接接頭相互交錯，每隔3m須設置一個由短鋼筋頭制作的墊鐵；對于轉換層中的梁采用冷擠壓方法將其連接為一體，而柱墻鋼筋豎向接頭須通過電渣壓力焊法進行焊接，主梁腰筋、連系梁、板鋼筋接頭均使用閃光對焊法進行焊接處理；施工方案中明確規(guī)定鋼筋錨固長度為45d，上層剪力墻鋼筋須置入梁底至規(guī)定位置，然后進行錨固處理，同時還須加設彎折，長度為200mm，板內向墻體的彎折錨固長度控制在450mm左右，向梁內的錨固長度不得小于45d；按照規(guī)定順序完成鋼筋綁扎作業(yè)。

3.5混凝土工程

該工程混凝土施工設計參數(shù)如下：強度等級為C40，選用預拌混凝土，坍落度為14cm～16cm，初凝持續(xù)時間不得短于3h，分層澆筑，每層澆筑作業(yè)的間隔時間應控制在45min左右?；炷磷鳂I(yè)在白天進行，每層澆筑最低高度不得低于300cm，最高不得高于500cm。在混凝土澆筑過程中，兩臺泵車同時運行，采用平行后臺方式運行。需要注意的是，在泵送混凝土時泵管與溜槽應相互配合。按照規(guī)定，施工設計方案對泵送沖擊力與混凝土泵送速度進行嚴格控制，以保護已有錨固筋與梁板面混凝土結構的完整性，同時也可提高模板的荷載水平。另外，因工程采用的轉換層鋼筋直徑較大，最大直徑為32cm，分布密度高，施工難度較大。對此，可采用以下措施控制質量：①梁柱節(jié)點人工推送下料，使用C30反復振搗混合材料，若振搗難度較高，則人工輔助操作，樓板位置更換為平板式振搗器進行施工。②梁截面較大，應控制入模溫度，在墻柱作業(yè)結束后24h，可安排施工人員進行拆模，并在表層均勻涂刷養(yǎng)生劑。③梁板施工后，磨漿結束立即覆蓋塑料膜，均勻灑水，持續(xù)養(yǎng)護14d，強度達到規(guī)定值即可拆模。

4結語

綜上所述，高層建筑結構的內部分布有各類功能區(qū)，根據(jù)功能設置的不同須在適宜位置布設轉換層結構。梁式轉換層結構性能突出，應用廣泛，但要根據(jù)不同項目的實際情況科學編制施工方案。實踐表明，該工程施工方案科學經(jīng)濟，梁式轉換層施工技術的應用對于提高建筑結構整體的穩(wěn)固性效果顯著。

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作者：賀邵華 單位：湖南省第四工程有限公司