试论高层住宅建筑施工技术
2012-09-06张庆秋
张庆秋
摘要:近年来我国高层住宅发展迅速,工程建设规模越来越大,由于高层住宅自身的特点,施工工艺技术要求越来越高。高层住宅工程质量要在设计阶段就进行各方面的论证,避免由于设计因素造成质量隐患;现场施工是具体控制和预防工程质量隐患最关键的阶段,必须严格技术交底和现场监督,严格按照施工工艺技术和验收规范的要求进行施工。本文结合工程实例探讨一下高层住宅的常见施工技术。
关键词:高层住宅;建筑施工;技术
中图分类号:TU241.8文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
某住宅小区建筑面积约13万平方米,框剪结构,桩基础,地下室二层,地上3栋27层,带二层底商。就主体工程而言,本工程大部分属于高层住宅,具有功能综合化的特点:
(1)将各种使用功能的建筑单元集中布置并上下组合在一起,使用上更方便省时,为人们提供良好的生活环境和工作条件,适应现代社会高效率、快节奏生活的需要;
(2)集中紧凑的建筑布置,达到建筑面积最高利用率,相应集中紧凑的管道线路,有利于节约建设投资及减少能源消耗,也有利于物业管理,节约管理经费;
(3)可减少建筑占地面积,节约土地费用,增加城市的绿化面积。
2.抗震性能设计
不管采用何种转换形式,带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。同时,由于转换层位置越来越高,带转换层的筒体结构也时有应用。对带转换层的剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构,通过转换层上下层间位移角及内力变化情况的分析,可得出影响其抗震性能的主要因素,分别是:转换层设置高度、转换层上部与下部结构等效刚度比、转换层结构与其上层结构侧向刚度比。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。
对上述两类转换结构,转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一,转换层高度越高,转换层上下层间位移角及内力突变越明显,设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构,控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。
对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大筒体及落地墙厚度、提高混凝土强度等级、必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体、提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部:不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。
3.基础与后浇带施工技术
基础是本工程房屋结构的重要组成部分,其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的20~30%,占总工期的30~40%左右。在本工程中,由于功能和造型的需要,往往把高层主楼与低层裙房连在一起,裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看,希望将高层与裙房脱开,这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙,使平面布局受局限,因此施工后浇带法便应运而生。
一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工,这样回填土后场地平整,便于上部结构施工。对于上部结构,无论是高层主楼与低层裙房同时施工,还是先施工高层后施工低层,同样要按施工图预留施工后浇带。
对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带,待主楼与裙房主体完工后(有条件时再推迟一些时间),再用微膨胀混凝土将它浇筑起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分,因为高层主楼完成之后,一般情况下,其沉降量已完成最终沉降量的60%~80%,剩下的沉降量就小多了,这时再补齐施工后浇带混凝土,二者差异沉降量就较小,这部分差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。
对于施工后浇收缩带,宜在主体结构完工两个月后浇筑混凝土,这时估计混凝土收缩量已完成60%以上。
施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的变形缝反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小。在施工后浇带处,混凝土虽为后浇,但钢筋不能断。如果梁、板跨度不大,可一次配足钢筋;如果跨度较大,可按规定断开,在补齐混凝土前焊接好。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般可按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强。后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般宽度以700mm~1000mm为宜。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜留直缝。对于板,可留斜缝;对于梁及基础,可留企口缝,而企口缝又有多种形式,可根据结构断面情况确定。
4.混凝土工程施工技术
混凝土工程包括配料、拌制、运输、浇筑、养护、拆模等施工过程。在整个工艺过程中,各工序紧密联系又相互影响,如其中任一工序处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。对混凝土的质量要求,不但要求混凝土成型后获得良好的强度、密实性和整体性,而且要求外形美观,因此,在施工中确保混凝土工程质量是一个很重要的问题。
4.1施工工艺流程
配合比计算→原材料计算、外加剂配制→坍落度测定→混凝土运输→试块制作→泵送→布料→混凝土浇筑、振捣→泵和输送管的清洗、拆除→养护
4.2混凝土的浇筑
每层结构混凝土分二次浇筑,第一次浇筑柱,第二次浇筑梁、板。混凝土自由倾落高度不应超2米,否则应用串筒、溜槽,以保证混凝土不致发生离析现象。柱浇筑高度大于3.0m的,在1.8~2.0m高处一侧或两侧模板开设门子板,混凝土从门子板处的斜槽或平台灌入柱模内,采用高频振捣棒从顶部插入振捣,按300-500mm厚分层浇筑。高度较大的梁也要分层浇筑。浇筑时应重点控制浇筑高度和振捣棒插入间距、深度、顺序。振动棒快插慢拔,插点布置均匀排列,逐点移动,顺序进行,不应遗漏,移动间距一般30-40㎜。浇筑混凝土时,应经常检查观察模板、钢筋、预留孔和埋件,发现问题及时纠正。
4.3大体积混凝土的施工
地下室基础底板一般厚度达1~4m,面积也很大,采用强度等级较高的混凝土浇筑,属大体积混凝土的施工。因混凝土设计强度较高,单方水泥用量多,加上底板厚度大,水泥水化热在混凝土内部积聚不易散发,混凝土内部温度较一般构件的混凝土要高得多,存在较大的内外温差,因温度应力和温度变形产生裂缝的可能性十分大。同时内外约束条件的影响、外界气温的变化、混凝土的收缩变形均可能导致混凝土产生裂缝。为保证结构整体性,防止出现裂缝导致渗漏水,将凝土混凝土的内外温差控制在的25ºC内、混凝土表面与环境温差控制在15ºC内就是施工的要点。
4.4混凝土成型后的养护
为使混凝土中水泥充分水化,加速混凝土的硬化,防止混凝土成型后因曝晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润。
参考文献:
【1】高层建筑施工技术案例精选.中国电力出版社.2008-06
【2】高层住宅施工技术.机械工业出版社.2009-8-8
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。