高層建筑結構施工過(guò)程中，由于結構幾何形態(tài)和材料特性的時(shí)變性顯著(zhù)，同時(shí)復雜的施工荷載、不同的施工工藝、不同的施工人員素質(zhì)等，都使得結構在施工階段具有最為復雜的分析特性和最大的失效概率。據統計，我國工程倒塌事故不斷發(fā)生，平均不到五天一起，而其中近90%的事故發(fā)生在施工階段川。同時(shí)，施工過(guò)程中的一些操作還對結構使用階段的性能產(chǎn)生了一定的初始損傷，這一切都說(shuō)明施工因素對工程質(zhì)量的影響大，所以如何規避質(zhì)量風(fēng)險，確保施工質(zhì)量達到要求，是工程人員必須面對和解決的問(wèn)題。高層建筑設計中，當上下樓層的結構形式不一樣時(shí)，往往通過(guò)設置轉換層來(lái)進(jìn)行轉換。這種轉換層起到了承上啟下的作用，受力相當復雜，是結構設計中的難點(diǎn)。同時(shí)轉換層截面尺寸大，混凝土和鋼筋的用量都非常大，且施工過(guò)程中的不確定性因素多，給轉換層的施工及其質(zhì)量控制帶來(lái)了很大的難度。轉換層的施工無(wú)疑是高層建筑結構施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)所在。如果施工控制不到位，或沒(méi)有事先根據要求制定合理的施工方案，都很容易造成施工過(guò)程中發(fā)生這樣或那樣的質(zhì)量問(wèn)題，嚴重的甚至會(huì )導致返工的重大損失。因此對于轉換層的施工應該高度重視關(guān)鍵的施工技術(shù)問(wèn)題并對相關(guān)因素進(jìn)行分析，制定可行的施工方案，從而保證轉換層施工的可靠性。

一、影響施工可靠性的主要問(wèn)題

1.施工過(guò)程中不確定性因素的研究

對不確定性因素的研究主要是對影響構件的承載能力以及荷載變化的因素進(jìn)行分析。影響構件的承載能力以及荷載變化的因素整體上可以分為正常因素和非正常因素。所謂正常因素是指無(wú)法避免的，在正常施工情況下一定發(fā)生的。包括混凝土的早期強度變化規律，正常的環(huán)境改變如氣溫變化，不可控的施工誤差等因素。非正常的因素主要包括人為因素及意外情況的發(fā)生。施工過(guò)程中人為錯誤發(fā)生概率大，只有通過(guò)加強管理來(lái)盡量減少其發(fā)生的次數。施工中人為錯誤的影響體現在以下幾個(gè)方面：

　�。�1）可控的施工誤差，可控誤差主要體現在定位尺寸錯誤、鋼筋缺少、鋼筋位置顛倒、鋼（箍）筋直徑用錯等，總起來(lái)說(shuō)就是“缺少”和“放錯”，其發(fā)生的原因是現場(chǎng)質(zhì)量管理沒(méi)有嚴格把關(guān)。

　�。�2）施工操作錯誤，主要體現在沒(méi)有按照正規的施工工藝進(jìn)行施工，從而留下質(zhì)量隱患。如混凝土的振搗不良而導致混凝土的密實(shí)度問(wèn)題。

　�。�3）材料控制不嚴，一些不合格的材料被使用。

　�。�4）不正確的處理措施，表現在管理者的決策錯誤上。意外情況一般發(fā)生概率很小，但一旦發(fā)生將會(huì )帶來(lái)災難性后果，例如地震和地質(zhì)情況。對于意外情況的應對，當前較常用的方法是采用工程保險或工程擔保來(lái)規避意外事件帶來(lái)的風(fēng)險。同時(shí)，對于施工過(guò)程中人為錯誤的影響，也相繼出現了一些險種來(lái)保障各參與方的利益。

2.自然災害與人為因素的影響

在設計過(guò)程中，有時(shí)考慮得并不多，混凝土結構的施工技術(shù)有時(shí)會(huì )因為其施工物品的質(zhì)量不過(guò)關(guān)或者由于其質(zhì)量太低劣，從而引起其轉換層沒(méi)有達到預期所設計的標準，并且轉換層的質(zhì)量在建好后還有可能受熱氣、風(fēng)雨、雪、凍融、地震、疲勞、以及人為因素等外來(lái)作用，許多高層建筑過(guò)早出現各種各樣的缺陷和病害，甚至尚未建成時(shí)，就出現嚴重的工程缺陷，或者剛投入使用，就不得不進(jìn)行維修。引起混凝土病害是一個(gè)復雜的問(wèn)題，不考慮洪水、地震、撞擊等自然災害因素外，還有鋼筋銹蝕、凍融破壞、堿骨料反應、氯離子侵蝕等受到影響。

3.設計質(zhì)量嚴重不足

根據國外一項統計，在民用建筑中，由于設計原因所發(fā)生的各種質(zhì)量事故，所占比重高達40.1%，居于各種原因之首。我國曾對建筑行業(yè)514項工程事故的原因進(jìn)行統計分析，發(fā)現因設計原因造成的工程事故占40%.更為重要的是，設計階段失誤所造成的質(zhì)量問(wèn)題，常常是施工階段難以彌補的，甚至有可能會(huì )帶來(lái)全局性或整體性的影響，從而影響到整個(gè)工程項目目標的實(shí)現。

4.轉換層大梁設計方面存在的問(wèn)題

轉換結構層具有與一般結構層相比結構重量大、結構層剛度大、幾何尺寸超大、受力復雜等特點(diǎn)。這樣的尺寸和重量意味著(zhù)轉換結構組成了建筑物的主要構件。它們的設計是否合理、安全、經(jīng)濟對整個(gè)結構的安全性、結構造價(jià)、施工費用等有著(zhù)重要影響。但一些結構設計人員在實(shí)際進(jìn)行轉換層設計時(shí)顯得無(wú)從下手，沒(méi)有可操作、可遵循的設計思路、設計原則來(lái)進(jìn)行結構設計。造成這種現象的主要原因是當前轉換層設計沒(méi)有相關(guān)的可遵循的設計準則，設計人員難以進(jìn)行結構選型、截面確定、計算模型確定、計算方法確定，計算結果應用以及配筋方法的實(shí)施等一系列結構設計步驟。這種現狀與我國當前高層建筑的迅猛發(fā)展是不相適應的。另一方面，現有的轉換層設計方法，主要是針對形式簡(jiǎn)單、受力相對簡(jiǎn)單的轉換梁，對于受力復雜的轉換梁還沒(méi)有深入研究。即便是對于形式簡(jiǎn)單的轉換梁，其受力性能也沒(méi)有完全清楚，而往往是互相混淆，設計概念不明確，設計原則不準確。對于轉換梁的配筋方法也限于用普通梁的配筋方法加以套用，造成轉換梁截面超大、配筋偏多。

二、轉換層結構的概括

隨著(zhù)高層建筑的發(fā)展，建筑物的功能不再單一，如公寓、旅館、辦公樓等均在建筑物下部設置商店、銀行、公共大廳、會(huì )議中心、停車(chē)場(chǎng)等需要較大跨度的公共空間。建筑物功能的改變要求建筑結構形式的改變，而上、下結構形式的變化，就需要一個(gè)轉換結構，以完成上部結構力傳遞至下部結構的要求。

　　1.從結構角度看，轉換層結構的功能主要有：

　　上、下層結構形式的轉換，上、下層結構軸網(wǎng)的轉換，上、下層結構形式和結構軸網(wǎng)同時(shí)轉換。

　　2.轉換層結構的幾種主要形式：

　　梁式轉換層結構，板式轉換層，箱形轉換結構，析架轉換結構。

3.梁式轉換層

現代高層建筑由于使用功能要求大空間，往往需要采用轉換層結構。梁式轉換層結構是目前高層建筑中實(shí)現垂直轉換最常用的結構形式，其傳力途徑采用墻柱轉換梁-柱（墻）的形式，具有傳力簡(jiǎn)單、明確的優(yōu)點(diǎn)，便于計算、分析，且造價(jià)較節省。從70年代中期，國內開(kāi)始嘗試使用梁式轉換層，到現在短短的幾十年時(shí)間內，梁式轉換層的工程應用發(fā)展很快。從國內外105棟高層建筑采用的轉換層的統計結果來(lái)看，采用梁式轉換層的高層建筑有81棟，約占77%.但是由于梁式轉換層結構形式的多樣性，作為主要受力構件的轉換梁表現出的受力特征也各不相同。實(shí)際工程中梁式轉換層的結構形式多種多樣，從跨度上，可分為單跨、雙跨及多跨；從上部墻體形式上，可分為滿(mǎn)跨和不滿(mǎn)跨、開(kāi)洞和不開(kāi)洞和開(kāi)窗洞；從棍凝土結構梁式轉換層施工技術(shù)及其可靠性的研究轉換梁功能上，可分為托墻和托柱；從轉換梁形式上，可以分為加腋與不加腋；從轉換梁結構采用材料上，又可分為鋼筋混凝土、預應力混凝土和鋼骨混凝土、鋼結構等。

三、可靠性的定義

在工業(yè)界，可靠性被定義為：產(chǎn)品在規定的條件和規定的時(shí)間內，完成規定功能的能力�？煽啃怨こ虅t是為了達到系統可靠性要求而進(jìn)行的有關(guān)設計、試驗和生產(chǎn)等一系列工作的總和，它與系統整個(gè)壽命周期內的全部可靠性活動(dòng)有關(guān)。“產(chǎn)品的可靠性是設計出來(lái)的，生產(chǎn)出來(lái)的，管理出來(lái)的”這一句話(huà)包含了可靠性的全部?jì)群�。如果說(shuō)高層建筑是產(chǎn)品，那么基層、梁式轉換層、面層就可以認為是組成高層建筑結構的基本元件�；�本元件的可靠度是相對于理想狀態(tài)而言的，其可靠性是產(chǎn)品的內在特性。如果高層建筑的設計使用壽命為100年，并且在使用年限內必須具有滿(mǎn)足行車(chē)要求和抵抗外界環(huán)境損壞的能力，那么其梁式轉換層不急要達到設計要求，且在設計考慮的運營(yíng)和環(huán)境條件下使用壽命也能夠達到要求，則可以認為該建筑具有完全可靠性，其可靠度為100%。如果梁式轉換層在承受了設計累計只是設計的85%時(shí)。就已經(jīng)發(fā)生了超出容許的破壞或者變形，則認為該建筑的可靠性則是大大的降低，因此在設計過(guò)程中要嚴格的把關(guān)，并牢牢的把握施工過(guò)程的技術(shù)。