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超高层建筑转换层的施工技术研究杨洋

发表时间：2020/11/11 来源：《基层建设》2020年第22期作者：杨洋

[导读] 摘要：在超高层建筑中，转换层被广泛应用，用于解决不同楼层结构转换的问题，满足建筑空间利用最大化、建筑功能多样性的需求。

        山东鲁建工程集团有限公司山东济南 250000
        摘要：在超高层建筑中，转换层被广泛应用，用于解决不同楼层结构转换的问题，满足建筑空间利用最大化、建筑功能多样性的需求。同时，转换层的施工较复杂，施工前须对施工过程进行全流程模拟，施工中做好各分项工程、不同工种之间衔接、配合，进而保证转换层施工质量、施工进度。本文结合工程实例，对超高层建筑转换层结构及施工特点、施工技术进行阐述。
        关键词：超高层；转换层；施工技术
        引言
        超高层建筑转换层主要位于不同功能楼层结构中间，起到不同楼层结构转换，传递力的作用，此转换结构构件即为转换层结构。近年来超高层建筑向多用途方向发展，商业、办公、公寓等不同使用功能根据业主需求进行组合，随着其使用空间越来越趋于多样化，超高层建筑转换层技术得以快速革新。转换层结构根据不同楼层结构形式进行特殊设计，在满足相关规范，计算的前提下达到不同功能楼层对使用空间的要求，其结构形式主要有梁式、板式、箱式、空腹桁架式及桁架式等。高层建筑结构的上部重力等荷载较大，为了满足承载力需求，作为传力关键部位的转换层也通常会采用较大尺寸的结构，对其施工关键技术的深入研究是建筑施工中必不可少的部分之一。
        一、超高层多功能建筑结构体系的特点
        1.抗震和抗风能力强
        转换层结构在高层建筑中的应用具有很强的抗震性和抗风性。一般来说，高层建筑转换层的设计要求工程下部有足够的空间，以满足转换层刚度的弹性变化要求。然而，转换层上部的刚性很小，在实际设计过程中，设计人员应把转换层相邻上下两层的承载力控制在一定范围内，这样结构内部的刚度变化才能够控制。在提高刚度变化控制水平的前提下，尽可能提高超高层建筑的抗风抗震能力。
        2.转换板结构调整灵活
        在高层建筑转换层结构设计中，要灵活地设置转换层板的厚度，这可以使结构的抗冲切和抗剪能力进一步提升。转换板厚度设置的太大，建筑转换层下结构的承载力就会增加，这不符合设置转换层结构的目的。此外，混凝土施工在建筑转换层的施工中十分常见。如果将转换梁的截面高度设置在3.5m左右，那么可以有效地减轻混凝土的重量。如果转换梁的跨度较小，转换梁的截面高度可设置为1m左右；转换梁跨度大，转换梁截面高度可设置在7m左右。
        二、超高层建筑转换层结构设计的主要原则
        1.加强下层结构
        充分考虑下层结构的设计在超高层建筑转换层结构设计中非常重要，因为整个建筑的受力基础都是下层结构，整个建筑的质量也取决于下层结构的质量。下层结构的刚度要比上层结构高，因此抗震设计是下层结构中必不可少的，这样整个高层建筑的抗震能力才能提高，建筑的安全性和稳定性也得到保障。
        2.合理控制数量
        上下建筑的平面布局的改变，提高建筑的利用率都主要依靠转换层，但转换层不是越多越好。转换层会改变了上层和下层建筑的结构形式，破坏了超高层建筑的整体性，并且还容易出现其他的质量问题，所以，超高层建筑转换层结构一般设计1~2层即可，尽可能提高利用率的同时保证建筑质量。
        3.准确运算数据
        在超高层建筑的结构设计中对转换层的正确数据计算和参数选择要求极高，这是因为模型和复杂系统计算的复杂性。转换层对上下建筑结构的稳定性影响巨大，它的设计比一般的标准层复杂得多。在设计中，必须严格按照规范和标准选择相关参数，精准计算，避免出现因计算方法不科学造成设计质量问题，影响整个超高层建筑的质量的情况。

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        4.改进设计方案
        在遵循以上原则的前提下，必须对转换层的设计结合整体设计方案进行改进，因为能否保证上部结构的质量取决于转换层设计质量是否得到良好的控制，还能使成本得到控制。可以取消以往保守的结构设计来优化转换层的设计方案，从而使这部分结构不会出现在上层标准层中，使超高层建筑的造价大大降低，并促进我国超高层建筑转换层结构的发展。
        三、超高层建筑转换层施工技术
        1.支撑体系
        模板支撑体系与转换梁梁底对应，扣件式钢管脚手架是经常采用的。布置过程中，0.5m为支撑架体立杆间隔距离，0.75m为水平杆竖向间隔，在上部，木方间隔距离为0.3m，将顶托、双钢管与模板相互结合，做好支模工作，竖向剪刀撑的设置，间距一般为5m。将水平剪刀撑设置在扫地杆位置和最上侧水平杆位置，结合四周板支撑体系、已浇筑墙、柱等，相互联系，使其成为一个整体。保留负一层和一层模板支撑架体，直到完成转换层梁第一次混凝土浇筑工作，对混凝土强度进行检测，如果数值大于规定的90%，二次浇筑混凝土时，应进行分荷施工，以下侧3层梁板柱为目标，通过模板支撑架体，传递KL梁高的施工荷载，使其有效分散，增强转换层施工荷载的均匀性。
        2.模板工程
        模板工程施工，应从以下几个方面入手：第一、设计内外侧模板。配板时候，应遵循外大内小的原则，即外墙模板外侧的模板应比内侧的模板大约长250mm，使配板施工更加精确。支模的时候，参照物一般为浇筑好的墙体，在墙体上紧紧粘贴外侧模板，可以在中间垫上海绵，使墙体紧密完整。第二、对内侧模板进行固定。在浇筑过程中，模板的内侧模拟墙根，会出现向内或者向外方向的移动，在因此，为了增强其稳定性，可以将稍短的钢筋头安置在模板内侧。第三、墙模与楼板之间应紧密贴合。对于漏浆地方，将砂浆或者水泥塞入缝隙地方即可，提升模板的坚固性。
        3.混凝土工程
        对于转换层混凝土，如果采取整体一次浇筑的方法，下侧板梁结构承受压力是一定的，施工荷载可能超过规定值，造成下侧板梁的损坏。因此，需要把控转换层结构特点，根据下侧楼板承受荷载情况，采取分次浇筑的方式进行转换层混凝土施工。依据规范要求，对下侧楼板及KL梁高1.5m部分进行浇筑，之后有效处理浇筑面，以剩余0.8m高KL梁部分施工荷载为依据，如果已浇筑KL梁部分混凝土和下侧支撑架体共同受力达到其承受值，可以支模上侧楼板，之后进行剩余部分KL梁的浇筑施工。在浇筑的时候，应重视振捣施工，控制振捣的力度和速度，还应进行二次振捣，保证振捣的全面性与严密性。完成浇筑施工后，可以覆盖相应材料进行保湿，可以洒水处理，增强其湿润度。对于梁底及梁侧面，在养护的过程中，可以不拆除模板，保留住水分，一般养护周期为7天。之后可以清除覆盖物，将侧膜拆除，进行二次养护，时间同样为7天，使转换层结构混凝土浇筑质量得到有效保证。
        4.模板工程
        模板工程施工，应从以下几个方面入手：第一、设计内外侧模板。配板时候，应遵循外大内小的原则，即外墙模板外侧的模板应比内侧的模板大约长250mm，使配板施工更加精确。支模的时候，参照物一般为浇筑好的墙体，在墙体上紧紧粘贴外侧模板，可以在中间垫上海绵，使墙体紧密完整。第二、对内侧模板进行固定。在浇筑过程中，模板的内侧模拟墙根，会出现向内或者向外方向的移动，在因此，为了增强其稳定性，可以将稍短的钢筋头安置在模板内侧。第三、墙模与楼板之间应紧密贴合。对于漏浆地方，将砂浆或者水泥塞入缝隙地方即可，提升模板的坚固性。
        结束语
        在超高层建筑施工中，由于对空间需求较大，性能要求较高，因此，可以设置转换层。转换层的应用，不仅能够满足设计规范要求，还能有效承担建筑物的上部荷载，保证建筑物的施工质量。必须结合场地的实际情况，了解技术特点，把握全面的施工流程，对技术进行创新和改善，增强技术的应用性，促进建筑事业的进步和发展。
        参考文献
        [1]顾志敏，郭宏，王岩，等.超高层建筑转换层施工技术研究[J].地产，2019（17）：114-115.
        [2]李玉金.高层建筑带转换层的结构设计研究[J].住宅与房地产，2020（3）：77.