论文部分内容阅读
摘要：近年来，随着我国城市化建设进程不断加快，推动了建筑业的发展，各类建筑工程随之不断增多，因受城市建筑用地的制约，使得高层建筑越来越多。转换层是高层建筑中不可或缺的重要组成部分之一，而在众多的转换层结构形式中，梁式转换层以其自身诸多的优点被广泛应用于高层建筑工程的转换层施工当中。基于此点，本文就高层建筑工程梁式转换层施工技术展开探讨。
关键词：高层建筑；梁式转换层；施工技术；质量控制
1、高层建筑工程中梁式转换层简介
目前，由于我国高层建筑在使用功能上对空间的要求越老越大，为了满足这一要求，就需要采用转换层结构，而在众多的转换层结构形式中，梁式转换层以其自身的诸多优点，获得了非常广泛的应用。自上个世纪70年代中期开始，一些高层建筑中便出现了梁式转换层，在这短短数10年中，随着各方面技术的不断完善，使得梁式转换层的应用范围越来越广。通过对100栋高层建筑进行调查结果表明，其中有80栋采用的是梁式转换层结构，由此可见梁式转换层的应用非常之广。在高层建筑中，采用梁式转换层进行结构转换的最终目的是为了防止结构突变、减少上下层刚度变化，以此来达到稳定结构、保证使用功能的目的。
梁式转换层是高层建筑中应用较广的一种转换层形式，具体是指在现浇钢混楼板之上设置单向、双向、斜向托梁等，来达到承托本层当中落空的上层承重柱以及剪力墙的目的。通常情况下，在高层建筑中的梁式转换层结构一般都被用于底部空间较大的剪力墙结构中，当设计要求需要纵向与横向同时转换时，可采用双向梁的形式进行布置，而对于框筒或是筒中筒的结构，则可按照实际需要在相应的楼层当中布置一圈转换大梁，其作用是能够将上部柱的荷载通过转换梁传递到下层两边的柱上，以确保结构的整体稳定性。就梁式转换层而言，其传力途径较为简单明了，即墙一梁一柱，它的优点是构造简单、安全可靠、受力性能良好施工便捷、分析计算容易、造价相对较低，常被用于上部结构为剪力墙、下部结构为框架的高层建筑当中。
2、高层建筑梁式转换层施工技术措施
2.1 模板与支架的施工要点
在梁式转换层结构施工中，模板工程是整个施工过程中较为重要的环节之一，其施工要点如下：
(1)斜撑。在该环节的施工中，全部斜撑杆都必须按照≤450角进行设置，排距沿柱面竖向应控制在1m以内；设置在梁底位置处的斜撑杆应当与底部模板的外钢楞相协调，间距应控制在400mm以内为宜；斜撑杆的上端应当伸至模板底并与其上的外钢楞牢固扣接在一起，并做好抗滑移措施；梁底部的斜撑支架应当尽可能与下排架同步搭设，若是无法同步也必须确保在梁钢筋骨架安装就位之前架设完毕，从而保证斜撑支架与梁下排架能够共同受力；全部的斜撑杆都应尽可能与梁下排架的横杆及立杆进行牢固扣接，并与楼层满堂架相连，这样有利于增强斜撑支架的整体稳定性。
(2)立杆与扫地杆。立杆的上端应当与梁底的内外楞分别进行扣接，借此来形成双扣件，有利于抗滑移，而立杆的下端应当支撑在楼面木板的钢垫块上；扫地杆应设置在梁下排架下面的位置上，可在中间位置处设两道大小横杆，并在梁底排架的两侧位置，横向设置斜撑、纵向设置剪力撑，然后将梁下排架与满堂架牢固连接在一起，借此来增加排架的刚度。
2.2 钢筋施工要点
在梁式转换层结构中，钢筋的用量非常大，并且型号也比较繁多，加之转换梁的截面较大，从而使得钢筋的布置相对比较复杂。为此，掌握好钢筋的施工技术要点就显得尤为重要。
(1)翻样与下料。在对钢筋进行翻样前，应当清楚了解图纸的设计意图，并对设计文件及相关说明进行认真审核，同时还应掌握与之相关的规范标准，在翻样时应尽量结合具体工程，并充分考虑施工的便捷性来确定翻样方案；为了便于钢筋安装，应当在安装前对全部的梁主筋按照实际安装顺序进行编号；由于梁箍筋较大，在下料时应当注意接头位置的焊接质量，尽可能避免接头出现在箍筋的弯折处。
(2)钢筋连接。由于梁式转换层结构中所使用的钢筋种类比较繁多，不同位置处的钢筋受力情况均不相同，为此，应当充分考虑各个部位的具体受力情况、施工难度等因素，优选最佳的连接方式。通常情况下，转换层大梁的主筋是整个结构中最为重要的受力单元，为了提高这部分的承载能力应尽可能采用对钢筋本体无损伤的连接方式，如冷挤压连接法；主钢筋和剪力墙竖向分布筋应尽量采用电渣压力焊进行连接；主梁上的腰筋以及联系梁上的主筋可以采用闪光焊进行可靠连接；对于一些受力不是很重要的部位，如联系梁箍筋等则可采用绑扎的方式进行连接。无论采用哪种连接方式，都必须控制好连接质量。
2.3 混凝土浇筑施工要点
高层建筑梁式转换层结构中，一般采用的都是大体积混凝土，由于浇筑量相对较大，浇筑时间较长且速度较快，为此，在施工中必须控制好浇筑质量，混凝土浇筑的施工要点如下：
(1)在混凝土浇筑施工前，应当制定出切实可行的施工方案，并对现场施工人员进行技术交底。
(2)为了进一步确保施工过程中模板支撑体系能够均匀受力，并降低水化热现象的发生几率，可采用分层浇筑法，浇筑厚度应控制在300～500mm这一范围内。在确保混凝土浇筑过程中不出现冷缝的前提下，尽可能放缓浇注速度，这样有利于散热。
(3)每台泵每小时的浇筑量应当尽可能控制在25m3以内，并控制好标高。同时在浇筑混凝土梁板时必须一次成型，不得留设施工缝。
(4)混凝土振捣过程中，应当快插慢拔，点位应布置均匀，并逐一进行振捣，避免漏振的情况发生。振捣器的移动间距应当小于其作用半径的1.5倍，通常为300～400mm；在对上一层进行振捣时，振捣器应插入下层50mm左右的深度；当梁部混凝土浇筑至板面高度时，应进行二次振捣，以确保振捣质量。
(5)在同一段内浇筑混凝土时必须确保浇筑连续，不得形成施工缝及冷缝，若有特殊要求必须预留施工缝，则必须按照相关设计及规范要求进行留设，以免影响整体质量。 (6)由于大体积混凝土浇筑完毕后表面的水泥浆液较厚，为此，应对其进行相应的处理。可先用刮杠进行初步刮平，待混凝土初凝前再用铁磙进行碾压，最后用抹子搓平压实，这样有利于降低表面裂缝的产生。此外，在对楼面板进行浇筑时，应当一边浇筑一边进行打毛处理，严禁在表面上洒干水泥压光。
(7)在现场浇筑过程中，应当对模板、钢筋以及预埋件等进行观察，若发现有移位或是变形时，应当立即停止浇筑并采取相应的措施予以解决。
(8)混凝土浇筑完成后，应当做好养护工作，养护时间应以GB50204-2002中的有关规定为准。此外，为了避免混凝土出现早期裂缝，还应进行覆盖或洒水养护。
3、梁式转换层施工技术在高层建筑工程中的具体应用
3.1 工程简介
某建筑工程总面积为32345m2，由主楼与裙房组成，总体高度为85.8m，其中地上21层，地下1层。第7层为转换层，经综合考虑后决定采用梁式转换层，转换梁的规格从500x1000mm-1000x2800mm不等。
3.2 施工方法
由于本工程转换层大梁的界面尺寸相对较大，每延米的自重约为76kN／m，从而使下层梁板很难单独承受重力荷载。为此，经研究后决定采用以下施工方案：首先，对转换层下的结构层进行加固处理，即6层、5层和3层，这样便可以有至少两层以上的楼面结构来承受转换层的施工荷载；其次，具体施工时，可分为两个阶段，第一个阶段为2～8轴，可采取一次性浇筑完成，第二个阶段为1／8～17轴，可采用二次浇筑施工，第二次混凝土浇筑应当在第一次浇筑至转换层楼板顶以下300mm处且强度达到75％时进行。
3.3 施工步骤
5、6层梁板支撑加固→定位放线、测定标高→安装转换梁底模板→转换梁钢筋绑扎→安装侧模→转换梁底部混凝土浇筑→绑扎板钢筋→浇筑转换梁上部和转换层楼板混凝土→由下向上逐次拆除支撑。
3.4 转换层支撑设计
按照本工程的特点，并经过多方面综合考虑后，决定采用以下支撑方式：
(1)不拆除第6层模板及其支撑结构，并在此基础上对其框架梁支撑体系进行加密处理，具体做法如下：在框架梁底部位置处多设置一根支撑，可选用φ48x3.5mm的钢管作为支撑，沿梁间距600mm。
(2)第5层采取同上的做法，并在第4层选择一些合适位置加设支撑杆。
通过相关软件的验算以及有限元分析，这种支撑方式在强度和稳定性上都能满足要求，进而确保了转换梁结构的整体受力性能。图1为该支撑方式的结构示意图。
4、结论
总而言之，在高层建筑工程中，梁式转换层施工是一项较为复杂且系统的工作，其施工质量的优劣直接关系到建筑整体的安全性和稳定性。为此，在实际施工过程中，相关人员应当了解并掌握施工技术要点，并采取科学合理、行之有效地措施控制好施工质量，这样有助于确保结构的整体质量，进而发挥出其应有的价值和作用，为高层建筑的安全、稳定提供坚实保障。
关键词：高层建筑；梁式转换层；施工技术；质量控制
1、高层建筑工程中梁式转换层简介
目前，由于我国高层建筑在使用功能上对空间的要求越老越大，为了满足这一要求，就需要采用转换层结构，而在众多的转换层结构形式中，梁式转换层以其自身的诸多优点，获得了非常广泛的应用。自上个世纪70年代中期开始，一些高层建筑中便出现了梁式转换层，在这短短数10年中，随着各方面技术的不断完善，使得梁式转换层的应用范围越来越广。通过对100栋高层建筑进行调查结果表明，其中有80栋采用的是梁式转换层结构，由此可见梁式转换层的应用非常之广。在高层建筑中，采用梁式转换层进行结构转换的最终目的是为了防止结构突变、减少上下层刚度变化，以此来达到稳定结构、保证使用功能的目的。
梁式转换层是高层建筑中应用较广的一种转换层形式，具体是指在现浇钢混楼板之上设置单向、双向、斜向托梁等，来达到承托本层当中落空的上层承重柱以及剪力墙的目的。通常情况下，在高层建筑中的梁式转换层结构一般都被用于底部空间较大的剪力墙结构中，当设计要求需要纵向与横向同时转换时，可采用双向梁的形式进行布置，而对于框筒或是筒中筒的结构，则可按照实际需要在相应的楼层当中布置一圈转换大梁，其作用是能够将上部柱的荷载通过转换梁传递到下层两边的柱上，以确保结构的整体稳定性。就梁式转换层而言，其传力途径较为简单明了，即墙一梁一柱，它的优点是构造简单、安全可靠、受力性能良好施工便捷、分析计算容易、造价相对较低，常被用于上部结构为剪力墙、下部结构为框架的高层建筑当中。
2、高层建筑梁式转换层施工技术措施
2.1 模板与支架的施工要点
在梁式转换层结构施工中，模板工程是整个施工过程中较为重要的环节之一，其施工要点如下：
(1)斜撑。在该环节的施工中，全部斜撑杆都必须按照≤450角进行设置，排距沿柱面竖向应控制在1m以内；设置在梁底位置处的斜撑杆应当与底部模板的外钢楞相协调，间距应控制在400mm以内为宜；斜撑杆的上端应当伸至模板底并与其上的外钢楞牢固扣接在一起，并做好抗滑移措施；梁底部的斜撑支架应当尽可能与下排架同步搭设，若是无法同步也必须确保在梁钢筋骨架安装就位之前架设完毕，从而保证斜撑支架与梁下排架能够共同受力；全部的斜撑杆都应尽可能与梁下排架的横杆及立杆进行牢固扣接，并与楼层满堂架相连，这样有利于增强斜撑支架的整体稳定性。
(2)立杆与扫地杆。立杆的上端应当与梁底的内外楞分别进行扣接，借此来形成双扣件，有利于抗滑移，而立杆的下端应当支撑在楼面木板的钢垫块上；扫地杆应设置在梁下排架下面的位置上，可在中间位置处设两道大小横杆，并在梁底排架的两侧位置，横向设置斜撑、纵向设置剪力撑，然后将梁下排架与满堂架牢固连接在一起，借此来增加排架的刚度。
2.2 钢筋施工要点
在梁式转换层结构中，钢筋的用量非常大，并且型号也比较繁多，加之转换梁的截面较大，从而使得钢筋的布置相对比较复杂。为此，掌握好钢筋的施工技术要点就显得尤为重要。
(1)翻样与下料。在对钢筋进行翻样前，应当清楚了解图纸的设计意图，并对设计文件及相关说明进行认真审核，同时还应掌握与之相关的规范标准，在翻样时应尽量结合具体工程，并充分考虑施工的便捷性来确定翻样方案；为了便于钢筋安装，应当在安装前对全部的梁主筋按照实际安装顺序进行编号；由于梁箍筋较大，在下料时应当注意接头位置的焊接质量，尽可能避免接头出现在箍筋的弯折处。
(2)钢筋连接。由于梁式转换层结构中所使用的钢筋种类比较繁多，不同位置处的钢筋受力情况均不相同，为此，应当充分考虑各个部位的具体受力情况、施工难度等因素，优选最佳的连接方式。通常情况下，转换层大梁的主筋是整个结构中最为重要的受力单元，为了提高这部分的承载能力应尽可能采用对钢筋本体无损伤的连接方式，如冷挤压连接法；主钢筋和剪力墙竖向分布筋应尽量采用电渣压力焊进行连接；主梁上的腰筋以及联系梁上的主筋可以采用闪光焊进行可靠连接；对于一些受力不是很重要的部位，如联系梁箍筋等则可采用绑扎的方式进行连接。无论采用哪种连接方式，都必须控制好连接质量。
2.3 混凝土浇筑施工要点
高层建筑梁式转换层结构中，一般采用的都是大体积混凝土，由于浇筑量相对较大，浇筑时间较长且速度较快，为此，在施工中必须控制好浇筑质量，混凝土浇筑的施工要点如下：
(1)在混凝土浇筑施工前，应当制定出切实可行的施工方案，并对现场施工人员进行技术交底。
(2)为了进一步确保施工过程中模板支撑体系能够均匀受力，并降低水化热现象的发生几率，可采用分层浇筑法，浇筑厚度应控制在300～500mm这一范围内。在确保混凝土浇筑过程中不出现冷缝的前提下，尽可能放缓浇注速度，这样有利于散热。
(3)每台泵每小时的浇筑量应当尽可能控制在25m3以内，并控制好标高。同时在浇筑混凝土梁板时必须一次成型，不得留设施工缝。
(4)混凝土振捣过程中，应当快插慢拔，点位应布置均匀，并逐一进行振捣，避免漏振的情况发生。振捣器的移动间距应当小于其作用半径的1.5倍，通常为300～400mm；在对上一层进行振捣时，振捣器应插入下层50mm左右的深度；当梁部混凝土浇筑至板面高度时，应进行二次振捣，以确保振捣质量。
(5)在同一段内浇筑混凝土时必须确保浇筑连续，不得形成施工缝及冷缝，若有特殊要求必须预留施工缝，则必须按照相关设计及规范要求进行留设，以免影响整体质量。 (6)由于大体积混凝土浇筑完毕后表面的水泥浆液较厚，为此，应对其进行相应的处理。可先用刮杠进行初步刮平，待混凝土初凝前再用铁磙进行碾压，最后用抹子搓平压实，这样有利于降低表面裂缝的产生。此外，在对楼面板进行浇筑时，应当一边浇筑一边进行打毛处理，严禁在表面上洒干水泥压光。
(7)在现场浇筑过程中，应当对模板、钢筋以及预埋件等进行观察，若发现有移位或是变形时，应当立即停止浇筑并采取相应的措施予以解决。
(8)混凝土浇筑完成后，应当做好养护工作，养护时间应以GB50204-2002中的有关规定为准。此外，为了避免混凝土出现早期裂缝，还应进行覆盖或洒水养护。
3、梁式转换层施工技术在高层建筑工程中的具体应用
3.1 工程简介
某建筑工程总面积为32345m2，由主楼与裙房组成，总体高度为85.8m，其中地上21层，地下1层。第7层为转换层，经综合考虑后决定采用梁式转换层，转换梁的规格从500x1000mm-1000x2800mm不等。
3.2 施工方法
由于本工程转换层大梁的界面尺寸相对较大，每延米的自重约为76kN／m，从而使下层梁板很难单独承受重力荷载。为此，经研究后决定采用以下施工方案：首先，对转换层下的结构层进行加固处理，即6层、5层和3层，这样便可以有至少两层以上的楼面结构来承受转换层的施工荷载；其次，具体施工时，可分为两个阶段，第一个阶段为2～8轴，可采取一次性浇筑完成，第二个阶段为1／8～17轴，可采用二次浇筑施工，第二次混凝土浇筑应当在第一次浇筑至转换层楼板顶以下300mm处且强度达到75％时进行。
3.3 施工步骤
5、6层梁板支撑加固→定位放线、测定标高→安装转换梁底模板→转换梁钢筋绑扎→安装侧模→转换梁底部混凝土浇筑→绑扎板钢筋→浇筑转换梁上部和转换层楼板混凝土→由下向上逐次拆除支撑。
3.4 转换层支撑设计
按照本工程的特点，并经过多方面综合考虑后，决定采用以下支撑方式：
(1)不拆除第6层模板及其支撑结构，并在此基础上对其框架梁支撑体系进行加密处理，具体做法如下：在框架梁底部位置处多设置一根支撑，可选用φ48x3.5mm的钢管作为支撑，沿梁间距600mm。
(2)第5层采取同上的做法，并在第4层选择一些合适位置加设支撑杆。
通过相关软件的验算以及有限元分析，这种支撑方式在强度和稳定性上都能满足要求，进而确保了转换梁结构的整体受力性能。图1为该支撑方式的结构示意图。
4、结论
总而言之，在高层建筑工程中，梁式转换层施工是一项较为复杂且系统的工作，其施工质量的优劣直接关系到建筑整体的安全性和稳定性。为此，在实际施工过程中，相关人员应当了解并掌握施工技术要点，并采取科学合理、行之有效地措施控制好施工质量，这样有助于确保结构的整体质量，进而发挥出其应有的价值和作用，为高层建筑的安全、稳定提供坚实保障。