高层建筑结构转换层施工技术分析探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高层建筑结构转换层施工技术分析探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文结合工程实例，详细阐述分析了高层建筑结构转换层的施工方案和分层浇筑结构详细验算，并分别对转换层模板支撑系统、钢筋工程、混凝土工程施工技术进行了详细探讨。

关键词：高层建筑；结构转换层；分层浇筑；结构验算；模板支撑系统

中图分类号：TU974

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2008)09-0140-03

1工程概况

湖南长沙市某商住楼地下2层，地上30层，建筑面积53268m2，其中1～3层为裙房，框架结构，4～30层为两栋独立的高档商住楼，剪力墙结构，在3～4层中间设计了一个管道夹层，层高6.1m，夹层楼面为两块2.4m厚的实心混凝土整板转换层，将上部剪力墙结构的垂直和水平荷载过渡到下部混凝土筒体、框肢上。

转换板竖向位于12.37m～14.77m，单块平面呈长方形，面积36.9m×37.7m，挖去正中间筒体面积10.4m×9.6m，钢筋重约460t，混凝土量约3340m3，混凝土等级C40，板下框架柱网最大尺寸为10.4m×10.4m，柱截面尺寸1.6m×1.6m；两块厚板之间净距离11.9m，设计有高2.4m、宽1.8m大梁与300mm厚楼板的井字楼盖相连（图1）。

2转换层施工方案的确定

考虑到转换板厚度2.4m，每平方米钢筋混凝土自重达6.1t，给模板与支撑系统带来极大困难，再结合本市内已建成同类型结构转换板的施工经验，暂定本工程结构转换板采用分层浇筑法，第一层浇筑0.95m厚，待混凝土强度增长达到75%后再浇第二层1.45m厚混凝土，靠第一层先浇板来承受第二层后浇板自重及施工荷载，转换板钢筋相应分两次绑扎（图2）。

3分层浇筑结构验算分析

由中间筒体向外沿轴线方向任一横断面内截取1m宽板带作为验算区段，计算长度按轴线计，其计算简图如图3。

3.1荷载计算

恒载（钢筋混凝土自重）：[2.4×24+4600÷(37.7×36.9-10.4×9.6)]×1.2=73.4kM/m

活载（施工设备及人员）：2.5×1.4=3.5 kM/m

荷载组合：q=73.4+3.5=76.9 kM/m

3.2内力计算

支座反力及负弯矩和剪力计算结果见图3。

3.3截面复核

先浇第一层混凝土厚0.95m，浇筑第二层1.45m厚混凝土时由先浇的第一层承受，第二层混凝土浇筑必须在先浇层混凝土强度达到75%后，故复核时取C30混凝土考虑。先浇第一层混凝土板下层配筋为φ32＠200双层双向，是转换层板厚的设计配筋，故正弯矩截面强度无需复核。先浇混凝土板，上层钢筋为φ16＠300mm单层双向是转换层板内抗裂配筋，需验算承受第二次浇混凝土重对支座处负穹矩抗拉钢筋，经验算：核心筒周边（支座A）需增加负弯矩钢筋φ28＠200mm，平直长度3.0m，在核心筒墙中下弯一个锚固长度30d=840mm；框架柱暗梁处（支处B）需增加负弯矩钢筋φ16＠200mm，长度5.45m，从板边起配。

斜截面仅考虑混凝土自重的抗剪能力、抗剪强度符合要求。

4先浇950mm厚混凝土板的模板及支撑系统

4.1荷载计算

恒载：钢筋混凝土自重0.95×24+2=

24.8kN/m2，模板自重0.5 kN/m2，（24.8+0.5）×1.2=30.36 kN/m2。

活载：施工人员及设备荷载2.5 kN/m2，振捣混凝土产生的荷载2.0 kN/m2，(2.5+2.0)×1.4=6.3 kN/m2。

荷载组合：30.36+6.3=36.66 kN/m2

4.2结构转换板下模板支撑系统

经验算，确定模板采用18mm厚普通胶合板；次楞选用50mm×100mm进口木方，间距250mm，主楞选用φ48mm×3.5mm钢管，间距500mm，支撑立杆选用φ48mm×3.5mm钢管纵横向间距均为500mm，布置在主、次楞节点处，连接节点一律采用双扣件，设一道水平支撑（1.8m处），剪力撑纵横向均间隔二道设置（＠1500），详见图4。

5结构转换层以下各层支撑系统布置

经计算转换层以下各层楼面承载能力，为安全计，以下各层均设置支撑主杆。二层楼面上支撑仍按纵横间距500mm，设一道水平支撑及剪力撑；一层楼面支撑间距600mm×600mm；地下一层楼面支撑间距700mm×700mm。转换层以下各层支撑系统设置见表1。

5.1所有支撑均不能直接支于混凝土楼面上，应在支撑下放置不少于200mm×200mm×40mm的垫板。

5.2向外悬挑3250mm部位及车道（车道斜板后浇）处支撑采用φ48mm×3.5mm钢管排架体系，立杆间距500mm×500mm，步距1500mm，剪刀撑间隔布置，并在每个楼层处预埋布置连墙杆＠3000mm与架体可靠连接，以确保其整体刚度和稳定性。

5.3所有支撑系统必须待转换层施工结束，且混凝土达到设计强度后方可拆除。

6钢筋工程

转换层钢筋绑扎竖向分两次完成，先绑扎下部0.95m范围内的φ32@200mm双层双向（下层）和φ20＠200mm双向（上层）钢筋及支座处附加负弯矩钢筋，暗梁钢筋一次绑扎，待下部混凝土浇筑完成并处理好上表面后再绑扎上部1.45m范围内的钢筋。绑扎时使用φ32mm钢筋作立杆，焊接形成间距1m的架立网，作为各层钢筋的支撑体系。

7混凝土工程

7.1原材料选用

7.1.1水泥选用湖南“韶峰”52.5普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥比矿渣水泥析水性低，因而降低混凝土收缩应力，且早期强度较高，早期抗裂性好。

7.1.2石子采用本地产碎青石，料径5～31.5mm，压碎指标＜8%，针片状含量＜6%，含泥量＜1%。

7.1.3砂采用本地产河砂（中砂），细度模数＞2.6，含泥量＜2%。

7.1.4水采用市政自来水。

7.1.5减水剂采用缓凝型高效泵送减水剂FDN-SF，掺量0.8%～1%，可达到减水10%，缓凝3h以上，减少单方水泥用量8%左右，而不降低混凝土的强度。

7.1.6掺合料采用电厂一级粉煤灰，掺量10%，减少单方水泥用量8%，改善混凝土的和易性，大大降低混凝土水化热。

7.1.7膨胀剂采用UEA微膨胀剂，掺量10%，代替单方水泥用量10%，UEA依靠在水泥水化过程中发生化学反应生成大量膨胀性结晶水化物硫铝酸盐（钙矾石），使混凝土适度膨胀，在钢筋部位压力结束下，产生压应力大致抵消混凝土收缩之拉应力，从而防止或减少收缩开裂，另外一定程度上可使混凝土致密，从而有效防止裂缝出现。

7.2混凝土浇捣

混凝土浇捣按常规进行，但应注意混凝土浇捣过程中会产生大量泌水，由于浇筑面为一定坡面，泌水沿坡面流到底部，故在侧模底部留设预留孔，使泌水及时排出板外，提高混凝土质量和抗裂能力。

7.3混凝土养护

转换层板混凝土养护采用蓄水法，在混凝土初凝后选洒水养护2h，随后进行蓄水养护，蓄水高度不小于100mm，并根据测温结果及时调整蓄水高度，另外在转换板混凝土的底模及侧模外各贴上50mm厚的泡沫板保温层，以防混凝土降温过快而导致混凝土的裂缝。

7.4两浇注层结合面处理

为使转换板的整体性能不因混凝土两次浇筑而下降，在分层部位采取特殊处理措施，保证两层混凝土协同工作。

7.4.1预留剪力坑槽

在先浇层板上表面（暗梁部位除外）留设间距1m呈梅花形布置的混凝土坑槽，槽深70mm，平面尺寸1000mm×1000mm，通过预留木盒实现，每个坑槽在四角处相通，便于排除积水。

7.4.2预留竖向抗剪钢筋

采用绑扎钢筋时的架子筋φ32＠100mm做抗剪钢筋。

7.4.3混凝土表面处理

拟采用高效缓凝剂冲毛法，在混凝土浇筑完毕0.5～1h内将高效缓凝剂均匀喷洒在混凝土表面，可使混凝土表面约5mm厚的一层浆面延缓24h左右凝固，待其下层混凝土终凝后，即可用高压水冲洗掉表面未凝固的浆面层，露出石子，以保证其与新浇混凝土的结合，下次混凝土浇筑前再充分水润即可。个别部位处理不好的可辅以人工凿毛法。

7.4.4抗裂处理

在第二层1.45m厚混凝土下部增设一层φ16＠200mm钢筋网以提高结构的抗裂性，避免第二层混凝土因受先浇的第一层混凝土的结束而产生收缩裂缝，同时有助于减少因水化热引起的温度裂缝。

8结语

综上所述，在高层建筑转换层施工中，由于其楼板厚、结构受力复杂、对支撑系统要求高，因此施工过程中的质量控制显得十分重要，只有在科学计算的基础上，精心组织，规范施工，做好施工过程中的质量控制，才能为建筑物整体质量打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2002.建筑工业出版社，2002.

[2] 博学怡.带转换层高层建筑结构设计建议[J].建筑结构学报，2004（20）.

[3] 赵西安.高层建筑结构抗震设计的若干问题[J].建筑科学，2002（1）.

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”