【摘要】层建筑设计中，当上下楼层的结构形式不一样时，往往通过设置转换层来进行转换，这种转换层起到了承上启下的作用，受力相当复杂，是结构设计中的难点。同时转换层截面尺寸大，混凝土和钢筋的用量都非常大，且施工过程中的不确定性因素多，给转换层的施工及其质量控制带来了很大的难度。因此，本文针对混凝土结构实际特征，进行技术研究。
【关键词】可靠度；失效模式；梁式转换层；施工技术；质量控制
层建筑结构施工过程中，由于结构几何形态和材料特性的时变性显著，同时复杂的施工荷载、不同的施工工艺、不同的施工人员素质等，都使得结构在施工阶段具有最为复杂的分析特性和最大的失效概率。据统计，我国工程倒塌事故不断发生，平均不到五天一起，而其中近90%的事故发生在施工阶段。同时，施工过程中的一些操作还对结构使用阶段的性能产生了一定的初始损伤，这一切都说明施工因素对工程质量的影响大，所以如何规避质量风险，确保施工质量达到要求，是工程人员必须面对和解决的问题。
一、混凝土结构施工研究的现状
（一）施工过程中不确定性因素的研究
非正常的因素主要包括人为因素及意外情况的发生。施工过程中人为错误发生概率大，只有通过加强管理来尽量减少其发生的次数。施工中人为错误的影响体现在以下几个方面：
（l）可控的施工误差，可控误差主要体现在定位尺寸错误、钢筋缺少、钢筋位置颠倒、钢（箍）筋直径用错等，总起来说就是“缺少”和“放错”。其发生的原因是现场质量管理没有严格把关。
（2）施工操作错误，主要体现在没有按照正规的施工工艺进行施工，从而留下质量隐患。如混凝土的振捣不良而导致混凝土的密实度问题。
（3）材料控制不严，一些不合格的材料被使用。
（4）不正确的处理措施，表现在管理者的决策错误上。
（二）施工期荷载传递问题的研究
结构的时变特性主要表现在施工阶段。在整个施工过程中，结构的形状、材料性质及承受的荷载均随时间不断发生变化，而结构构件的荷载效应S和抗力R之比也处于这种动态变化之中。随着建造过程的发展，由部分结构构件和施工支撑所组成的临时承载体系，可能出现构件承受的荷载超过了其设计荷载的情况。这就需要对施工过程中的受力情况进行仔细分析，采用科学的计算方法对临时承载体系的时空最大值以及安全性水平进行评价。随着钢筋混凝土结构的广泛应用，人们对其施工过程中的受力情况的研究也越来越成熟，考虑的因素越来越多，计算结构也越来越精确。
（三）监理质量控制的现状
我国的建设监理制是借鉴国外FIDIC等国际通用合同文本并结合中国的具体国情建立起来的我国多年的监理实践表明建设监理在我国的建设领域的三控方面取得了巨大的成就，为我国建设事业的发展做出了巨大贡献。监理部的工作质量的优劣直接影响着工程质量的高低。然而在施工过程中，监理部工作效果受到了许多内部和外部因素的影响和制约。
二、转换层主体结构施工的技术
1.混凝土的失效模式
转换层大梁与厚大筏板基础同属于大体积混凝土施工，但它们之间有很大的差异，施工条件不同。筏板大体积混凝土的载体是天然地基岩土，特别是嵌固在基岩里的筏基是几何不变体系，其主要控制对象是温度应力裂缝；而转换层大体积混凝土施工的载体是模板及其支撑系统，大梁变形所引起的裂缝等质量缺陷与其支撑系统的刚度、稳定性和支撑能力密切相关，除了要控制温度应力产生裂缝外，还必须防治混凝土在硬化时模板的紧固系统移动下沉，混凝土侧压使模板变形而造成模板变形裂缝，模板露浆可能引起混凝土的干缩裂缝和蜂窝麻面；模板支撑系统有微小变形会造成硬化时混凝土开裂下挠。
混凝土施工过程包括：材料准备、施工进行、养护。可靠性施工包含两方面内容：一是最后形成的构件满足强度、外观的要求；二是施工进展顺利，未出现严重的质量问题。围绕整个施工过程会发生一系列的影响浇筑质量的情形，其失效模式众多，影响因素很复杂。具体失效模式分析图见4.1。显然，失效模式可以分为两个阶段：施工准备阶段和施工阶段。下面将对各个阶段的主要失效模式进行分析。
2.施工准备阶段
待浇混凝土的材料质量是影响结构性能的关键因素。结合工程的特点，转换层大梁对混凝土要求包括几个方面：满足高层商品混凝土的泵送性能，同时要具有较长的缓凝时间，可取6个小时；由于钢筋太密，混凝土粗骨料粒径必须很小，才能保证混凝土顺利的流入大梁模板内；满足混凝土高强性能，同时要控制混凝土的水化热，防止产生温度裂缝。所以在材料准备阶段，质量控制的目标是督促搅拌站严格按要求选择混凝土的配合比，保证混凝土能满足要求。由于本工程转换层施工采用商品混凝土，搅拌站对混凝土的质量（配合比设计，原材料性能）提供保证，所以现场控制的重点在于进入现场待浇的混凝土坍落度的控制以及外加剂的添加，这一过程对后续阶段的质量控制有直接关系。的关键是如何组织好输送泵和搅拌车的配套关系。如果搅拌车过多，会导致现场排队等待时间过长；如果搅拌车过少会影响施工进度和质量。
图1.混凝土失效模式分析图
3.施工阶段
在这个阶段关键是浇筑时施工缝控制、叠合面的处理以及温度裂缝的控制。无缝施工的关键是准确确定混凝土的浇筑宽度。对于普通的楼板混凝土浇筑，由于板厚度较小，混凝土在板上的流动能力较小，此时浇筑宽度的确定可以采用公式：TQ/q（T表示初凝时间，Q表示每小时的泵送能力，q表示每米宽度的板的混凝土量）表示。然而对于大梁混凝土浇筑宽度不能采用上面公式，原因是大梁的高度太高，且梁之间是连通的，如果梁与梁之间没有有效的阻隔的话，混凝土将四向流动，这样将很难保证不产生施工缝。如何进行大体积混凝土的施工，在转换层专题技术会上，上级主管部门提出要采用两台输送泵进行施工，避免出现冷缝。然而由于经济因素、现场产地狭窄，以及其他原因，最后采用一台输送泵进行施工。
结语：
高层建筑转换层结构既是结构设计中的难点也是施工中的难点与重点。转换层的施工质量对结构的整体性能影响很大。如何保证转换层施工能够顺利、可靠的进行，是施工阶段各方控制的重中之重，所以在施工过程中，需要着重解决几个关键的技术和管理问题，包括支撑系统、混凝土施工、钢筋工程以及现场的管理问题。
参考文献：
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