高层建筑转换层施工工艺及发展方向

高层建筑转换层施工工艺及发展方向
1转换层的种类
（1）梁式转换层：作为目前高层建筑结构转换层中应用最广的结构形式，它具有传力直接明确及传力途径清晰，同时受力性能好、工作可靠、构造简单、计算简便、造价较低及施工方便等优点。

转换梁不宜开洞，若必须开洞则洞口宜位于梁中和轴附近。

转换梁有托柱与托墙两种形式，其截而设计有4种方法，即普通梁截而设计法、偏心受拉构件截而设计法、深梁截而设计法和应力截而设计法。

（2）厚板转换层：当转换层上、下柱网轴线错开较多而难以用梁直接承托时，可采用厚板转换层，但厚板的巨大荷载会集中作用于建筑物中部，振动性能复杂，且该层刚度很大、下层刚度相对较小，容易产生底部变形集中，其传力途径十分复杂，是一种对抗震十分不利的复杂结构体系，应进行整体内力分析、动力时程分析及板的内力分析等。

（3）桁架转换层：采用空腹析架转换层时，空腹析架宜满层设置并有足够的刚度保证其整体受力作用，其截而尺寸一般由剪压比计算控制，以避免脆性破坏。

当转换析架应用于框架一核心筒结构、筒中筒结构的上部密柱转换为下部稀柱时宜满层设置，其斜杆的交点宜作为上部密柱的支点转换析架的节点应加强配筋及构造措施，防止应力集中产生不利影响。

（4）箱形转换层：该形式广泛应用于桥梁工程中，较少应用于房屋结构。

单向托梁或双向托梁连同其上、下层较厚的楼板共同工作，可形成刚度很大的箱形转换层，其平而内刚度远大于单层梁板，稍小于厚板转换层。

2钢筋混凝土转换层结构的施工
2.1模板
（1）一次性支模。

转换层底模的支撑往往需要从转换层底一直撑到底层地面或地下室底板，需用大量的模板支撑材料，因而适用于施工现场可用的支撑材料较多且转换层位置较低的情况。

（2）叠合浇注法支模。

应用叠合梁原理，将转换梁（板）分2次或3次浇注成型，支撐系统只需考虑承受第1次的混凝土自重和施工荷载，可减小其下部
钢管支撑的负荷，减少大量的模板材料。

施工时应注意叠合面的处理，必要时在叠合面处采取特殊的构造措施，以保证转换层的整体承载力不降低，同时应对叠层浇注的转换结构进行施工阶段的承载力验算。

（3）埋设型钢法支模。

在转换梁中埋设型钢或钢析架，并与模板连为一体，以承受全部大梁自重及施工荷载，大梁一次浇捣成型，可节省模板支撑材料，转换梁可采用钢筋混凝土结构。

要求上、下层支撑在同一位置，以保证荷载的正确传递，同时应确定合理的拆除支撑的次序，使施工阶段的结构受力达到最小。

当转换结构下层空间高度较大、难以设置脚手架支撑时，可采用叠合浇注法或埋设型钢法支模。

设置模板支撑系统后，转换结构在施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁（板）及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。

结构设计时，应综合考虑转换结构的施工支模方案，建立符合实际的力学分析模式，达到设计与施工的统一。

2.2混凝土工程施工
大体积混凝土转换层施工时，先施工转换结构周围结构或墙体，防止混凝土表面散热过快，以避免内外温差过大；在夏季高温天气施工时，采用冰水搅拌混凝土，以降低混凝土的人模温度；分层浇注混凝土，每层厚300-500 mm，并在前一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇注完毕；采用叠合梁原理浇注转换结构，可缓解大体积混凝土水化热高、温度应力过大而对控制裂缝的不利影响。

应采取措施防止温度裂缝。

根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件，采用大体积混凝土结构三维有限温度分析程序，对整个过程中的温度状况进行模拟计算，掌握混凝土在浇注后1个月内的各部位温度的变化规律，为施工提供科学的预测分析和依据。

水泥优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。

适量掺人减水剂，减少水泥用量，延缓混凝土凝结，推迟水化热峰值的出现，使混凝土温升时间延长，降低水化热峰值，使混凝土的表面温度梯度减小。

2.3钢筋工程施工
转换梁（板）的含钢量高、主筋长，梁柱节点区钢筋密集。

因此，正确地放样和下料，合理安排钢筋就位次序是钢筋施工的关键。

钢筋放样前必须理解设计意图，审核、熟悉设计文件及有关说明，掌握现行规范的有关规定。

放样时，要考虑好钢筋之间的穿插避让关系，确定制作尺寸和绑扎次序。

3混凝土浇筑要点
大体积混凝土的浇筑，应根据整体连续浇筑的要求，结合结构尺寸的大小、钢筋疏密、混凝土供应条件等具体情况。

选用以下三种方法：
（1）全面分层。

即将整个结构浇筑层分为数层浇筑，当己浇筑的下层混凝土尚未初凝时，即开始浇筑第二层，如此逐层进行直至浇筑完成。

这种方案适用于结构物的平面尺寸不大大的工程，施工时宜从短边开始，沿长边推进；也可分为两段，从中间向两端，从两端向中间同时进行。

（2）分段（块）分层。

适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。

施工时从底层一端开始浇筑混凝土.进行到一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。

（3）斜面分层。

适用于结构的长度超过厚度三倍的工程，振捣工作应从浇筑层底层开始，逐渐上移，此时向前推荐的浇筑混凝土摊铺坡度应小于1：3，以保证分层混凝土之间的施工质量。

施工时，应采取有效措施降低混凝土内部的实际漓度，具体的措施可以有以下几种：
①降低混凝土人模浇筑温度一如拌合水中掺入冰属、使用冷却水作拌合用水、砂石采取遮阳措施和喷冷水降温等；
②骨料中掺人适量毛石；
③掺人适且的粉媒灰。

混凝土应采用机械振捣。

振捣棒的操作应做到"快插慢拔"在振捣过程中，宜将振动棒土下略有抽动。

以使上下振捣均匀。

每点振捣时间以20～30s为宜，但还应视混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准。

分层振捣时，振捣棒应插人下层5cm左右，以消除两层之间的接缝.振捣时要防止振动模板，并应尽量避免碰撞钢筋、管道、预埋件等。

每振捣完一段，应随即用铁钳摊平拍实。

4转换层结构的发展方向
（1）高强混凝上和纤维混凝上的应用。

因转换层多属大体积施工，应采取措施减小施工误差，故可采用高强度、低水化热的混凝上，防止新浇混凝上出现
裂缝，钢纤维混凝上和碳纤维混凝上可以充分发挥弯拉强度高、抗裂、抗疲劳、耐磨和抗冲击性好等特点。

（2）转换梁受力性能的改善。

可通过使用斜向支撑，设置多道转换梁，转换梁加腋，使用斜柱转换等途径。

在实际工程中，转换梁截而尺寸往往由受剪承载力控制，受弯承载力属次因素，梁在支座处剪力较大，设法增强转换梁在支座处的抗剪承载力能有效减小其截而尺寸。

（3）先进的施工措施。

包括采用恒温措施，将转换构件按异合构件施工，预应力采用分段张拉等，设计时应考虑施工模拟及施工中采用合理的模板、支撑等。