摘 要:建筑工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐,其行業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極大的影響力。隨著城市化水平的不斷提升,人們對(duì)高層建筑工程的質(zhì)量及安全性提出了更高的要求。轉(zhuǎn)換層施工作為高層建筑工程施工的重要內(nèi)容,其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到建筑工程事業(yè)的整體水平。為此,本文主要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的概況、技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究,以期為建筑工程質(zhì)量的提升提供一個(gè)可靠保障。 

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;概況

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步,近年來(lái),高層房屋建筑越來(lái)越受到人們?nèi)粘I詈蜕虡I(yè)化的重視,因此的到快速的發(fā)展。隨著人們對(duì)土地需求量的逐漸增大,建筑的類(lèi)型也發(fā)生了巨大的變化,多樣化、復(fù)雜化、綜合化成為目前發(fā)展的總趨勢(shì)。因此,現(xiàn)代高層建筑中,一般下部多層建筑用于建造綜合性商業(yè)網(wǎng)點(diǎn),上部高層建筑為住宅或辦公,在結(jié)構(gòu)上與簡(jiǎn)單的住宅房屋建筑有了較大改變,增加了大跨度結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為較小跨度結(jié)構(gòu)的過(guò)渡轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層。因此,在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工中,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層成為高層建筑的重點(diǎn)、難點(diǎn)。 

一、高層建筑轉(zhuǎn)換層的概況 

高層建筑中轉(zhuǎn)換層的突出特點(diǎn)主要有兩個(gè)方面:一是轉(zhuǎn)換層通常設(shè)置在建筑物的下部,在它的上面承受著幾十層的荷載,受力復(fù)雜,它的破壞將會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。由于設(shè)計(jì)時(shí)分析方法的限制,對(duì)各種形式轉(zhuǎn)換層難以做到精確分析;另一方面是轉(zhuǎn)換層部位地震反應(yīng)強(qiáng)烈。由于轉(zhuǎn)換層承受荷載巨大,導(dǎo)致其截面超出常規(guī),鋼材耗用量大、剛度大,重量也較一般樓層顯著加大。 

高層建筑水平力起控制作用,在地震區(qū),一般要求樓層的質(zhì)量和剛度均勻變化,不宜有突變,否則在地震作用下易產(chǎn)生薄弱層。高層建筑在轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的變化導(dǎo)致該部位地震反應(yīng)加大。另外,轉(zhuǎn)換層的巨大截面還會(huì)給施工帶來(lái)許多不方便。如武漢新世界中心,轉(zhuǎn)換層采用1.6m厚的厚板,這種厚度的板不但配筋、混凝土澆筑困難,施工質(zhì)量難以控制,而且施工時(shí)對(duì)其下部的模板支撐體系要求嚴(yán)格。0.5kN/m2以上的澆筑重量,常規(guī)的模板支撐不適用,還需另行設(shè)計(jì)制作,增加了工程的費(fèi)用。一般地,由于轉(zhuǎn)換層以上是小開(kāi)間的剪力墻結(jié)構(gòu),而轉(zhuǎn)換層以下是以柱為主要承重的大空間結(jié)構(gòu)。很明顯,轉(zhuǎn)換層以上的結(jié)構(gòu)剪切剛度大于轉(zhuǎn)換層以下的結(jié)構(gòu)剪切剛度,這必須進(jìn)行調(diào)整。按照不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換功能,轉(zhuǎn)換層可分為三種類(lèi)型:①高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不同,通過(guò)轉(zhuǎn)換層完成其從上層至下層不同結(jié)構(gòu)形式的變化。②高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不變,但通過(guò)轉(zhuǎn)換層完成其從上層到下層不同柱網(wǎng)軸線布置的變化。③通過(guò)轉(zhuǎn)換層同時(shí)完成高層建筑上層與下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)軸線布置的變化。 

為實(shí)現(xiàn)高層建筑內(nèi)部上、下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)(或剪力墻軸線網(wǎng))的變化,經(jīng)常采用以下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換形式:①梁式轉(zhuǎn)換。②板式轉(zhuǎn)換層。板的厚度一般很大,以形成厚板式承臺(tái)轉(zhuǎn)換層。它的下層柱網(wǎng)可以靈活布置,不必嚴(yán)格與上層結(jié)構(gòu)對(duì)齊,但板很厚,自重很大,材料用量很多。 

二、高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工應(yīng)用 

隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,我國(guó)建筑工程施工技術(shù)水平也得到了極大的提升,特別是高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)已經(jīng)愈加成熟。作為高層建筑工程施工的重要環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)水平的高低對(duì)建筑工程行業(yè)的發(fā)展具有關(guān)鍵性的作用。在建筑工程施工中必須提升板式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的科技含量,只有這樣才能推動(dòng)施工技術(shù)的全面進(jìn)步,才能提高高層建筑工程施工的整體技術(shù)水平。 

1、轉(zhuǎn)換層的自重和施工荷載往往非常大,應(yīng)選擇合理的模板支撐方案,并進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)。對(duì)大體積轉(zhuǎn)換層,混凝土施工時(shí)應(yīng)考慮采取減小混凝土水化熱的措施,防止新澆混凝土的溫度裂縫。轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時(shí)應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于鋼筋的布置。對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層,由于其跨度和承受的荷載都很大,預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量大,因此,要合理選擇預(yù)應(yīng)力的張拉技術(shù)以防止張拉階段預(yù)拉區(qū)開(kāi)裂或反拱過(guò)大。設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換梁(或轉(zhuǎn)換厚度)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。 

    防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。目前實(shí)際工程中采取的措施有:根據(jù)混凝土的配合比和預(yù)計(jì)的施工氣候及現(xiàn)場(chǎng)條件,采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)三維有限元溫度分析程序(3DTFEP),對(duì)大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板整個(gè)過(guò)程中的溫度狀況進(jìn)行模擬計(jì)算,掌握混凝土在澆筑后一個(gè)月內(nèi)的各部分溫度的變化規(guī)律,為大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的施工提供科學(xué)的預(yù)測(cè)分析和依據(jù)。大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工時(shí),應(yīng)采取措施控制混凝土內(nèi)部與混凝土表面溫度差小于15℃,實(shí)際工程中可采用下列方法: 

(1)蓄熱保溫法,即常規(guī)保溫方法;炷恋酿B(yǎng)護(hù)要把握兩個(gè)關(guān)鍵,即在升溫階段以保濕為主,在降溫階段以保溫為主。 

(2)內(nèi)降外保法,即在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)埋管通水冷卻降溫,使大體積混凝土水化熱溫升降低,減少混凝土內(nèi)部與混凝土表面的溫差,然后在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的表面及其底面采取保濕措施。c.蓄水養(yǎng)護(hù)法,即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)2h,隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄水高度一般為100mm。 

(3)澆筑厚大的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,為防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大和提高混凝土抗拉強(qiáng)度,在選用水泥方面可采取下列措施:優(yōu)先選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。摻用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化熱相應(yīng)降低。摻入減水劑,減少水泥用量,使混凝土緩凝,推遲水化熱峰值的出現(xiàn),使升溫延長(zhǎng),降低水化熱峰值,使混凝土的表面溫度梯度減少。 

(4)澆筑厚大的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r,為防止混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大和提高混凝土抗拉強(qiáng)度,在施工方法上可采取下列措施:采取先施工轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周?chē)Y(jié)構(gòu)或墻體,防止混凝土表面散熱過(guò)快,內(nèi)外溫差過(guò)大。變冬季施工的不利因素為有利因素,減低混凝土的入模溫度。在夏季高溫氣候施工時(shí),采用冰水?dāng)嚢,以減低混凝土的入模溫度。采用分層次施工,每層厚300mm~500mm,連續(xù)澆筑,并在每一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢。采用疊合梁原理,將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)按疊合構(gòu)件施工,可緩解大體積混凝土水化熱高,溫度應(yīng)力過(guò)大,對(duì)控制裂縫發(fā)展有利。 

三、結(jié)束語(yǔ) 

綜上所述,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,我國(guó)建筑工程行業(yè)得到了極大的發(fā)展。轉(zhuǎn)換層施工在高層建筑工程施工中占有重要位置,在工程施工中施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工及操作,提高施工技術(shù)水平,充分了解及掌握轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)及形式,這樣不僅可以確保工程施工的整體質(zhì)量,延長(zhǎng)工程的使用周期,同時(shí)還促進(jìn)企業(yè)的健康發(fā)展。 

參考文獻(xiàn) 

[1]王永德;高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的應(yīng)用[J];山西建筑;2010年02期. 

[2]單聯(lián)德;梁洪雷;王德海;高層建筑板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探討[J];山西建筑;2010年02期. 

[3]趙鴻鐵,胡安妮;高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式選擇影響因素的統(tǒng)計(jì)分析[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年01期. 

[4]于洪生,王成林,陳剛;高層商住樓轉(zhuǎn)換層梁板混凝土的裂縫控制措施[J];安徽建筑;2012年03期. 

[5]戴凱偉,周旭;高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工方案與施工要點(diǎn)[J];工程建設(shè)與設(shè)計(jì);2013年02期.