发布时间：2023-10-31 11:01:52
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高层建筑转换层结构的设计与施工阶段对整栋楼层起着至关重要的环节，所以，控制好高层建筑转换层结构在设计时的注意事项与施工中常出现的问题，及时提出措施加以解决就显得尤为重要。
1、高层建筑转换层结构简析
为满足高层建筑结构将上部布置小空间，刚度大的剪力墙，下部布置大空间、刚度小的框架柱而专门在楼层拦腰一层设置的一种转换结构构件。一般随建筑结构的多样性呈现多种形式，有的是非曲直转换板形式，实心的厚板结构，里面不能住人；有的是转换梁结构，可以安装设备或住人，其高度限定在2.2m以下，以减少占用规划指标。
转换层的结构形式，一般分为：斜杆桁架式、梁式、空腹桁架式、箱形和板式。其中较为常用的结构形式为梁―柱体系。其主要特点表现在，转换层结构构件承受巨大的竖向荷载内力很大；跨度通常是上部结构跨度的数倍；连续施工强度大、过程复杂；其结构的分析和设计与常规结构不同.。
2、高层建筑转换层设计经验探讨
2.1设计原则
转换层结构在设计时，必须满足建筑物经济、质量、安全、搞震性要求的前提下考虑，选择具有明确传力路径的转换层结构型式，做到转换刚度宜小不宜大，减少竖向结构的转换构件，增加直接落地的竖向构件，从而增加搞震力度等。
2. 2转换层结构形式选择原则
2.2.1梁式转换层
梁式转换层的传力直接、明确，传力途径清楚。跨度较大且承托层数较多时，采用较大的截面高度为1. 6~4. 0 m。跨度较小及承托层数少时，采用0. 9~1. 4 m较小的截面高度。施工方便且构造简单，工作可靠，转换梁受力性能好，结构计算也相对容易，很多情况下混凝土用量可达到板式转换层混凝土用量的几倍。
2.2.2 桁架式转换层
桁架式转换层传力明确、传力途径清楚。其节间可采用轻质建筑材料填充，有利于减轻结构自重，同时抗侧力刚度比转换梁小，地震反应要比梁式转换的高层建筑小得多。但构造和施工复杂，且转换桁架使充分利用该转换层空间成为可能.，为开洞与设置管道具备了很大灵活性的位置和大小的条件。也从施工工程中得知，转换桁架其混凝土用量比、钢材的采用比转换梁节约成本些。
2.2.3 板式转换层
板式转换层传力不清楚，受力复杂，相邻上、下层受很大作用力。从抗剪和抗冲切角度考虑，容易在地震作用下反应强烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米区间，且结构计算困难。施工中，上部结构布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直构件的承载力设计要求，故板必须三向配筋。
2.3转换层合理取值
为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大.，为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大，保证转换层上、下部主体结构刚度与变形特征的接近。应控制好剪切刚度比，上、下主体结构的刚度分别要一个弱化一个强化。从而确保转换层下部大空间整体结构，达到合适的强度、刚度、延性和抗震能力。
2.3.1 大底盘大空间剪力墙结构
由于转换层附近结构内力非常复杂，为保持主体刚度力求变化不过于悬殊，大底盘大空间剪力墙结构的上层与底盘刚度变化较小。仅主体部分部份上层与底盘剪切刚度比，大底盘的总刚度力求等于或稍大于上部楼层刚度，上层与底盘(包括主体和裙房)剪切刚度比小于或于1。.因此,底盘尽可能布置纵、横向剪力墙并加大厚度，剪力墙尽量布置在底盘的边、角部位,以加大其抗扭刚度.。
2.3.2.底部大空间剪力墙结构
由于底部大空间剪力墙结构，底层大且部分剪力墙不落地改为框支，为防止底部刚度显着减小的突变。因此，应控制转换层上、下层剪切刚度比，其中：非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间，抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间。
2.3.3.鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构
为防止鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构的刚度减少太多，且在下部大空间层过于集中变形，因此，转换层上、下层剪切纵、横两个方向的刚度比，应为非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间；抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间。2.3.4. 大柱距的框筒结构或内部抽柱的框架结构，保持上、下层剪切刚
2.4转换层楼板平面内力和变形的计算
为确保转换层结构控制质量安全可靠，必须精确计算位于楼板平面内力和变形。目前，实际工程设计过程采用的计算分析程序，均假定楼板在自身平面内刚度为无穷大，只作刚体运动，没有相对变形.，导致框支柱的剪力比计算值大几倍。
3、转换层结构施工存在的问题及应对措施
3. 1存在的问题
3.1.1 转换层下部结构受压太大，庞大的转换层及其复杂支撑体系的自重，都要由转换层下部的结构承担受力。实际施工中，直接产生对下部结构较大的不利影响，影响最大的表现在对下部楼层楼板。
3.1.2. 施工成本的增加，在施工过程中，常规采用的混凝土浇筑方法，一般情况下，需从转换层一直支到底层地面，有些甚至达到地下室的厚板。因此，导致材料的占用量非常大，材料周转费用过大。而且施工难度也大，主要包括转换层空间大，转换层自重大，转换层结构及其支撑体系复杂上。
3.1.3 温度裂缝，在施工中，具备大体积混凝土施工特性的如：厚板式转换层，须采用有效的施工措施加以防范，防止其裂缝的生成。
3.1.4钢筋的安装和骨架的稳定，在施工转换层结构中，通常情况下，钢筋分项工程量大，而且施工难度也大，为保证钢筋安装的正确性和骨架的稳定性.，须采取有效的手段与方法，以确保钢筋分项工程的施工质量。
3. 2有效应对措施
3.2.1钢筋的施工处理。在在施工中，对钢筋的翻详和下料，首先要熟悉设计文件及有关说明，弄清楚设计意图掌握有关规定，考虑好钢筋之间的穿插避让关系，转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊，对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头连接或冷挤压套筒连接。确定制作尺寸和帮扎次序，保证转换梁高度或转换板厚度较大时，钢筋骨架的稳定性和便于操作。
3.2.2合理布置转换层支撑体系。竖向受力构件如：柱、剪力墙承担着来自高层建筑的上部荷载，同时也承受转换层施工过程中的庞大荷载。因此，根据下部结构的特征，可采用灵活布置悬空支撑体系，直接减少作用于楼板、梁等水平构件，使转换层施工过程中的庞大荷载合理地传递给下部贯通的竖向受力构件。同时，认真分析计算下部构件的受力情况，排除高层建筑上部荷载过重造成的安全隐患，杜绝工程事故发生.。
3.2.3采用分层浇筑混凝土。
在由于转换层水平构件高跨比较大，表现为短深梁或厚板的受力特性。在工程中采用二次叠浇法施工，可先浇筑部分构件的强度承担部分荷载，给支撑体系卸荷。需要注意的是，要确保构件在施工过程中、正常使用状态下都能满足要求，认真分析出叠合构件的受力。
3.2.4 加强大体混凝土的施工，在针对转换层体积大的因素，在混凝土浇筑施工中，应采用一些养护措施，可选用低水化热的矿渣，火山灰硅酸盐水泥的技术，以达到降低转换层内部与表面温度差等。
4、结语
许多高层建筑是集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑，转换层的普遍运用，须根据工程本身特点和验算中受力状态的不明确等因素，选择科学合理的设计方案，确保方案设计的全面性、科学性，减少施工的风险和难度。从而不但可节约建设投资、减少能源消耗、达到建筑面积的最高利用率，而且为人们提供更方便、省时的生活环境和工作条件，适应现代社会高效率、快节奏的生活。
参考文献：
中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0177-01
引言
高层建筑在全国范围内得到了迅猛发展，反过来也对经济的发展有一定的促进作用。人们的生活质量和水平随着经济的发展也得到了很大的提高。因此，人们对建筑行业提出了更高的要求，尤其是对生活质量有了更高的要求。在高层建筑给排水设计和施工和人民的生产和生活有着十分密切的关系，这就决定了高层建筑给排水设计和施工的重要性。由此可见，做好高层建筑给排水设计和施工具有十分重要的意义。本文从给排水工程的设计和施工两方面入手，通过分析给排水工程施工中的难点问题，提出了有针对性的解决方案以及相关质量控制措施，以保证工程质量，提高建筑使用性能。
1.给排水工程设计
1.1 建筑给水
（1）给水管道设备的选用
我国传统的给水管道材料为热镀锌钢管，这种钢管具有易锈蚀的特点，使得生活用水不满足饮用要求，近几年由于高分子合成技术和添加剂的不断革新，出现了各种各样的塑料给排水管道，如PP-R管、PVC管、PE管、ABS管等，他们都具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。
当采用PP-R管等可热熔连接管材时，可将接头设置于地面下，当选择铝塑复合管等非热熔连接管材时，应将连接接头设置于地面上，防止漏水时检修困难。
（2）给水方式的确定
高层建筑与一般多层建筑相比，建筑层数多、建筑高度大、结构复杂，在给水排水技术上都有一定的难度，这就需要对高层建筑进行技术经济分析，合理的选取加压供水设备，如高位水箱供水、气压水箱供水、无水箱变频泵供水等，需要对给水系统进行合理的分区，并加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。
（3）管道设备的布置
1.2 建筑排水
在高层建筑中，由于排水立管比较长、泄水量大、落差高、产生的能量比较大，往往会在管道内产生气压波动，最终造成卫生器具的破坏，从而下水道中的臭气侵入室内，污染环境。因此，为了提高建筑排水的效果和质量，要从以下各个方面进行有效控制，保证排水系统运行的安全。
（1）卫生间出现渗漏情况，主要原因是卫生间地面防水未处理好，地面水渗透到下层，因此要做好卫生间地面的防水处理，保证卫生间所有的管道进行严格注水试压后方可进行隐蔽工作。
（2）如果卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，应该将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管应沿卫生间地面墙角处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。
2.给排水施工中的质量控制
在高层建筑施工中，需要各个专业相互协调配合，尤其是土建施工中，没有做好给排水的预埋工作，将会造成预埋孔洞位置不准确，甚至出现漏埋现象。
在进行楼层施工时，首层一般比较复杂，涉及到的管线、洞口都比较多，从第二层开始就为标准层，其上所有楼层的给排水管道、洞口、管线留设都一样，方便施工，因此需要对土建施工人员进行技术交底。
在高层建筑中，要做好防火措施，一般横干管要穿越防火分区时，需要设置隔离墙和防火墙，防火套管、阻火圈等材料的耐火极限不得小于管道贯穿部位的建筑构件的耐火极限。阻火圈宜采用阻燃膨胀剂制作，保证在发生火灾时，能有效阻止火焰和烟气蔓延，避免人身伤害和财产损失。
3.给排水工程施工方法
为了应对高层建筑给排水施工中的难点问题，特提出以下方法予以解决。
3.1 预留预埋
预留预埋是给排水施工的关键工序，套管、孔洞的预留位置是否准确，将直接影响到给水排水管道的安装质量，最终影响到厨房、卫生间的管道安装；当套管、孔洞的预留位置出现偏差，这就需要将浇筑好的混凝土凿开，重新进行埋设，即费工又费时，因此在现场施工时，施工人员应该严格按照图纸尺寸进行预埋，保证对设备的安装尺寸、管道配件的安装尺寸非常熟悉，并绘制出预埋图，才能顺利的完成预埋工作；当预埋完成后，应该做好固定工作，保证浇筑混凝土时不会出现移位情况。
3.2 样板层
为了保证标准层的管道安装、尺寸、位置都满足要求，卫生洁具的定位尺寸正确，就需要在施工前由经验丰富的施工人员做好一个样板层，可以在制作样板房的过程中发现设计中出现的问题，并根据实际情况，与设计单位和监理单位进行沟通，及时处理，最后要由建设单位、施工单位、监理单位共同检验验收。
4.施工质量控制
4.1 事前控制
在施工前，要熟悉工程相关文件，并组织制定施工组织设计，做好图纸会审工作，做好施工图纸交底和图纸会审工作，通过设计交底就可以了解设计意图，了解工程的难点和重点，通过图纸会审解决设计中的缺陷、错误，作出相关专业的位置、尺寸、标高协调，解决各专业问题的矛盾冲突，统一各方面的意见，为工程顺利进行创造必要的条件。
4.2 事中控制
工程质量的施工控制是质量控制的重点，其控制效果将直接影响到工程质量。针对工程的具体情况，应该分清主次，把握重点的进行控制：
（1）严格执行给水排水材料检验制度。在材料、设备进场时，材料管理人员应该核对材料和设备的合格证书，确保所有的材料满足设计要求。
（2）做好隐蔽工程检验工作。在施工过程中要严格执行隐蔽验收制度。高层施工中给排水管道安装比较复杂，施工方必须安装设计要求进行施工，并按照规定进行隐蔽验收。
（3）合理组织施工。现场管理人员应该根据现场实际情况合理组织人员施工，并针对存在的问题提出改进措施，以保证施工质量。
4.3 事后控制
在给水排水工程完成后，要做好竣工验收，根据高层建筑给排水的情况可以按照工序验收、分项分部工程验收、单位工程验收三个步骤进行，在验收过程中要控制重点，坚决把好质量关，不得让不合格的工序通过验收，不得在没有进行验收的情况下进入下道工序，进而确保分项分部工程的质量。
现代高层建筑中，给排水工程质量要求越来越高。要满足使用要求，必须严格组织施工，做好施工各环节的统筹规划，并针对施工中的重点问题和技术难点进行科学的施工设计，采用有效的技术措施，才能保证施工质量，使给排水工程达到满意的质量效果。
参考文献
中图分类号TU97 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0082-02
随着高层建筑越来越多，建筑给水排水安装质量成为影响人们生活和建筑物的使用价值的主要原因。高层建筑的主体结构多为框剪或筒体结构，主体结构预留预埋的套管、孔洞到位准确情况，是保证工程质量的关键；给水排水施工需要精确的施工和管理。因此，有必要对给排水系统进行科学设计，并加以严格的施工管理，以确保工程质量。
1 给排水工程设计
1.1 建筑给水
1.1.1 给水管道设备的选用
我国传统的给水管道材料为热镀锌钢管，近几年出现了各种各样的塑料给排水管道，如PP-R管、PVC管、PE管、ABS管等，他们都具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。
当采用PP-R管等可热熔连接管材时，可将接头设置于地面下，当选择铝塑复合管等非热熔连接管材时，应将连接接头设置于地面上，防止漏水时检修困难。
1.1.2 给水方式的确定
高层建筑与一般多层建筑相比，建筑层数多、建筑高度大、结构复杂，在给水排水技术上都有一定的难度，这就需要对高层建筑进行技术经济分析，合理的选取加压供水设备，对给水系统进行合理的分区，并加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。
1.1.3 管道设备的布置
对管道布置进行优化可以在满足用户用水的情况下减少工程造价。但是相对于城市管网优化设计，建筑管网具有特殊性，且管网覆盖面小、管径小，造价自然低，这就需要在高层建筑不断增多的情况下，针对高层建筑管网的特殊性，不断提高管道的质量和性能，通过进行管道的优化改善管道设备的布置。
1.2 建筑排水
在高层建筑中，由于排水立管比较长、泄水量大、落差高、产生的能量比较大，往往会在管道内产生气压波动，最终造成卫生器具的破坏，从而下水道中的臭气侵入室内，污染环境。因此，为了提高建筑排水的效果和质量，要从以下各个方面进行有效控制，保证排水系统运行的安全。
1）卫生间出现渗漏情况，主要原因是卫生间地面防水未处理好，地面水渗透到下层，因此要做好卫生间地面的防水处理，保证卫生间所有的管道进行严格注水试压后方可进行隐蔽工作；
2）如果卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，应该将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管应沿卫生间地面墙角处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处；
3）在施工中要注意和各个专业的协同配合，由于排水横管及立管均设置于外墙，为了减小对外观的影响，要在建筑方案设计中，根据给排水施工人员的建议将卫生间布置在建筑的凹槽处，尽量降低对建筑立面的负面影响；
4）高层建筑为减少空调凝结水的自由散落，因此在空调机旁要设置凝结水排水立管，卧室大多采用分体式空调机排水，在离地面2 100m处的冷凝水排水立管上接入三通口，将空调凝结水排水软管接入。
2 给排水工程施工方法
为了应对高层建筑给排水施工中的难点问题，特提出以下方法予以解决。
2.1预留预埋
预留预埋是给排水施工的关键工序，套管、孔洞的预留位置是否准确，将直接影响到给水排水管道的安装质量，最终影响到厨房、卫生间的管道安装；当套管、孔洞的预留位置出现偏差，这就需要将浇筑好的混凝土凿开，重新进行埋设，即费工又费时，因此在现场施工时，施工人员应该严格按照图纸尺寸进行预埋，保证对设备的安装尺寸、管道配件的安装尺寸非常熟悉，并绘制出预埋图，才能顺利的完成预埋工作；当预埋完成后，应该做好固定工作，保证浇筑混凝土时不会出现移位情况。
2.2样板层
为了保证标准层的管道安装、尺寸、位置都满足要求，卫生洁具的定位尺寸正确，就需要在施工前由经验丰富的施工人员做好一个样板层，可以在制作样板房的过程中发现设计中出现的问题，并根据实际情况，与设计单位和监理单位进行沟通，及时处理，最后要由建设单位、施工单位、监理单位共同检验验收。
2.3分区施工
高层建筑具有外墙面积大、高度高、功能复杂、施工难度大等特点，因此在进行给排水施工时，为了保证施工质量，应该采取分区安装的施工方法，按建筑的层数分为上中下三个区域，分别施工，这种施工方法具有施工速度快、节省材料、避免施工作业面混乱等优点，有效的执行施工组织、监督工作。
3 施工质量控制
3.1事前控制
在施工前，要熟悉工程相关文件，并组织制定施工组织设计，做好图纸会审工作，做好施工图纸交底和图纸会审工作，通过设计交底就可以了解设计意图，了解工程的难点和重点，通过图纸会审解决设计中的缺陷、错误，作出相关专业的位置、尺寸、标高协调，解决各专业问题的矛盾冲突，统一各方面的意见，为工程顺利进行创造必要的条件。
3.2事中控制
工程质量的施工控制是质量控制的重点，其控制效果将直接影响到工程质量。针对工程的具体情况，应该分清主次，把握重点的进行控制：1）严格执行给水排水材料检验制度；2）做好隐蔽工程检验工作；3）合理组织施工。现场管理人员应该根据现场实际情况合理组织人员施工，并针对存在的问题提出改进措施，以保证施工质量。
3.3事后控制
在给水排水工程完成后，要做好竣工验收，根据高层建筑给排水的情况可以按照工序验收、分项分部工程验收、单位工程验收三个步骤进行，进而确保分项分部工程的质量。
4 结论
现代高层建筑中，给排水工程质量要求越来越高。要满足使用要求，必须严格组织施工，做好施工各环节的统筹规划，并针对施工中的重点问题和技术难点进行科学的施工设计，采用有效的技术措施，才能保证施工质量，使给排水工程达到满意的质量效果。
参考文献
