高层建筑结构转换层施工技术探索

在当前的建筑业发展过程中，越来越向着高层化方向发展。由于高层建筑的功能较多，造成的问题也不尽相同，所以合理地设置结构转换层将会有效减小建筑负荷。转换层是高层建筑的主要受力部位，不仅是上部结构空中基础，更是下部结构的封顶部位，对整个高层建筑结构起着举足轻重的作用。

为了适应当前的建筑事业发展以及多功能化的要求，高层建筑往往通过利用结构转换层施工技术实现转换处理。结构转换层在整个结构中起着纽带作用，转换层造价低廉、受力明晰等优良特点，在当前高层建筑施工中广泛应用，是实现高层建筑垂直转换的常见形式。因此有效的使用结构转换层技术，直接关系到高层建筑的整体质量。

一、高层建筑结构转换层的功能分析

在当代建筑工程中，为了满足人们日益提高的要求，建设单位通常将建筑设计为商住两用型高层建筑，即较高层处设置居住区，较低层处设置商用区，不同楼层的不同用途也导致了其建筑施工的工艺差异，如：较低层处的商用区需要有开敞的空间、较高的顶棚以及开阔的视野等；较高层处的居住区则相反，具备温馨舒适等特点。为了实现建筑施工的安全性以及合理性，建设单位通常会在居住区以及商用区中间设置结构转换层，从而使得各楼层各尽其用，而且不对安全性以及美观性造成影响。

结构转换层是将不同形式的建筑物纽带部位合理的进行联结，不仅将下层商用区完成了封顶施工，同时还作为上部居住区的地基工程。在施工过程中，结构转换层的施工难度很高，需要对大体积混凝土有非常高的技术要求，结构转换层在高层建筑中起着重要的纽带作用，是当前高层建筑垂直转换的常见技术。

二、高层建筑结构转换层的施工特点

1.结构尺寸大在高层建筑结构转换层体系中，利用界面内力改变内力，且内力结构的分布较为复杂。为确保水平剪力从上部结构传递给下部结构，要求转换层楼面水平刚度务必达到一定的标准，通常情况下控制楼板厚度大于16cm，因此，转换层的结构尺寸较大且具备较重的楼面荷载。

2.分层浇筑，利用先浇部分构件承载由于高层建筑的转换层水平构件高跨比较大，因此必须注意截面弯曲过程中水平纤维的相对错动，一旦不适用平界面，依据厚板以及短深梁的受力特征，在施工过程中利用二次叠交法仔细分析叠合构件，并且分析分层处水平剪力对构件的影响，保证一次叠浇构件的实际承载能力。

3.结合下部结构，灵活布置支撑系统为了尽可能的降低结构抗震的影响，避免发生转换层的剪力突变与刚度突变，在进行支撑系统的设计时，要结合下部结构灵活布置。

4.通过下部竖向构件卸荷通过利用预应力技术以及钢骨混凝土技术，从而减轻转换层自重，并对其整体的抗震性能加以改善。模板支撑设计过程中，利用成型的预应力以及水平钢骨改善其受力性能，此方法通常使用于上部结构和转换层均没有形成整体时。

三、高层建筑结构转换层施工技术分析

1.模板施工转换梁侧模板的材料通常使用组合钢模板，亦可采用17mm厚的覆膜胶合板。进行混凝土浇筑时，受到侧压力作用将会导致模板发生变形，进而导致胀模现象发生，对整体施工的质量造成影响。一般情况下通过设置拉螺杆于转换梁内的设计从而实现对该问题的解决，与此同时，采取钢管作为侧模背扛的锁固工作，目前常见的背扛间距在500mm左右。最后需要注意一点，即转换层混凝土强度只有在全部满足后，方可进行底模的拆除工作。

2.钢筋施工钢筋施工过程中，通常具备密集性强、主盘较长、钢筋含量大等特点，在梁柱的节点部位尤为突出，钢筋的密集程度达到新的高度。在施工过程中，钢筋结构的捆绑工作难度极大，因此必须采取科学合理的措施改善捆绑施工问题，从而提高钢筋结构的工程质量与工程便利性。目前常见的措施主要包括以下几方面：

（1）在转换梁的两侧位置，合理的布置脚手架，并且利用脚手架的支撑力，从而确保钢筋结构的临时支撑点；其次，通过钢管结构实现整个结构上层部分钢筋的支撑工作，待全部钢筋焊接工作完成后，且钢筋达到相对稳固的情况下，方可进行撤离脚手架的工作。

（2）进行焊接过程中，要求相关焊接人员必须具备一定的专业素质，并且持证上岗，严格控制其资质，避免在焊接时因焊接人员的技术不合格而导致的安全隐患与工程质量问题的出现。进行主钢盘接头部分的焊接过程中，需要采取闪光对焊的方法与锥螺纹接头连接等方法，控制好接头位置。焊接过程中的任何操作流程务必按照有关规范合理进行。

（3）留设锚固长度务必科学合理，其中，包括转换层的楼板钢筋部位、腰筋部位以及上下部位。

3.混凝土施工进行转换层结构施工时，不可避免的面对大量的混凝土，特别是结构关键部位的大梁部位，极其需要进行大面积灌注混凝土。为确保灌注混凝土后的稳定性以及整体性，避免混凝土发生大面积裂缝，因此，在混凝土灌注过程中，必须严格控制内外温差，控制好灌注后混凝土的保养工作。根据相关规定，混凝土的内外温差不得高于25℃，与此同时，混凝土材料的选择也会决定混凝土整体质量的程度。所以在进行混凝土材料的选择过程中，必须严格控制材料的质量，从而确保工程质量万无一失。

四、施工注意事项

1.进行截面尺寸较大的转换结构施工过程中，需要采用大体积混凝土组织予以配合，进行转换结构界面的挠度以及承载力的计算过程中，必须要对大体积混凝土的水化热、混凝土收缩、混凝土徐变等问题进行考虑，避免发生不必要的质量问题。

2.由于转换结构的施工荷载以及其自重很大，因此要采取模板支撑设计，从而确保其支撑系统能够具备一定的稳定性以及强度。进行搭设支撑过程中，要求其上下层支撑均处于同一个位置，从而确保荷载的合理传递。

3.因为转换层结构承托竖向荷载较大以及预应力钢筋较高用量，通常采取相关措施避免张拉阶段预拉区反拱或者开裂过大。通常情况下选择分阶段张拉技术以及择期张拉技术，即在转换层上部结构完成数层后，通过采取分阶段张拉技术以及择期张拉技术对预应力钢筋的各个荷载阶段予以平衡，选择择期张拉预应力技术的时候，必须控制好转换层结构的下部支撑。

4.设置模板后，其转换层结构施工过程中的使用阶段以及受力状态也不尽相同，需要对下部楼层的楼板以上转换梁进行承载力验算。进行结构设计过程中，需要对转换结构的施工支模方案进行综合考虑，并且合理的建立力学分析模式，确保施工和设计的有机统一。

五、总结

综上所述，高层建筑中结构转换层技术，将会合理的利用高层建筑的空间，并且解决了一系列技术难题，值得在高层建筑中推广应用。