时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要:目前高层建筑的发展趋势，即集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑。由于空间功能的复杂化，使得建筑结构也随之变化。为了适应上部小空间下部大空间的功能需要，需在两种结构的交接部位设置过渡结构，也就是转换层。因高层建筑结构的多样性，转换层也呈现多种形式。本文结合工程实例，主要介绍高层建筑厚板转换层施工技术的实际应用。
关键词:高层建筑;厚板转换层;施工技术
1 前言
随着我国高层新型建筑的不断发展，厚板转换层工程越来越多。目前，带厚板转换层的高层建筑在国内应用还不太多，主要原因是对这种结构的设计方法和施工工艺研究不够深入。高层建筑转换层结构的跨度和承受的竖向荷载均很大。致使它的截面尺寸高而大，混凝土的连续浇捣施工强度大，施工过程比较复杂且有一定的难度。基于以往高层建筑转换层施工实践，本文以某大厦1.0m厚板转换层施工为例，阐述钢筋混凝土厚板转换层结构的施工技术实际应用。
2 厚板转换层施工技术的应用
2.1 工程概况
本工程是一座集住宅、商场、停车场为一体的多功能现代化建筑，分为三栋塔楼及裙楼。其中塔楼均为22层，建筑物长22m，宽18m，屋面标高为82m，建筑面积为42000m2。-1层为停车场，1～3层为商场，4～20层为住宅楼结构形式。-1～2层为大跨度框剪结构，3层顶(即四层结构平面)为暗梁厚板式转换层，转换层以下为框剪结构。暗梁式转换层机构平面呈弧形，转换层板厚1.0m，混凝土强度等级为C40。
通过计算分析比较，我们对整个施工过程进行了严格的排序，按照以下顺序依次进行施工:转换层下部竖向结构混凝土浇筑至梁底→转换层厚板支承架的搭设→转换层底模的支设→转换层梁钢筋、第一层混凝土的上下部钢筋绑扎、抗剪力键槽的模板支设、第一层混凝土的浇筑→第一层混凝土蓄水养护→混凝土表面的处理。温度筋绑扎、板上层钢筋的绑扎一侧模支设→上部结构剪力墙插筋绑扎→拆除底模及支架→第二层混凝土的浇筑→第二层混凝土的保湿保温养护。
2.2 转化层施工特点与难点
厚板转换层特点:当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换层时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。
(1)模板支撑系统
因转换层暗梁钢筋密集、混凝土与钢筋自重以及施工荷载非常大，因此确定转化层模板的支撑系统是转换层施工的重点，必须保证支撑系统的承载力和整体稳定性。
(2)钢筋的连接和绑扎
转换层暗梁及板的配筋量大，主筋长、布置密，在梁柱节点区域钢筋更是交错，因此，正确地翻样和下料，保证钢筋位置和数量是钢筋施工的关键。
(3)混凝土浇筑及裂缝控制
由于转换层的板厚，梁柱交叉的核心区域钢筋纵横交错、钢筋间距小，混凝土自由下落困难，且易产生温度变化及收缩裂缝，因此，保证混凝土顺利浇筑和防止裂缝的产生是保证混凝土质量的关键。
2.3 模板支撑体系的设计和荷载传递
利用叠合原理将转换层分2次或3次浇筑叠合成型。这种方案利用第一次浇筑混凝土形成的板以支撑第二次浇筑混凝土的自重及施工荷载，以此类推该支撑系统只考虑承受第一次的混凝土自重及施工荷载，可减小下部钢管支撑的负荷、减少大量周转材料施工时应注意叠合面的处理，以保证转换层的整体承载力不降低结合本工程的特点及施工现场的实际情况，经严格计算决定采用结合一次支模和叠合浇筑法支撑的优点。一次支模，分2次浇筑。
2.4 混凝土的施工技术
(1)模板支撑体系的布置
模板支架采用扣件式钢管脚手架，钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管，立杆用3.6m的整根钢管，中间不设接头，间距为0.5m×0.5m，立杆下满铺2.5cm厚木板，水平方向拉杆设4道，并设剪刀撑。顶端横杆与立杆的扣件下加设1个扣件，以增大抗滑移能力。顶端横杆上放lOcm×lOcm方木条，间距为40cm，模板采用竹节板。转换层的侧模用Φ14钢筋在相应位置与暗梁主筋拉接，外部与模板背楞固定经验算，上述模板支撑体系满足第一步0.8m厚混凝土的施工要求在转换层施工期间，1～3层的梁板支撑均不拆除，在第一步0.8m厚棍凝土强度达到设计要求后，于第二步0.8m厚混凝土浇筑前，松开二层模板支撑顶端横杆与立杆的扣件进行卸荷，然后再全部上紧，以使第一步0.8m厚混凝土板和模板支撑体系共同承受上部荷载。在第二步0.8m厚混凝土强度达到设计要求后方可拆除全部模板及支撑。
(2)荷载的传递
转换层施工时，转换层下面两层的模板支撑架不拆除，这有利于转换层自重及施工荷载的传递同时，在转换层混凝土浇筑前，应对下二层的模板支撑进行加固。为保证后支设的立杆能够顶紧，在所有后加固立杆的底部设置可调支托。
另外，还需对转换层暗梁对应支撑的薄弱环节进行验算与加固主要措施是，在第1层搭设加强脚手架对第2层的梁进行加固，搭设支撑时，要求上下层支撑在同一位置，以保证荷载的有效传递。
2.5 钢筋工程施工技术#p#分页标题#e#
转换层钢筋配筋数量大且直径普遍较粗，特别是在梁柱节点和暗梁相交处，钢筋交错更为复杂，其就位和绑扎难度更大。因此，在下料时考虑好钢筋的相互关系以及绑扎的排筋次序，有利于钢筋的顺利就位和绑扎，可以确保钢筋工程施工的质量。
(1)铜筋的加工与连接
因转换层钢筋的直径均在25mm及其以上，故其连接均采用闪光对焊或其它机械连接方法，这样可以充分保证其连接的可靠性。
(2)钢筋的绑扎
转换层的钢筋均在地面加工成型，为防止在吊装的过程中造成钢筋弯曲等变形，用塔吊并配以特制的析架吊至施工楼层。例如暗梁钢筋在梁底模板铺设完成后安装，程序为:梁底上方搭设间距为1.5m的临时钢管搁架→铺保护层垫块→套箍筋→分铺下层钢筋→分层吊挂上部钢筋→穿腰筋、附加吊筋等→拆除钢管搁架→整理验收。
暗梁交叉处的钢筋交错，极易上下错位。因此，在钢筋吊装前对加工成型的钢筋逐一编号，按编号的顺序吊装、铺放，这样有利于钢筋的顺利绑扎。为保证梁底第2排或3排钢筋的位置准确，在每层钢筋之间每隔2m用与梁宽相同的小25短钢筋作为垫层由于钢筋密集且计划混凝土分2次施工，因此，层中必须留设插筋，为方便验收和减少返工，采用分层分段进行验收，并加强施工过程中的监控。
(3)转换层上预留插筋的定位控制
转换层上部为标准层住宅，其构件的截面尺寸都比转换层截面尺寸小，准确预留插筋位置是保证上层施工质量的关键，具体措施是:
①转换层楼面放线时，分别放出剪力墙和暗柱的定位线和控制线、转换层暗梁的投影线和控制线。
②由测量人员分别通过各种构件的控制线来确定各自的预留插筋位置，并在其两端以鲜艳色彩标识，弹出墨线后，根据墨线按设计要去布置预留插筋。
③预留插筋完毕后，再通过剪力墙或其它标记用尺量测复核。
④检查无误后，插筋用点焊固定在原钢筋上，预留钢筋上部必须绑扎三道水平箍筋，并用临时斜撑固定，以增强其整体性。
2.6 混凝土的泵送与浇筑
本转换层混凝土强度等级为C40，采用自拌泵送混凝土浇筑，混凝土中掺一定比例的粉煤灰和WG-HEA高效抗裂减水剂，混凝土坍落度140～180mm。现场设1台HBT-60型棍凝土输送泵，因试配时已考虑了避免混凝土离析的措施，故布料一采用泵管直接下料。为确保模板支撑系统均衡受载，保证支撑系统的整体稳定性，混凝土采用从中部开始，逐渐向两边扩展的方式进行浇筑。
(1)混凝土浇筑前，应清理干净模板内的杂物，并洒水湿润。第2次浇筑混凝土前，应剔除表面的浮浆并冲洗干净，再浇上10～15mm厚的水泥浆。
(2)转换层混凝土根据设计要求两次浇筑完毕，为防止浇筑过程中产生冷缝或者施工缝，要严格按事先确定的浇筑线路进行浇筑。
(3)混凝土应分层进行浇筑，每层浇筑厚度控制在350mm左右，每层间隔时间1.5～2.Oh(初凝时间8h)，以前一层混凝土初凝前浇注后一层为原则。在钢筋密集处用钢钎配合振捣，确保混凝土密实。
(4)混凝土表面控制。严格控制钢筋绑扎质量，按设计控制好钢筋骨架的标高;混凝土浇筑前，放线抄平，在预留插筋上弹出500mm标高控制线;由于转换层面积较大，为确保整个转换层的表面平整度，混凝土收面时要拉通线收面，以控制其表面平整度。
2.7 混凝土的裂缝控制措施
混凝土的裂缝控制是一个综合性极强的问题，应采取一系列措施从原材料、外加剂、混凝土的配制、浇筑、养护等方面加以解决，本工程采用的主要措施是:
(1)为防止温度裂缝，在混凝土中加外加剂和优质磨细粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热。
(2)为防止混凝土沉降而产生的塑性裂缝，左梁柱、梁相交的核心区混凝土浇筑完毕的1～1.5h后，用直径35mm的振动棒二次振捣，加强混凝土密实度，提高其抗裂性。表层混凝土应收光，以避免水分大量蒸发而引起收缩裂缝。
(3)控制混凝土坍落度。施工中要求，在满足泵送混凝土的基础上尽量取用小值，现场实测混凝土坍落度不大于 18cm。
(4)入模温度控制在25℃左右，避免内外温差过大导致裂缝。
(5)加强养护措施。为确保外加剂充分发挥作用，须用塑料薄膜和草袋对混凝土进行湿养护，对已浇筑完毕的，待初凝后及时在混凝土表面和外模覆盖一层薄膜，并用湿草袋加以覆盖，保证混凝土处于潮湿状态，养护不少于14d。在浇筑前3d，浇水湿透。在四层与转换板之间，凡无剪力墙部位，四周用塑料编织布作围护，使板下形成一温棚，以减少空气流动，达到保温作用。
3 结论
根据施工情况，我们在施工中面临几个难点:①转换层结构自重及施工荷载大，支模难度大。②转换板厚度大，混凝土强度等级较高，且混凝土施工期间正处6～7月高温期间，水化热控制及收缩，温度裂缝控制难度大。③采用较大直径钢筋且板筋层数较多，板筋与梁筋交错布置，钢筋连接及钢筋绑扎难度大。针对这三方面的困难，我们对模板支设、混凝土浇筑及钢筋绑扎等施工环节严格控制，确保了质量和速度。
综上所述，高层建筑转换层施工技术研究涉及学科范围广，是多种技术的综合运用，其施工方案及技术措施复杂，为我们提供了探索该项技术的巨大空间。#p#分页标题#e#
参考文献
[1]高层民用建筑设计防火规范.GB50045-95(2005版).
[2]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-002.
[3]姿宇，魏琏，丁大钧.高层建筑中转换层结构的应用和发展建筑结构，1997.(1).
