高层建筑梁式结构转换层的特点及施工解决方案

【摘要】随着城市建设的加快，城市中高层建筑不断出现，转换层施工技术已成为高层建筑中必不可少的要素，其主要型式有梁式、板式、桁架式、箱型等转换层类型，以及预应力砼转换层等型式。本文对高层建筑梁式结构转换层的特点及施工解决方案进行了探析。

【关键词】高层建筑梁式结构转换层施工方案

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

为了满足现代高层商住楼低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要采用一定的结构形式进行转换处理，即加转换层。结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相连结的关节点，它既是下部结构的封顶，又是上部结构的“空中基础”，在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连结纽带作用，转换层具有传力直接、受力明确、造价较节省的优点，在实际中得到了较广泛的推广应用，是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式。如何采取合理的施工方法，保证施工质量达到设计要求，是关系到建筑物整体结构质量的重大问题。

一、转换层的概述

高层建筑为了适应上下结构的不同要求，就必须就结构中设计转换结构来衔接，也就是轴线的过渡，这样就可以实现自下而上的结构形式。转换层就是转换结构所在的楼层。转换层为了达到其功能要求，转换形式可以分为三类：

1、上下结构类型的改变

这种转换形式一般用于建筑的上部为剪力墙和框架剪力墙的结构，它的主要功能是把上面的剪力墙转化成下面的框架，这样就可以创造比较大的自由空间。

2、上下轴线和网柱的改变

这种转换结构主用应用于上下的结构没有改变的建筑，这样的建筑主要是通过转换层使下面的柱与柱之间的距离变大，形成大柱网的形式，可以做出较大的入口。

3、结构形式和轴线同时转换

这种转换形式主要是把上部楼层的剪力墙通过轴线来错开，这样就可以形成上下结构错开的布置形式。

二、转换层结构的施工特点

1、斜撑的施工

在设计的过程中，所有的斜撑杆要和楼层的框架相连接，这样有助于增强斜撑支架的稳定性和整体性，对受力有帮助。同时斜撑杆还要和梁下的横杆和立杆用转向扣件连接。在斜撑杆设计的时候，要注意保证斜撑杆的角度不能大于45°，排列距离最好是1m，在梁底的部位，斜撑杆和模板要相互协调，间距最好是400mm，斜撑杆的下面的支点固定在预先设计的短筋的凹槽内，最下排的斜撑杆的支点就是楼层的柱根的位置，斜撑杆的上面要伸到模板的底部和外钢楞扣接在一起，确保不会滑动。

2、扫地杆和立杆的施工

扫地杆是设立在梁下的排架下面的，中间有两个大小不一的横杆，在梁底排架的两侧还设有斜撑，纵向有双肢剪力撑，这些支撑和楼层框架连在一起，大大加强了排架的空间刚度。立杆的上端和梁底的外楞以及内楞互相扣接，这样就形成了抗滑动的保险，立杆的下端通常支撑在楼面的木板上的钢垫上。

3、钢筋的连接方式

在转换层中有各种不同类别的钢筋，在不同的位置，钢筋的受力情况均不相同，所以，各部位的钢筋的连接情况也有很大的差异：转换层大梁的主钢筋是转换层受力的主要部位，要采用对钢筋毫无损害的连接方式，冷挤压连接法最为合适；转换层的柱钢筋和剪力墙竖直方向分布的钢筋可以采用电渣压力焊；转换层的主梁钢筋以及联系梁主筋、箍筋、板钢筋通常采用闪光焊接的方式；其他受力较小的部位可以采用绑扎连接的方式。

4、混凝土的浇筑

转换层的混凝土浇筑量大，浇筑的速度比较慢，浇筑时间较长，所以需要注意以下问题：混凝土的施工工作尽量在白天进行，在混凝土施工过程中要保证混凝土输送连续。混凝土要分层浇筑，每层在300到500mm之间，浇筑的时间为1.5到2小时之间。混凝土采用机械振捣的方式，配合人工扦插。振动器插入速度要快，拔出速度要慢，振动的时间以出现泛浆为标准。在梁柱节点的地方，如果钢筋密度大，振动插入困难，可以采用钢扦插，用橡皮锤敲打梁柱侧模，同时配合人工振捣来弥补。楼板混凝土的浇筑除了在梁处采用振动器之外，其余均沿垂直方向采用平板振动器振捣。因为平板振动器的依口成排进行，而且排与排之外还有一定的搭接，这样可以确保混凝土不漏振，保证密度要求。

三、施工工艺及方案的确定

1、转换大梁采用叠合梁方式浇筑

由于转换层梁荷载巨大，一次整体浇筑砼模板支撑系统需用预设型钢支承，这样对模板的支撑和拆除带来施工困难和质量隐患；此外因转换层一次性浇筑砼会引起砼表面水分流失过快，内部与表面的温差很难控制，容易出现温度裂缝。鉴于此，转换大梁施工采用叠合梁方式浇筑，以利用第一次浇筑形成的砼梁后期强度及其支撑系统共同支承第二次浇筑砼梁的荷载。这样，模板的支撑系统只需考虑第一次浇筑砼的荷载，对砼浇筑也带来巨大的便利。

2、转换层砼的浇捣

第一次浇筑框架柱至距梁底50mm处；第二次浇筑转换梁至梁高1/2以上（可以计算具置）；第三次浇筑余下梁高及板砼。

3、模板支撑体系及构造配置

转换梁砼分两次浇筑，第一次浇筑至梁高1/2以上，模板支撑体系只需考虑第一次浇筑砼的荷载。采用钢管支撑，并把荷载传递到二层、三层、四层对应的梁上。需要注意的是，应根据计算可以在梁叠合位置配置附加负弯距钢筋，同时在梁结合部位配“S”筋，以使箍筋封闭来承受剪力。

4、荷载传递计算

荷载的传递根据图纸设计说明的载荷量（可以考虑荷载传递折减系数）计算传递的转换梁在相对应的下层梁支撑层数，并可将扩出梁部分的板支撑到地下室底板或基层板。

5、模板支撑架搭设与拆除要求

（1）模板支架立杆必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

（2）梁模板支架两边及板中间每隔四排应设置一道纵横向剪刀撑，每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按规定确定，剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45～60°之间。

（3）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

（4）大梁底板和侧模应整块与柱搭接，镶接点必须设在梁中，这样可以避免梁柱节点缩径的现象，保证梁柱节点尺寸准确。梁跨中应按设计要求或按规范起拱，起拱高度宜为全跨长度的1/1000～3/1000。

（5）顶板的承重架不拆除，转换梁扩出下层对应梁截面的板支撑到地下室底板。转换梁支撑立杆底部先铺设一道16#槽钢。

（6）支撑架上下层支撑间距不同，上下层的支撑点应尽量保证在同一条垂直线上。转换大梁第一次砼浇筑养护达到设计强度的75%以上后，必须将梁底支撑管略敲松后再支紧，以便使第一次浇筑的砼与支撑系统共同支撑。

（7）所有立杆与横杆交接处均采用双扣件。支撑架中全部扣件均须用扭力扳手测试力矩，且符合要求。

（8）模板拆除的顺序和方向应按照设计要求的规定进行，遵循先支后拆，先非承重部位，后承重部位及自上而下的原则，梁底模由两边分别拆向梁中间。

（9）已拆除模板及其支架的结构，在砼强度符合设计强度等级后，方可全部使用荷载；当施工荷载产生的效应比使用荷载的效应更为不利时，先进行核算，加设临时支撑。

结束语

高层建筑的结构转换层作为建筑物内不同结构形式受力的连结与传承的关键节点，因此控制和把握转换层结构施工质量是非常重要的，尽管其施工过程质量控制难度较大，但只要科学规范施工，并采取严密科学的控制方案，其施工质量是可以得到保证的。

参考文献

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[2] 葛承.探讨高层建筑转换层结构施工技术[J].中国城市经济.2011(14)

[3] 李祖荣.高层建筑梁式结构转换层的特点及施工解决方案[J].中国高新技术企业.2011(03)