【摘要】在詳細(xì)闡述轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的定義、功能和分類的基礎(chǔ)上，研究了鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層鋼筋工程施工、轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的模板支撐系統(tǒng)等關(guān)鍵問題，對于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)與方案決策具有重要的現(xiàn)實意義。
　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；鋼筋工程；大體積混凝土；模板支撐系統(tǒng)
　　1引言
　　我國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間，其中尤以二十至三十五層居多。我國國內(nèi)已建成的這個高度范圍內(nèi)的高層建筑占全部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的80%左右，可見這個高度范圍內(nèi)的高層建筑是與中國城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和需求水平相適應(yīng)的，因而應(yīng)用最多。在建筑功能的要求上，高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館，高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是人防、停車場，地上1-7層左右為商場、娛樂場所等，上部小開間的使用部分可以設(shè)置住宅、賓館、或辦公室。有統(tǒng)計表明，高層建筑中有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的占70%左右。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑轉(zhuǎn)換層部分，由于梁、柱或板的尺寸較大，所以從模板的支撐系統(tǒng)，鋼筋的綁扎、鋼桁架的安裝或預(yù)應(yīng)力的張拉順序，大體積混凝土的澆注等方面在施工技術(shù)要求上都有極為嚴(yán)格的限制。在某種程度上可以說，轉(zhuǎn)換層施工是高層建筑的“瓶頸”，如果說一幢高層建筑在支撐系統(tǒng)選擇，鋼筋綁扎，混凝土澆注，預(yù)應(yīng)力張拉，機(jī)械設(shè)備的選擇等方面做到方案科學(xué)，現(xiàn)場施工組織合理，定會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
　　2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的定義、功能和分類
　　2.1轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的定義
　　在高層建筑結(jié)構(gòu)的底部，當(dāng)上部樓層部分豎向構(gòu)件（剪力墻、框架柱）不能直接貫通落地時，應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層布置轉(zhuǎn)換構(gòu)件。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形結(jié)構(gòu)、V形柱式[1]等。
　　這種因建筑功能需要，下部大空間，上部部分豎向構(gòu)件不能直接連接貫通而通過水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件與下部部分豎向構(gòu)件連接，構(gòu)成的高層建筑結(jié)構(gòu)為帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)[2]。
　　2.2轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能
　　轉(zhuǎn)換層在建筑功能上的作用主要有：
　�。�1）提供大的室內(nèi)空間；
　�。�2）為建筑物提供大的入口
　�。�3）在高層建筑中部提供大空間[3]。
　　2.3轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的分類
　　轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)一般可以歸納為五種基本類型梁、桁架、厚板、斜柱、空腹桁架、箱形梁、轉(zhuǎn)換拱等，如圖1所示。
　　               
　　                                                         圖1轉(zhuǎn)換層的分類形式
　　在實際工程應(yīng)用中轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)形式有多種多樣，從跨數(shù)上看，可分為單跨、雙跨及多跨；從上部墻體形式上看，可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞、門口洞和開窗洞；從轉(zhuǎn)換梁功能上看，可分為托墻和托柱；從轉(zhuǎn)換梁形式上看，可分為加腋和不加腋；從轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)材料上看，可分為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和型鋼混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。根據(jù)實際工程中轉(zhuǎn)換梁的應(yīng)用形式、受力特點及轉(zhuǎn)換梁與上部結(jié)構(gòu)的共同工作形式，可將梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)類型歸納為如圖2所示的幾種形式。
　　      
　　                                      圖2梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)類型
　　3 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
　　3.1鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層鋼筋工程施工
　　在鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，由于轉(zhuǎn)換構(gòu)件含鋼量大，主筋長，布置密，在梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋過度集中，因此正確的翻樣和下料，采用合適的連接形式和合理安排鋼筋就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。
　�。�1）鋼筋的翻樣和下料
　　鋼筋翻樣前必須弄清設(shè)計意圖，審核、熟悉設(shè)計文件及有關(guān)說明，掌握現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關(guān)系，確定制作尺寸和綁扎次序。
　�。�2）鋼筋連接
　　由于轉(zhuǎn)換層鋼筋較密，采用合適的鋼筋連接形式，可以大大降低施工的難度。一般轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主筋接頭采用閃光對焊、冷擠壓套筒連接、錐螺紋接頭連接、鐓粗直螺紋套筒連接等方式。
　　（3）鋼筋的綁扎與固定
　　當(dāng)轉(zhuǎn)換梁高度或轉(zhuǎn)換板厚度較大時，應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于操作，常用的方法是制作合適的臨時或永久支架系統(tǒng)。
　　通過對表1中連接方式的比較，鋼筋鐓粗直螺紋套筒連接是目前比較合適的連接方式，在轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較廣。
　　表1幾種常用的不同形式鋼筋連接對比表
　　         
　　3.2轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工工藝
　　轉(zhuǎn)換層大體積混凝土澆筑的工藝流程結(jié)合某高層商住樓工程實例進(jìn)行介紹。該工程混凝土澆筑強(qiáng)度大，具有大多數(shù)轉(zhuǎn)換層混凝土澆筑所共有的性質(zhì)。工程概況如下：
　　某高層商住樓工程，建筑面積46850m2，由主樓和裙房兩部分組成，主樓地下一層，地上三十二層。裙房地下一層，地上四層。該工程結(jié)構(gòu)形式為底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，五層以下為框支結(jié)構(gòu)，第五層設(shè)置厚板轉(zhuǎn)換層，五層以上為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層板厚為1650mm，框支梁高分別為1850mm、1900mm，板頂標(biāo)高為+20.00m。梁的受力鋼筋為32、36、40不等，箍筋為14，厚板的受力鋼筋為雙層雙向25@120鋼筋。厚板及混凝土強(qiáng)度等級為C50，配合比如表2，混凝土一次澆筑成型。
　　表2高層商住樓的混凝土配合比
　　        
　�。�1）轉(zhuǎn)換層混凝土的配合比設(shè)計
　　大體積混凝土配合比的控制：
　�、偎�泥的選用
　　a.優(yōu)先選用水化熱低的42.5MPa礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥；b.摻入粉煤灰或沸石粉，降低水泥的用量，使用水化熱相應(yīng)降低；c.摻入減水劑，減少水的用量，使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現(xiàn)，使升溫延長，降低水化熱峰值，使混凝土表面溫度峰值梯度減小。
　�、诜勖夯�
　　為了減少水泥的用量，可摻入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥，粉煤灰不得超過《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥》（GB1344-85）所規(guī)定的最高限量，其燒失量應(yīng)<15%，SO3應(yīng)<3%，SiO2應(yīng)>40%，并應(yīng)對水泥無不良反應(yīng)。
　�、蹨p水劑
　　為了滿足和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求，宜在混凝土中摻入適量的緩凝型減水劑。常用的有木質(zhì)素減水劑、蔡系減水劑、樹脂系減水劑等。
　�、芷渌�外加劑
　　除了加入減水劑外，對于有些轉(zhuǎn)換層混凝土還要根據(jù)需要加入其它外加劑如引氣劑、膨脹劑、泵送劑、杜拉纖維、鋼纖維、聚丙烯纖維[4]等。
　�。�2）大體積混凝土裂縫問題分析
　　引起混凝土裂縫的原因很多，尤其在轉(zhuǎn)換層大體積混凝土裂縫控制方面,如果不采取有力的措施，后果不堪設(shè)想。但是由于轉(zhuǎn)換層大體積混凝土多是高強(qiáng)度等級混凝土，加有多種外加劑如早強(qiáng)劑、防凍劑、減水劑等，材料來源廣泛，成分多樣，施工工序繁多，硬化又需要較長的時間，其中的某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題均可能引起混凝土開裂。就目前轉(zhuǎn)換層混凝土開裂原因來看，主要有以下幾種：（1）荷載引起的裂縫；（2）施工不當(dāng)引起的裂縫；（3）材料不良引起的裂縫；（4）溫差引起的裂縫；（5）混凝土的收縮引起的裂縫。
　�。�3）大體積混凝土溫度控制措施
　　混凝土采取保溫養(yǎng)護(hù)，有兩種做法。一種是在冬季寒冷氣溫下，為使混凝土不被凍壞，而保持正常硬化，或在寒潮作用下，不出現(xiàn)溫度陡降，使混凝土急劇冷卻（或受凍），因此對混凝土表面要采取措施。另一種是在春秋氣溫情況下，為了減少混凝土內(nèi)外溫差，延緩收縮和散熱時間（即使后期緩慢地降溫），使混凝土在緩慢的散熱過程中獲得必要的強(qiáng)度來抵抗溫度應(yīng)力，同時降低變形變化的速度（即使混凝土緩慢的收縮），充分發(fā)揮材料的徐變松馳特性，有效的消減約束應(yīng)力，使之小于該齡期抗拉強(qiáng)度，防止內(nèi)外溫差過大并超過允許的界限（一般為20~25℃），導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫，而采取在混凝土裸露表面適當(dāng)覆蓋保溫材料。保溫法溫控計算包括選定保溫材料、計算保溫材料需要的厚度。
　　3.3轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的模板支撐系統(tǒng)
　　轉(zhuǎn)換層施工中最常用的三種模板支撐方案，要根據(jù)工程的具體情況采用，但這三種方案中各自的優(yōu)缺點如下表3。
　　表3三種支撐形式對比表
　　              
　　4 結(jié)論
　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展高層建筑蓬勃興起，其結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜，建造難度也日漸增大。與此同時，高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)已越來越成為工程界關(guān)注的課題。目前絕大多數(shù)高層建筑根據(jù)功能及結(jié)構(gòu)的需要，都設(shè)有轉(zhuǎn)換層，因此本研究具有廣泛的適用性，高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)研究牽涉學(xué)科范圍廣，是多種學(xué)科的綜合運用，其施工方案及技術(shù)措施復(fù)雜。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]茅於平，尤亞平．高層建筑形柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換[J]．建筑科學(xué)，2001，17（1）：P38-41
　　[2]中華人民共和國建設(shè)部．高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社．2002
　　[3]潘文玉，高陽，韓金玲，李國嘻．高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)思與建筑創(chuàng)作[J]．低溫建筑技術(shù)．2002，（1）：21-23
　　[4]于洪生，王成林，陳剛．高層商住樓轉(zhuǎn)換梁板混凝土的裂縫控制措施[J]．安徽建筑，2002（3）：85