高層建筑結構施工過程中，由于結構幾何形態(tài)和材料特性的時變性顯著，同時復雜的施工荷載、不同的施工工藝、不同的施工人員素質等，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(tǒng)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，施工過程中的一些操作還對結構使用階段的性能產生了一定的初始損傷，這一切都說明施工因素對工程質量的影響大，所以如何規(guī)避質量風險，確保施工質量達到要求，是工程人員必須面對和解決的問題。高層建筑設計中，當上下樓層的結構形式不一樣時，往往通過設置轉換層來進行轉換。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。同時轉換層截面尺寸大，混凝土和鋼筋的用量都非常大，且施工過程中的不確定性因素多，給轉換層的施工及其質量控制帶來了很大的難度。轉換層的施工無疑是高層建筑結構施工的難點和重點所在。如果施工控制不到位，或沒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程中發(fā)生這樣或那樣的質量問題，嚴重的甚至會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鍵的施工技術問題并對相關因素進行分析，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題

1.施工過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(guī)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。施工過程中人為錯誤發(fā)生概率大，只有通過加強管理來盡量減少其發(fā)生的次數(shù)。施工中人為錯誤的影響體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　（1）可控的施工誤差，可控誤差主要體現(xiàn)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，總起來說就是“缺少”和“放錯”，其發(fā)生的原因是現(xiàn)場質量管理沒有嚴格把關。

　�。�2）施工操作錯誤，主要體現(xiàn)在沒有按照正規(guī)的施工工藝進行施工，從而留下質量隱患。如混凝土的振搗不良而導致混凝土的密實度問題。

　�。�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(xiàn)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)生將會帶來災難性后果，例如地震和地質情況。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規(guī)避意外事件帶來的風險。同時，對于施工過程中人為錯誤的影響，也相繼出現(xiàn)了一些險種來保障各參與方的利益。

2.自然災害與人為因素的影響

在設計過程中，有時考慮得并不多，混凝土結構的施工技術有時會因為其施工物品的質量不過關或者由于其質量太低劣，從而引起其轉換層沒有達到預期所設計的標準，并且轉換層的質量在建好后還有可能受熱氣、風雨、雪、凍融、地震、疲勞、以及人為因素等外來作用，許多高層建筑過早出現(xiàn)各種各樣的缺陷和病害，甚至尚未建成時，就出現(xiàn)嚴重的工程缺陷，或者剛投入使用，就不得不進行維修。引起混凝土病害是一個復雜的問題，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.設計質量嚴重不足

根據國外一項統(tǒng)計，在民用建筑中，由于設計原因所發(fā)生的各種質量事故，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行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)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量問題，常常是施工階段難以彌補的，甚至有可能會帶來全局性或整體性的影響，從而影響到整個工程項目目標的實現(xiàn)。

4.轉換層大梁設計方面存在的問題

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。這樣的尺寸和重量意味著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、經濟對整個結構的安全性、結構造價、施工費用等有著重要影響。但一些結構設計人員在實際進行轉換層設計時顯得無從下手，沒有可操作、可遵循的設計思路、設計原則來進行結構設計。造成這種現(xiàn)象的主要原因是當前轉換層設計沒有相關的可遵循的設計準則，設計人員難以進行結構選型、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施等一系列結構設計步驟。這種現(xiàn)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(xiàn)有的轉換層設計方法，主要是針對形式簡單、受力相對簡單的轉換梁，對于受力復雜的轉換梁還沒有深入研究。即便是對于形式簡單的轉換梁，其受力性能也沒有完全清楚，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、會議中心、停車場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、下層結構軸網的轉換，上、下層結構形式和結構軸網同時轉換。

　　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(xiàn)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現(xiàn)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，具有傳力簡單、明確的優(yōu)點，便于計算、分析，且造價較節(jié)省。從70年代中期，國內開始嘗試使用梁式轉換層，到現(xiàn)在短短的幾十年時間內，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(tǒng)計結果來看，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(xiàn)出的受力特征也各不相同。實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，可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞和開窗洞；從棍凝土結構梁式轉換層施工技術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：產品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定功能的能力。可靠性工程則是為了達到系統(tǒng)可靠性要求而進行的有關設計、試驗和生產等一系列工作的總和，它與系統(tǒng)整個壽命周期內的全部可靠性活動有關。“產品的可靠性是設計出來的，生產出來的，管理出來的”這一句話包含了可靠性的全部內涵。如果說高層建筑是產品，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足行車要求和抵抗外界環(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。就已經發(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，因此在設計過程中要嚴格的把關，并牢牢的把握施工過程的技術。