转换层模板支撑方式在某高层建筑中的应用分析

摘要：当前城市高层建筑发展迅速，高层建筑的功能、用途越来越多，使得建筑物的上下结构形式、柱网布置也必须跟着变化，为了满足这些功能的要求，就必须在结构中设置转换层，转换结构构件，以实现自上而下结构形式、轴线布置的自然过渡。转换层结构的自重及施工荷载较大，必须根据工程的实际情况选择合理的模板支撑方案，以保证支撑系统有足够的强度和稳定性。文中主要对高层建筑转换层模板支撑方式及其选择方法进行了简要的分析。

关键词：高层建筑；转换层模板；工程实例

1高层建筑转换层模板支撑方式

1.1 落地支撑法（一次性支模法）

在转换层施工中将转换层的所有施工荷载从转换层底模开始传递到底层地面或地下室顶板，这种模板支撑方法称为落地支撑法，也叫一次性支模法。该种支撑需要大量的模板支撑材料，适用于施工现场支撑材料较多，且转换层位置较低的情况。搭设模板支撑时，要求上、下层支撑在同一竖向位置上，以保证荷载的正确传递，同时应确定合理的支撑拆除次序。另外，由于转换层单位面积上均布荷载较大，要求模板能够承受较大的荷载和变形，所以模板应采用钢模板或较硬的竹质大模板。

1．2 叠合梁原理法

为了减少首次浇筑混凝土的重量，减少模板支撑的用量，有效降低工程成本，转换层施工可采用叠合浇筑法支模，即应用叠合梁原理设置水平施工缝，将转换梁（板）分两次或多次浇筑成形，首次浇筑的混凝土结构在第二次浇筑混凝土时将作为一个承重构件。由于混凝土分层浇筑，首次浇筑混凝土时自重比较少，模板所承担的荷载减少，模板的用量也就较少，有利于支模和支撑系统的设计，并且可以大大减少模板和支撑的用量，以达到降低工程成本的目的。

1．3吊模法（荷载传递法）

利用结构自身构造或外加辅传力构件，将模板系统和混凝土自身施工荷载传递给结构本身的下部构件（柱、暗柱等），在模板没有下部支撑的情况进行结构构件施工的模板支撑方法称为吊模法，也叫荷载传递法。吊模法施工具有传力明确，构造简明，工程成本较低等优点，主要适用于桥涵、大跨结构、较大的高位构件、预应力混凝土结构和型钢筋混凝土结构中。吊模法施工是一种较先进的新型施工技术，在高层建筑、桥梁工程、隧道工程中已经得到应用，但在高层建筑中应用的实例较少。由于大体积混凝土的施工荷载较大，所以必须对吊模系统各组成部分进行承载力验算与变形验算，以确保构件施工的质量与安全，所以技术含量较高。

1．4埋设型钢浇筑法

在转换梁内埋设型钢或钢桁架，通过型钢或钢桁架与模板共同承受大梁全梁自重及施工荷载，大梁一次浇筑而成。此法特点是节约模板和支撑材料，适用于转换梁跨度大且转换层下部层高大时，此时，宜将转换梁设计成钢骨混凝土组合结构。

2高层建筑转换层模板支撑的选择

选择高层建筑转换层支撑形式时，主要应注意以下两个方面：

首先，选择的支撑形式必须使得整个模板支撑体系安全稳定。高层建筑转换层支撑系统具有其特殊性，除满足一般的脚手架搭设规范要求外，还要重点考虑其节点应具有一定的抵抗弯矩或扭矩的能力。同时，转换层支撑系统除了满足承受较大的施工荷载的强度要求外，还要在与支撑它的各层已成结构的变形协调条件中考察其受力特点，对于支撑架整体拉结杆也应有较高要求。根据规范要求应设置必要的剪力撑，同时在薄弱部位还要增设水平加强杆，从而加强支撑架整体及局部的刚度，使支撑架形成稳定结构。

其次，在选择高层建筑转换层支撑形式时，应同时兼顾经济性、施工难度和工期，以选择最优的模板支撑形式。例如，叠合梁原理法，虽然比较节约材料，经济性好，但对于某些工程来说，可能施工难度很大，工期也较长，未必适用。

3工程实例

3．1实例一：某高层住宅楼地上二十七层，底下两层，顶标高100.5m，总建筑面积68121.8。四层以下为非标准层，框剪结构；标准层为全现浇剪力墙结构。五层为转换层，设计为带梁厚板式转换层，其中梁高1900mm，板厚1600mm，顶标高为22.570m，梁底标高为20.670m，板底标高为20.970m ，混凝土强度等级为C40。钢筋最大直径为φ32, 梁的箍筋直径采用了φ18。该转换层的施工有两个难点需要重点解决。一是荷载传递问题。因板较厚，施工时加上施工荷载，合计荷载将达到50kN/，下层楼盖（即四层楼盖）无法直接承受，须采取技术措施解决荷载的安全传递。二是混凝土裂缝控制。因转换层属大体积混凝土，易产生温度和收缩裂缝，须采取技术措施予以控制。

方案一：采取一次支模浇筑混凝土成型的施工方法，其支模方法是从梁底（相对标高20.670m） 或板底（相对标高20.970m）一直支撑到地下室底板面（相对标高-9.330m），支模高度达30.000m 或30.300m。该方案需置备大量的模板支撑材料，材料的租赁费或一次购置费均太多，而且在施工时要求支承架立柱每层上下严格对齐，误差不得超过25mm,施工难度太大，故此方案不可取。

方案二：将厚板暗梁改为劲性混凝土梁，即在混凝土梁中埋设型钢桁架，将模板吊挂于型钢桁架梁上，以承受全部厚板自重及施工荷载，厚板一次浇筑成型。该方案可节省模板支撑材料，但型钢桁架埋于混凝土中，一次耗钢量大，不经济，施工难度较大。此方案也不可取。

方案三：将厚板分为两次浇筑迭合成型，第一次先浇筑梁900mm 高、板600mm 高，利用第一次浇筑的混凝土形成的梁板支承第二次浇筑的混凝土（厚度为1000mm）自重及施工荷载。梁、板下模板顶撑仅考虑支承第一次浇筑混凝土自重及施工荷载，顶撑负荷减小为原来的l /3，可以全部由四层楼板承受，从而大量减少模板支撑材料。同时因混凝土分两次浇筑，可以大大减小构件尺寸，有利于混凝土散热。减小了温度应力过大对控制裂缝的不利影响。该方案较好地解决了转换层施工的两个难点问题。

实例二：福民佳园是集住宅、办公、商场于一体的大型工程，

总建筑面积96630.96，造价1.8 亿。南、北二塔楼层数分别为28和32 层，高度为106m。裙楼三层整体相连，地下部分三层，分别用作地下车库发展空间，转换层位于第四层，层高515m，四层以下为框剪结构，四层以上为剪力墙结构，转换层梁高均为2300mm，梁宽800mm、1200mm、1400mm、1500mm 不等， 设计板上部分反梁高为800mm，现浇板厚250mm，梁净跨最大为101600m，自重达9313t，混凝土强度等级C50，梁主筋规格为Φ25、Φ32。

方案一：一次性支模法需将转换层的支撑从转换层梁底一直传至地下室底板，由于本工程地下室有三层，裙房有三层，采用此法要消耗大量的周转材料，故一次性支模法不可取。

方案二：应用叠合梁的原理将大梁分二次浇筑，先浇筑的下部分梁按上部分梁的荷载进行叠合面的抗剪和抗弯等的验算，支撑系统只考虑下部分梁施工时的荷载，待下部分梁的混凝土强度达到100 %后浇筑上部分梁，采用此法支撑系统只须保留三层结构支撑即可，材料较节约，但工期较长，此外还须在叠合面处增加抗剪和抗弯钢筋，因此也不宜采用叠合梁浇筑支模法。

方案三：附加型钢法支模先施工转换层柱与核心筒至梁底标高，在框支柱和核心筒中埋设预埋铁件，待框支柱与核心筒强度达到80 %以上时焊接钢牛腿，托住钢梁或钢桁架，以承受转换层框支梁的施工荷载，大梁一次浇筑成型，可节约支撑材料。由于转换层框支梁主筋锚入支座长度较长，弯入梁底标高以下长度设计要求≥ 40d，如此算来均在1m以上，因此框支架钢筋必须一次绑扎成型并临时固定，保证在柱和核心筒混凝土浇筑过程中梁筋位置的准确，施工中较难操作，施工工期亦较长，同时初步估算尚需一次性投入型钢近百吨，亦非最佳方案。

方案四：荷载传递法支模将转换层的荷载通过支撑系统传至若干楼层，利用已浇筑完毕的楼层梁板来承受转换层的荷载。本工程转换层梁柱板混凝土强度等级相同，框架梁高一致，板上梁高为800mm，可按规范要求在楼面标高设置水平施工缝，待混凝土强度达到112MPa 后继续板上800mm 高反梁的浇筑，采用此法，只须投入周转材料，且一次性投入少，工期也不是很长，施工操作比较简单，因此，最终选定荷载传递法支模。

4结束语

由于转换层的自重及施工荷载均较大，施工较为复杂，在选择模板支撑形式时，必须保证支撑系统有足够的强度和稳定性，保证转换层以下楼层结构不至受到损害，同时经济性、施工难度和工期也是重要因素，必须同时兼顾，才能获得最优。