摘要：本文闡述了高層建筑轉換層的結構特性，探討了高層建筑結構施工技術, 以保證施工質量達到設計要求。

　　關鍵詞：高層建筑  轉換層  施工技術

　　Abstract: This paper discussed on the high-rise buildings structure character and construction technology so that it can make sure the construction quality design requirements.

　　Key Words: high-rise construction; transfer floor; construction technology

　　在高層建筑結構中,有很多情況是底下的幾層為大開間商場 ,而上面為小開間的公寓或住宅,這就會遇到結構轉換層問題,在進行轉換層施工時,上下兩部分之間大多在結構上存在較大差異, 目前更多地采取設置轉換層的方案實現過渡。轉換層成為高層建筑中的一個關鍵點, 起著至關重要的連接紐帶作用,因此如何采取合理的施工方法, 保證施工質量達到設計要求,是關系到建筑物整體結構質量的重大問題。

　　一、 高層建筑轉換層的結構特性

　　高層建筑設置轉換層的目的是為了協調建筑上下部分之間在結構上存在的較大差異。按照轉換層結構功能的不同, 一般分為以下三類:

　　1、建筑上、 下部分之間結構類型的轉換, 此類建筑上部和下部采用的結構形式不同。如:上部采用剪力墻結構, 下部采用框架結構或框架剪力墻結構。

　　2、 建筑上、 下部分之間的柱網尺寸不同, 這種建筑雖然上下部分的結構類型相同, 但通常需要通過轉換層, 擴大其下部結構的柱距,以形成大柱網。

　　3、 同時具備轉換結構和擴大軸線尺寸的混合形式。無論哪一類形式, 高層建筑轉換層作為實現內力轉換的構件,都要擔負建筑上部荷載在向下傳遞過程中, 因被迫發生改變( 因上下結構差異) 而產生的種種不利影響。因此, 轉換層結構需要具備有足夠的剛度和強度才能勝任其任務。轉換層常見的結構形式有:梁式轉換層、 箱式轉換層、 厚板轉換層和桁架轉換層等。

　　二、 高層建筑轉換層施工技術

　　1、原材料要求

　　⑴水泥

　　在滿足強度和耐久性等要求的前提下，宜選用低熱或中熱的礦渣水泥、火山灰水泥(發熱量270-290Kj/kg)，嚴禁使用安定性不合格的水泥。

　　⑵骨料

　　①粗骨料碎石和卵石均可，應采取連續級配。其最大粒徑不得大于鋼筋最小凈距的3/4。當采用泵送混凝土時，為了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有機雜質，其含泥量應 <1%。

　　②細骨料宜選用粗砂或中砂，含泥量應≤3%。當采用泵送混凝土時，其粗細率以2.6-.8為宜。控制細砂以0.3mm篩孔的通過率為5%-30%；0.15mm 篩孔的通過率為 5%-10%。

　　③粉煤灰為了減少水泥用量，可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的燒失去量 應 <15%，SO3 應 <3%，SiO2 應 >40%， 并 應對水泥無不良反應。

　　④外加劑為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發熱量的要求，宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。

　　2、 混凝土用料設計

　　為尋求大體積混凝土合理的配合比，首先分析一下其產生溫度裂縫的原因，眾所周知，大體積混凝土溫度裂縫主要是由于水泥水化產生的熱量， 使大體積混凝土內外溫差過大所致。這是由于混凝土具有熱脹冷縮的性質，混凝土是熱的不良導體，散熱很慢，澆注后的大體積混凝土內部溫度遠比外部高，溫差可達60℃左右，造成內脹外縮，在外表面產生很大的拉應力而開裂，其次從混凝土用集料品種看，熱膨脹系數大小對混凝土溫度應力及結構的溫度變形有很大影響，選取用熱膨脹系數小的骨料可減小大體積混凝土的溫度應力，提高抗裂性。再次， 從骨料的粒徑看， 骨料粒徑較大的混凝土，其水泥漿量較少，熱膨脹系數小，可減小大體積混凝土的溫度應力，提高抗裂性。通過上述分析，大體積混凝土出現裂縫的主要原因是明顯的，在當今混凝土配合比設計和施工中通常采用如下幾點措施 ：

　　① 低水化熱的水泥和盡量減小水泥用量；

　　② 盡量減少用水量，提高混凝土強度；

　　③ 合理使用混凝土外加劑；

　　④ 選用熱膨脹系數小的骨料和較大的骨料粒徑；

　　⑤ 預冷原材料；

　　⑥ 合理分縫、分塊，減輕約束；

　　⑦ 在混凝土中預埋冷卻水管；

　　⑧ 在混凝土表面絕熱，調節表面溫度下降速率；

　　⑨ 拋投石塊。

　　從上面通常采用的措施可看出，這多種措施中，除施工過程中可采取的措施外，從混凝土配合比設計的角度看， 主要應從①一③著手，進行配合比設計。進行配合比設計時注意：

　　①設計配合比時盡量利用混凝土60d或90d的后期強度，以滿足減少水泥用量的要求。但必須征得設計單位的同意和滿足施工荷載的要求。

　　②混凝土配合比，應根據使用的材料通過試配確定。水灰比應≤0.6。砂率應控制在0.33 -0.37(泵送時宜為0.4-0.45)。坍落度應根據配合比要求嚴加控制。當采用商品混凝土泵送時，坍落度的增加應通過調整砂率和摻用減水劑或高效減水劑解決，嚴禁在現場隨意加水以增加坍落度，并應將坍落度控制在10-14cm為宜。

　　3、施工準備

　　大體積混凝土施工前的準備工作，除按一般混凝土施工前必須進行的物質準備、機具準備、技術準備和現場準備外，應根據其施工的特殊性， 做好附屬材料和輔助設備的準備工作，如冰、冰水箱(池)、真空吸水設備、水泵、測溫設備等。尤其要做好施工方案的編制工作。施工方案編制的重點，應該是：

　　① 根據減少約束的要求，確定分層分塊的尺寸及層間、塊間的結合措施。

　　② 通過熱工計算，確定混凝土入模溫度以及對材料加熱或降溫的措施。

　　③ 確定混凝土攪拌、運輸和澆筑的方案。

　　④ 制定混凝土的保溫方案。

　　⑤ 保證工程質量、安全施工和消防措施的制訂。

　　4、 施工要點

　　⑴大體積混凝土的施工，一般宜在低溫條件下進行，即最高溫度延30℃時為宜。氣溫大于30℃時，應采取相應的降低溫差的減少溫度應力的措施。

　　⑵混凝土的配制，應嚴格掌握各種原材料的配合比。混凝土的攪拌時間，自全部拌合料裝入攪拌筒內起到卸料止，一般應不少于1.5-2min。雨季施工期間， 應勤測粗細骨料的含水量，并隨時調整用水量和粗細骨料用量。

　　⑶攪拌后的混凝土，應及時運至澆筑地點入模澆筑。在運送過程中，要防止混凝土離析、灰漿流失、 坍落度變化等現象。 如發生離析現象，必須進行人工二次拌合后方可入模。

　　5、 混凝土澆筑要點

　　大體積混凝土的澆筑，應根據整體連續澆筑的要求，結合結構尺寸的大小、鋼筋疏密、混凝土供應條件等具體情況，選用以下三種方法：

　　⑴全面分層。即將整個結構澆筑層分為數層澆筑，當已澆筑的下層混凝土尚未初凝時，即開始澆筑第二層，如此逐層進行，直至澆筑完成。這種方案適用于結構物的平面尺寸不太大的工程，施工時宜從短邊開始，沿長邊推進；也可分為兩段，從中間向兩端，從兩端向中間同時進行。

　　⑵分段(塊)分層。適用于厚度較薄而面積或長度較大的工程。施工時從底層一端開始澆筑混凝土，進行到一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。

　　⑶斜面分層。適用于結構的長度超過厚度三倍的工程，振搗工作應從澆筑層底層開始，逐漸上移，此時向前推薦的澆筑混凝土攤鋪坡度應小于1:  3，以保證分層混凝土之間的施工質量。

　　分層的厚度決定于振搗器的棒長和振動力的大小，也要考慮混凝土的供應量大小和可能澆筑量的大小，一般為20-30cm。插入式振搗器應伸入下層 50cm 為宜。

　　分層澆筑時，上層鋼筋的綁扎應在下層混凝土經一定養護其強度達到1.2N/mm2, 混凝土表面溫度與混凝土澆筑后達到穩定時的室外溫度之差在 25℃以下時進行。

　　分層澆筑間隔的時間，應以混凝土表面溫度降至大氣平均溫度為好，即水化熱溫升的峰值以后，一般為3-5d，因此間隔時間以大于5d為宜。

　　期施工時，應采取有效措施降低混凝土內部的實際溫度，具體的措施可以有以下幾種：

　　① 降低混凝土入模澆筑溫度-如拌合水中摻入冰屑、使用冷卻水作拌合用水、砂石采取遮陽措施和噴冷水降溫等 ;

　　② 骨料中摻入適量毛石 ;

　　③ 摻入適量的粉煤灰。

　　混凝土應采用機械振搗。振搗棒的操作應做到"快插慢拔"，在振搗過程中，宜將振動棒上下略有抽動，以使上下振搗均勻。每點振搗時間以20-30s 為宜，但還應視混凝土表面不再顯著下沉、 不再出現氣泡、 表面泛出灰漿為準。分層振搗時，振搗棒應插入下層5cm左右，以消除兩層之間的接縫。 振搗時要防止振動模板，并應盡量避免碰撞鋼筋、管道、預埋件等。每振搗完一段，應隨即用鐵鍬攤平拍實。

　　6、混凝土的養護

　　混凝土拌和物澆筑成型后應及時進行養護。養護的目的是為混凝土正常硬化創造必要的溫度、濕度條件，防止收縮開裂，保證混凝土達到設計要求的強度。混凝土澆筑完畢后，應在12h內加以覆蓋和澆水。具體要求是，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于14d， 礦渣水泥、 火山灰質水泥、大壩水泥、礦渣大壩水泥拌制的混凝土不得少于21d。養護方法分為降溫法和保溫法兩種。降溫法即在混凝土澆筑成型后，用蓄水、撒水或噴水養護；保溫法是在混凝土成型后，使用保溫材料覆蓋養護（如塑料薄膜、草袋等）及薄膜養生液養護，可視具體條件選用。

　　參考文獻：

　　[1] 呂浩, 趙振河, 汪波. 高層建筑中轉換層施工技術探討[J]. 陜西建筑與建材, 2004, (04)

　　[2] 張占輝, 馮素華, 李鍠恭. 某高層住宅樓轉換層施工案例分析[J]. 平頂山工學院學報, 2004,(01)

　　[3] 胡川. 轉換層模板支撐的技術改進[J]. 施工技術, 2002,(02)

　　[4] 徐杏華, 肖孟, 劉江華, 劉幸. 轉換梁位置對高層建筑結構抗震影響的分析[J]. 建筑技術開發, 2010,(10)

　　[5] 朱昌宏, 劉宏濤, 張俊輝, 陳傳銘. 高層建筑梁式轉換層的應用[J]. 廣東土木與建筑, 2004,(12)