浅析高层建筑中钢筋混凝土转换层施工技术

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　　摘要：本文从探讨转换层的功能和类别入手，对转换层在高层建筑中的布置原则及钢筋混凝土转换层结构施工技术做了浅议，并加以实例进行说明。
　　关键词：转换层；高层建筑；钢筋混凝土；施工技术
　　
　　1转换层的功能与类别
　　1.1功能
　　转换层为建筑提供宽广的室内空间，在传统的剪力墙结构中，剪力墙间距小，适合于布置旅馆和住宅的客房，当底部需要布置商场等大型娱乐场所时，可以将部分剪力墙通过转换层变为框支剪力墙，用框架柱代替剪力墙，形成大空间剪力墙结构以满足建筑功能的要求，而且也提供大的入口。一般而言，筒中筒结构内筒从上到下不需要作什么变化，需要转换的主要是外筒。由于外筒常常布置3m～4m的柱距，无法为建筑提供较大的入口，为了布置大的入口，要求在底部布置水平转换构件以扩大柱距。此时，转换构件沿建筑平面周边柱列或角筒布置。外框筒的转换可以采用大梁、桁架、拱等形式的转换结构。
　　1.2类别
　　转换层按功能可以分为三种形式：一是上层和下层结构类型的转换，即转换层将上部剪力墙转换为下部框架，以创造一个较大的内部空间。二是上层和下层柱网、轴线的改变，转换层上下层结构形式没有改变，通过转换层使下部柱的柱距扩大，形成大柱网。这种转换层常用于外框筒的底部形成大入口的情况。三是同时转换结构形式，在轴线位置上部楼层剪力墙结构通过转换层转变为框架结构的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上、下结构错位的布置。
　　2转换层结构在高层建筑中的布置原则
　　2.1转换层结构在竖向上的布置
　　一般而言，当建筑下部楼层竖向结构体系和形式上与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大和上、下部结构轴线错位时，就必须在结构改变的楼层布置水平转换构件，即结构转换层。当建筑楼层较高，整体刚度不足时，需在竖向结构的下层部位设置水平刚性楼层(即加强层)，加强结构的整体弯曲效应，这时转换层可与建筑物的加强层、设备层等统一考虑。对部分框支剪力墙高层建筑结构，其转换层的位置，7度区不宜超过第5层;8度区不宜超过第3层。
　　2.2转换构件在平面上的布置
　　扩大底层入口，过渡上、下层柱列的疏密不一，把水平转换构件布置在平面周边柱列或角筒上。内部要求尽量敞开自由空间，转换梁可沿横向平行布置，也可沿纵向平行布置；当需要纵横向同时转换时，采用双向梁的布置方式。
　　3高层建筑转换结构施工技术
　　带转换层的高层建筑施工的关键在于转换层施工方案的确定，它直接影响到施工阶段的结构安全、工程质量和施工成本。
　　3.1转换层结构施工技术控制要点
　　在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:（1）转换层楼板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大，所以应选择合理、可行的模板支撑方案，并根据转换层楼板的结构特点进行模板支撑体系的设计与验算。（2）设置模板支撑系统以后，根据转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段的不同，应对转换层及下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。（3）对于大体积混凝土转换板，施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施，防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。（4）转换层楼板承受的荷载很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。（5）应及时做好转换层楼板施工期间楼板的变形、混凝土施工温度的监测。
　　3.2钢筋混凝土工程
　　在钢筋混凝土转换层结构中，由于转换层楼板含钢量大，主筋长，布置密，在梁柱节点区钢筋过度集中，因此正确的翻样和下料，采用合适的连接形式和合理安排钢筋就位次序是钢筋施工的关键。钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件及有关说明，掌握现行规范的有关规定。由于转换层钢筋较密，采用合适的钢筋连接形式，可以大大降低施工的难度。一般转换层结构主筋接头采用闪光对焊、冷挤压套筒连接(图1),锥螺纹接头连接(图2)、钢筋墩粗直螺纹套筒直连接(图3)，对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。对于钢筋的绑扎与固定的问题，当转换板厚度较大时，应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作，常用的方法是制作合适的临时或永久支架系统。
　　
　　图1套筒挤压连接
　　
　　图2锥螺纹钢筋连接
　　1- 已连接的钢筋2-锥螺纹套筒3-未连接的钢筋
　　
　　图3钢筋墩粗直螺纹套筒直连接
　　3.3模板结构承载力的检验计算
　　模板结构承载力检验计算的主要依据是:拟建工程的设计图纸，施工组织设计中主要施工方法与进度计划，施工单位现有的技术物资条件，以及有关的设计、施工规范。验算模板及支架的刚度时，其变形值不得超过下列数值:①结构表面外露的模板，为模板构件的1/400;②结构表面隐蔽的模板，为模板跨度的1/250;③支架的压缩变形值或弹性挠度，为相应的结构跨度的1/10000。设计模板及支架时，应考虑以下荷载:模板及其支架自重标准值根据实际图纸确定，肋形楼板及无梁楼板的荷载，可参照表1的数值。；普通混凝土采用24KN/mmz，其他混凝土根据实际密度确定；
　　表1楼板模板自重标准值(N/mm2)

　　3.4转换层脚手架支撑结构特点
　　和一般的框架结构相比其主要特点是：脚手架的横向宽度较其纵向长度、竖向高度要小得多；连接杆件的扣件节点，在荷载作用下具有相当的抗转动能力，即所述的框架结构节点虽然不是完全的刚接，但也不是完全的铰接，而是一种半刚性节点。
　　4实例分析[!--empirenews.page--]
　　4.1工程概况
　　某高层建筑位于城市中心区繁华地段，是一个集购物、酒店、办公、娱乐、住宅等多层次和多文化服务功能为一体的大型高层建筑。本工程墙、柱混凝土强度等级自下而上依次采用C40，C35，C30；梁板混凝土强度等级自下而上依次为C35，C30；转换层楼板混凝土强度等级同其上的剪力墙混凝土强度等级，而转换层梁混凝土则采用高一级的强度等级；内墙砌筑采用：烧结多孔砖，砂浆采用:M7.5混合砂浆。本工程住宅楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，结构第三层设置为结构转换层。
　　4.2混凝土施工方案确定
　　混凝土在浇注及静置过程中，由于多种因素的综合作用极易产生非结构性裂缝，因此混凝土施工过程中宜两次收光扫毛：第一次在初凝前3小时，主要是把底部的水拍出表面，第二次在终凝前，一边收光一边用塑料薄膜覆盖，然后再用干麻袋、草袋，面上再加上彩条布覆盖，浇水养护。
　　随着建筑材料以及建筑施工技术的不断发展，转换层结构的施工技术在高层建筑中的应用中也在不断的创新，具有较好的发展前景。
　　参考文献：
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　　[3]杜荣军，混凝土I一程模板与支架技术「M].北京:机械I业出版社，2004。