楊水花


一、工程概述：
某工程是一座集住宅、商場、停車場為一體的多功能現代化高層建筑，負一層為停車場，一、二層為商場，三至十五層為住宅樓，結構形式為負一層至二層為大跨度框剪結構，三層為梁式轉換層，轉換層以上為框剪結構。轉換主梁截面尺寸為700mm×1600mm，次梁為500～600mm×1200～1600mm，轉換層板厚150mm，砼強度等級為C40。
二、高層建筑功能綜合化的優點及結構體系的特點分析
1、高層建筑多功能綜合化的優點：
    (1)功能多樣化：將各種使用功能的建筑單元集中布置并上下組合在一起，使用上更方便，為人們提供良好的生活環境和工作條件，適應現代社會高效率、快節奏生活的需求；
  （2）集中緊湊：緊湊的建筑布置，達到建筑面積較高利用率，相應集中緊湊的管道線路，有利于節約建設投資及減少能源消耗，也有利于物業管理，節約管理經費；
    （3）占地面積少：本建筑類型可減少建筑占地面積，節約土地費用，增加城市的綠化面積。
2、高層建筑多功能綜合性結構體系的特點
   從建筑使用功能而言，在設計中，通常將大柱網的購物商場、餐廳、娛樂設施設于多功能綜合性高層建筑的下層部分，而將較小柱網、較小開間的住宅、公寓、旅館、辦公功能的建筑設于中、上層部分。這種建筑使用功能的特點相應決定了多功能綜合性高層建筑結構體系的特點。針對不同建筑使用功能要求不同的空間劃分布置，相應地，要求不同的結構形式。如何將他們之間通過合理地轉換過渡，沿豎向組合在一起，就成為多功能綜合性高層建筑結構體系的關鍵技術。這對高層建筑結構設計提出了新的問題，需要設置一種稱為“轉換層”的結構形式，來完成上下不同柱網、不同開間、不同結構形式的轉換，簡單地說，就是上下兩層的結構不一樣，必需設置一個轉換層來“承上啟下”。結構上的轉換層概念，主要是指在整個建筑結構體系中，合理解決豎向結構的突變性轉化和平面的連續性變化的結構單元體系。它在主要滿足結構安全功能要求的同時，多數情況下解決一些特殊技術性建筑功能要求。比如在結構轉換層空間內布置管道、設備等等。這種轉換層廣泛應用于剪力墻結構及框架—剪力墻等結構體系中。
三、高層建筑轉換層施工重點及難點
1 　模板支撐系統
    因轉換層鋼筋密集、混凝土與鋼筋自重以及施工荷載非常大，因此如何確定轉換層模板的支撐系統為轉換層施工的重點，必須保證支撐系統的承載力和整體穩定性。
2 　鋼筋的連接和綁扎
轉換層梁及板的配筋量大，主筋長、布置密，在梁柱節點區域鋼筋更是密集交錯，因此，如何正確地下料，保證鋼筋位置和數量正確是鋼筋施工的關鍵。
3 　混凝土澆筑及裂縫控制
    轉換層梁柱交叉的核心區域鋼筋縱橫交錯、鋼筋間距小，混凝土自由下落困難，且易產生溫度及收縮裂縫，因此，如何保證混凝土順利澆筑和防止裂縫的產生是保證混凝土質量的關鍵。
四、模板支撐體系的設計與布置
1 　模板支撐體系的選擇
1.1 　一次性支模
轉換層底模板的支撐需要從轉換層底一直支撐到底層地面或地下室底板，這種方案需要準備大量的模板支撐材料，本工程選用的是重型模板，具有較高的承載性能。
1.2 　荷載傳遞法支撐
    將轉換層的自重和施工荷載通過支撐系統由若干層樓板共同承擔，支撐樓板的數量應通過計算來確定。
1.3 　疊合澆筑法支撐
    利用疊合原理將轉換層分2 次或3 次澆筑疊合成型，這種方案利用第一次澆筑混凝土形成的強度支撐第二次澆筑混凝土的自重及施工荷載，以此類推，支撐系統只考慮承受第一次的混凝土自重及施工荷載，可減小下部鋼管支撐的負荷、減少大量周轉材料，施工時應注意疊合面的處理，以保證轉換層的整體承載力不降低。
結合本工程的特點及施工現場的實際情況，經嚴格計算決定采用結合一次性支模和荷載傳遞法支撐的優點，一次性支模，從地下室底板開始對轉換層大梁對應位置的支撐薄弱環節進行驗算與加固的施工方案。
2 　模板支撐體系的布置
2. 1 　支撐體系的布置
    采用扣件式鋼管腳手架(φ48×3.5 mm 鋼管)和門式腳手架進行模板支撐體系的布置，經過對轉換層支撐系統嚴謹的計算及驗算，確定如下鋼管門式架支撐系統：1)負一層加強鋼管立桿按間距800×800mm布置，一層及二層加強鋼管立桿按間距600×600 mm 進行搭設，加強鋼管下部均設置掃地桿和剪刀撐同時與已有模板支撐系統和已澆筑砼柱、墻等剛性拉接形成整體；轉換層樓板位置采用門式架支撐系統，轉換大梁位置采用鋼管排架支撐系統，鋼管立桿的豎向連接只能采用對接連接，嚴禁采用搭設連接，模板底水平鋼管與每一根立桿相連處均采用雙扣件，以保證扣件的抗滑承載力。2)為避免立桿對支撐樓面表面造成損傷，同時也便于對立桿傳至樓面的集中荷載更好地分散傳遞，應在立桿下墊200×200×50mm 墊木。在搭設轉換層鋼管支撐架前，應在下一層樓板面上，劃出支撐架立桿的立桿定位點，作為控制搭設質量的依據。在搭設支撐架時，必須用鋼管將支撐架體牢固相連，并按要求設置縱橫拉桿、剪刀撐，以確保支撐架的穩定性，在混凝土澆筑期間，應派專人觀察模板及其支撐系統的變形情況。
2. 2 　荷載的傳遞
    轉換層施工時，其下面兩層的模板支撐架不拆除，這有利于轉換層自重及施工荷載的傳遞，同時，為保證后支設的立桿能夠頂緊，在所有后加固立桿的底部設置可調支托。另外，搭設加強鋼管立桿支撐時，要求上下層支撐在同一位置，以保證荷載的有效傳遞。
五、 鋼筋工程
1 　鋼筋的安裝
轉換層鋼筋配筋數量大且直徑普遍較粗，特別是在梁柱節點處，鋼筋更是密集交錯，其就位和綁扎難度更大。因此，在下料時須考慮好鋼筋的相互關系以及綁扎的排筋次序，以有利于鋼筋的順利就位和綁扎，確保鋼筋工程施工的質量。
2 　轉換層上預留插筋的定位控制
   轉換層上部為標準層住宅，其構件的截面尺寸都比轉換層截面尺寸小，預留插筋位置準確是保證上層施工質量的關鍵，采用的具體措施是：
a) 轉換層樓面放線時，分別放出剪力墻和柱的定位線和控制線，轉換層大梁的投影線和控制線。
b) 由測量人員分別通過各種構件的控制線來確定各自的預留插筋位置，按設計要求布置預留插筋。
c) 預留插筋完畢后，在通過剪力墻或其它標記用尺量測復核。
d) 檢查無誤后，插筋用點焊固定在原鋼筋上，預留鋼筋上部必須綁扎三道水平箍筋，并用臨時斜撐固定，以增強其整體性。
六 混凝土工程
1 　混凝土澆筑
轉換層混凝土強度等級為C40，采用泵送混凝土澆筑，混凝土中摻一定比例的粉煤灰和WG- HEA 高效抗裂減水劑，混凝土坍落度140-180mm，因試配時已考慮了避免混凝土離析的措施，故布料采用泵管直接下料。為確保模板支撐系統均衡受載，保證支撐系統的整體穩定性，混凝土采用從中部開始，逐漸向兩邊擴展的方式進行澆筑。
    a) 混凝土澆筑前，應清理干凈模板內的雜物，并灑水濕潤。
    b) 為防止澆筑過程中產生冷縫或者施工縫，要嚴格按事先確定的澆筑線路進行澆筑。
    c) 轉換大梁混凝土應分層進行澆筑，每層澆筑厚度控制在350 mm左右，每層間隔時間1.5 - 2.0 小時(初凝時間8小時)，以前一層混凝土初凝前澆注后一層為原則，在鋼筋密集處用鋼釬配合振搗，確保混凝土密實。
    d) 混凝土表面控制：嚴格控制鋼筋綁扎質量，按設計控制好鋼筋骨架的標高，混凝土澆筑前，放線抄平，在預留插筋上彈出500mm 標高控制線，為確保整個轉換層的表面平整度，混凝土收面時要拉通線收面，以控制其表面平整度。
2 　混凝土的裂縫控制措施
混凝土的裂縫控制是一個綜合性極強的問題，應采用從原材料、外加劑、混凝土的配制、澆筑、養護等一系列措施加以解決，本工程采用的主要措施是：
    a) 為防止溫度裂縫，在混凝土中加外加劑和優質磨細粉煤灰，減少水泥用量，降低水化熱。
    b) 為防止混凝土沉降而產生的塑性裂縫，在梁柱、梁梁相交的核心區域混凝土澆筑完畢的1～1. 5h 后在初凝前，用直徑35mm 的振動棒二次振搗，加強混凝土密實度，提高其抗裂性，表層混凝土應收光，再用硬掃帚刷混凝土表面，以閉合混凝土早期收縮裂縫。
    c) 控制混凝土坍落度，施工中要求，施工中要求在在滿足泵送混凝土的基礎上盡量用小值，現場實測混凝土坍落度不大于18cm。
    d) 控制入模溫度控制在250C左右，避免內外溫差過大導致溫度裂縫。
    e) 加強養護措施，確保外加劑充分發揮作用。
七　施工中應注意的問題
(1)施工時全部重量及施工荷載均須由支撐承擔，這就要求模板、支撐必須有足夠的強度、剛度和可靠的穩定性。
(2)結構受力復雜，施工技術要求高，鋼筋量大，排列密集，特別是梁柱相交處，使得梁柱節點的施工相當困難。
(3)混凝土強度等級高，水泥用量大，極易產生溫度與收縮裂縫，須采取技術措施予以控制。
八 　結束語
該工程已竣工多時，轉換層沒有產生裂縫和變形，充分滿足設計和使用要求，轉換層施工技術在此工程中得到成功的應用。目前，多功能的高層建筑日益增多，高層建筑結構的多樣性勢必帶來轉換層形式的多樣性。結合本工程得知，轉換層的施工應事先針對工程的具體情況制定詳細的施工方案，并精心組織施工，同時充分創造有利條件，變不利施工為有利因素，以達到降低施工難度、節約施工成本、保證工程質量的目的。