试论高层建筑转换层施工工艺和质量控制

试论高层建筑转换层施工工艺和质量控制
[摘要]本文主要论述了高层建筑转换层的施工技术方法和质量控制措施的相关内容。

文章首先对高层建筑转换层进行了简要概述，继而对型钢转换层施工和混凝土转换层施工的施工工艺分别进行了探讨，并就其施工质量控制措施提出了一些看法和建议，以供参考。

【关键词】高层建筑；转换层；施工工艺；质量控制
在目前我国的城市建筑结构设计中，大多数都会设计为商住两用，或者是商、住、办公等多种功能应用的结构形式，并逐渐成为现代城市大型高层建筑的主流设计趋势。

而这种设计结构形式有着一个共同的特点，即在建筑结构的低层大都需要设计为大开间的空间结构形式，而在中层作为办公的楼层则相对开间较小，到高层作为酒店或住宅的楼层，则需要的开间则更小。

这种结构形式的转换是与理论上需要遵循的下部梁柱密集而上部梁柱应当较少的原则的相悖的。

但为了建筑的功能需要，又必须要进行这种结构设计。

那么如何才能保证这种建筑结构的整体稳定性和安全性呢？这时就需要用到转换层的施工技术。

在每个功能不同的阶段相连的楼层加设一层转换层，就能够很好的满足上部开间小而下部开间大的建筑功能需求。

以下本文就来详细介绍高层建筑转换层的施工工艺。

一、高层建筑转换层概述
1、高层建筑转换层
高层建筑转换层主要是由于建筑结构在施工的过程中以商用和居住两种共同结构组成，其在施工中质量和技术是一种综合性工作模式，因此在目前的施工中，对于下部刚度大、蛛网密集以及承载能力多的工程应当设置一个转变工程结构体系的楼层，这一楼层也被我们称之为转换层。

在正常的高层建筑结构中，应当为下部刚度大、柱网密集、承力墙多，到建筑上部之后承力墙逐渐减少，柱网数量也不断缩小。

而在目前的综合性大楼中，其建筑结构特点与建筑空间功能的要求恰好相反。

因此在建筑工程项目中能够，为了满足现代化建筑结构的反常规设计，通常都是在上部建筑结构中设置小空间，在下部结构中设置较大的空间模式。

要想实现这种新型的建筑布局模式，就需要设置科学、合理的转换层，在转换层的设计中需要避免出现上下结构之间由于刚度差异而引起的应力集中和变形现象。

2、转换层组成
一般来说，在目前的高层建筑工程项目中，转换层结构主要是由转换梁、箱式转换层以及桁架体系共同组成的。

这诸多结构体系共同组成了整个建筑结构施工质量和施工效益，也为工程施工技术提供了安全保证依据。

二、高层转换层施工工艺
在现代大多数的高层建筑高层施工中都需要运用转换层的施工技术来实现结构受力的平衡，但在不同的建筑结构设计和不同的建筑施工方法的前提下，所采用的高层转换层的施工工艺是有所差异的。

一般来讲，转换层的受力分析、结构特点以及预应力的分布等问题是在高层建筑转换层施工中最为关键的几个问题，也是影响转换层施工质量的主要问题，在设计中应当尤其注意这一点。

以下笔者分别对当前常见的两种转换层的施工工艺进行分析：
1、型钢转换层施工
带有转换层的高层建筑是目前社会发展中最为常见的建筑结构形式之一，也是一种较为复杂的非常规高层建筑结构。

这种建筑结构存在的显著特点是抗侧力构件能力是一种沿着结构竖向分布不规则、不连续的状态，同时结构竖向刚度也存在着分布不均匀的缺陷。

在这种建筑工程结构中，容易受到地震等自然因素下产生薄弱层，是一种不利于工程抗震的结构形式。

型钢混凝土结构是以型钢为主要骨料，并存在型钢周围通过配置钢筋和混凝土组成的一种混合式新材料。

型钢混凝土转换层构件通常都是在混凝土中通过混入定量的型钢，也有一些工程是在其中混入钢筋或者少量的受力钢筋。

同时由于型钢混凝土转换层是一种内部型钢与外部混凝土共同用力的过程，因此其内部存在着良好的抗震性能和延性。

2、钢筋混凝土转换层施工要点
2.1 转换层模板支撑系统
就目前的建筑工程发展现状而言，对于转换层的模板支撑系统的设计方法有很多种，在选用时应当根据实际需求选择最优的模板支撑体系方案，以确保模板支撑体系能够满足工程对于模板施工质量的要求。

通常在工程中常用以下几种模板支撑体系：
2.1.1 一次性支模。

从转换层底一直撑到底层地面或地下室底版.需要模板支撑材料，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。

2.1.2 荷载传递法支模。

将转换梁（板）的自重和施工荷载通过支撑系统传递给若干层楼板。

支撑楼板的数量应通过设计来确定。

另一种方案是充分利用转换层支撑柱的传力作用；另一部分通过楼面设置的竖向支撑构成的梁下排架体系传递给下面若干个楼层。

2.1.3 叠合浇筑法支模。

应用叠合梁原理将转化梁（板）分2次或3次浇筑成型，支撑系统只需考虑承受第1次的混凝土自重和施工荷载，施工时应注意叠合面的处理，同时应对叠层浇筑的转换验算。

2.2 混凝土工程施工
大体积混凝土转换层施工时，应采取措施防止温度裂缝：
2.2.1 根据混凝土的配合比和施工气候及现场条件，预测监控混凝土在浇筑后1个月内的各部位温度的变化情况。

2.2.2 施工方法：a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，内外温差过大；b.在夏季高温气候施工时，采用冰水搅拌，以降低混凝土的人模温度；c分层浇筑混凝土，每层厚300～500mm，并在前一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇筑完毕；d采用叠合梁原理浇筑转换结构，可缓解大体积混凝土水化热高、温度过大对控制裂缝的不利影响。

三、转换层施工的质量控制
1、梁侧模板的安装
1）应采用30mm×2.5mm的扁铁作为拉片，其长度为梁截面宽度加2倍钢模板肋高，两端适当位置钻孔。

2）钢模外侧应用似8钢管扣件夹具竖向夹住梁的模板，每根小横杆上设置一付夹具，并用水平背杆将这些夹具横向连通。

3）梁、板支撑的部分横向水平杆的端部应顶住梁的两侧模板，并与钢管扣件夹具连接，以承受新浇筑混凝土的侧向压力。

4）为确保混凝土不漏浆，应采用塑料泡沫条或毛草纸对拼缝进行嵌缝。

2、底板模板的安装
板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹压板，竹压板周边可采用镀锌铁皮包边，以减轻因碰撞造成的损坏。

在钢管支撑架顶部水平杆上先平铺150mm×50mm的木拐，间隙距200mm；安装模板后，用钉子将模板与木枋固定。

拼缝采用宽50mm的不干胶带封闭，以确保板缝处不漏浆。

模板安装完成后，浇筑混凝土前需由项目技术负责人组织有关人员进行模板工程验收，合格后方准浇筑混凝土。

四、结束语
总之，在近年来的城市现代化发展中，越来越多的多功能建筑被广泛开展建设，为城市的发展提供了更多的空间基础。

在这些多功能建筑的建设施工中，为了保证结构的稳固性和抗震性，一般都需要分别进行两层或三层转换层的施工，以确保结构的受力均匀，从而保证整体建筑结构的性能质量。