高层建筑工程施工技术探析
2014-04-21崔玉鹏
崔玉鹏
摘要:随着我国国民经济的发展以及城市化建设进程的加快,高层建筑也得到了快速的发展,因此人们对高层建筑相关的施工技术也提出了更高的要求。本文主要阐述了有关我国高层建筑工程施工技术。
关键词:高层建筑;施工技术
中图分类号:TU208文献标识码: A
一、高层建筑施工特点
1、高层建筑施工周期长。一般多层住宅每栋平均工期在10个月左右,而高层建筑的施工周期平均为2年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序,合理的选择模板体系是缩短主体结构工期,降低成本的主要途径之一。
2、基础埋置深度深。高层建筑为了保证其整体稳定性,地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用桩基时,不宜小于建筑物高度的1/15(桩的长度不计算在埋置深度内),至少应有一层地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5 m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达20 m以上。深基础施工,地基处理复杂。尤其是在软土地基,基础施工方案有多种选择,对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术,是高层建筑施工的重点之一。
3、高层建筑体量大,工程量大。据统计,我国目前高层建筑平均建筑面积约为1.5万平方米。由于工程量大,工程项目多,涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于高层建筑层数多、工作面大,就可充分利用时间和空间,进行平行流水立体交叉作业。
4、施工技术要求高。高层建筑施工技术主要以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成,而钢筋混凝土又以现浇为主,需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐,已经成为时代潮流;消防设施要求高,深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水,甚至管道冷凝水的处理,都比多层建筑要求高;高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。
二、关键施工技术
1、基础工程施工技术
在高层建筑的基础施工过程之中,主要有土方的开挖、基坑排水和支护以及基础的混凝土浇筑等工作。由于高层建筑一般在城市的密集区域,施工场地比较狭小,因而在高层建筑物的基础工程施工过程之中,要采取有效措施来对邻近建筑物和周边的市政设施进行保护。根据《高层建筑结构设计与施工规范》中的相关规定,高层建筑的基础工程一般都为深基础工程。对于深基坑而言,由于施工风险比较大,它需要考虑到深基坑的开挖与支护,且它涉及到了土力学稳定以及强度和位移变形等岩土问题。倘使在基础施工过程之中存在施工设计的不当,则极易发生基坑事故,因而,在施工过程之中,要针对基坑工程的具体情况,制定基坑的开挖和支护方案以及基坑的降水方案,对于基坑深度超过5m的基础工程项目,需要进行专家论证,并由项目总监审核通过之后方才能够进行。为了确保高层建筑物的基础工程在施工过程之中的稳定性,防止基础的侧滑,在高层建筑的基础施工时,必须要采取有效的技术措施来解决基坑降水、边坡支护、基础混凝土浇筑等过程对于周边建筑物的影响问题。
2、混凝土工程施工技术
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号;另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低。因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。综上所述,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比;要控制好混凝土质量最重要的是:控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本,这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性,这是客观的,但通过科学管理可以控制其达到最小值。因此,混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平,管理水平越高,标准差越小。可以说,混凝土质量控制实质上是标准差的控制。
3、结构转换层施工技术
在高层建筑结构转换层中,转换层可分为三类:1.上层和下层结构类型转换。多用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构,它将上部剪力墙转换为下部的框架,以创造一个较大的内部自由空间。2.上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变,但是通过转换层使下层柱的柱距扩大,形成大柱网,并常用于外框筒的下层形成较大的入口。3.同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时,柱网轴线与上部楼层的轴线错开,形成上下结构不对齐的布置。转换层的结构形式:当内部要形成大空间,包括结构类型转变和轴线转变时,可采用梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式转换层;当框筒结构在底层要形成大的入口,可以有多种转换层的形式,如梁式、桁架式、墙式、合柱式和拱式等。目前,国内用得最多的是梁式转换层,它设计和施工简单,受力明确,一般用于底部大空间剪力墙结构。当上下柱网、轴线错开较多,难以用梁直接承托时,可以做成厚板或箱式转换层,但其自重较大,材料耗用较多,计算分析也较复杂。与此同时,还可以采取措施如:不落地剪力墙、开口、减少墙体厚度等方式来弱化上部结构刚度,从而提升建筑物结构转换层的抗震性能。
4、后浇带施工技术
一般高层建筑物之中,由于功能上或者外形上的需要,往往拥有主楼与裙房连在一起。从结构上而言,要将主楼和裙房分别开来就必须要在两者之间设置沉降缝。对于上部结构而言,无论是高层建筑的主楼与裙房同时施工,还是不同时施工,在施工过程之中都需要按照施工图纸预留施工后浇带。对于高层主楼与底层裙房的连接基础梁以及上部结构的板和梁,都需要预留施工后浇带。这类后浇带的施工方法是,要待主楼和裙房的主体结构完成之后,对预留的后浇带用膨胀混凝土进行浇筑,将两侧的地梁以及上部结构的梁和板连接成为一个整体。因为,一般情况下而言,在主楼结构完成之后,沉降量已经完成了最终沉降量的60-80%,在这个时候浇筑后浇带可以有效的减小因结构差而造成的结构内力。对于施工后浇收缩带,一般情况下而言是在完成的两个月之后进行混凝土的浇筑,因为这时,混凝土的收缩量一般已完成了60%以上。且在施工过程之中选择施工后浇带的位置,一般是结构弯矩和剪力都比较小的地方,在施工后浇带位置,混凝土虽然是后浇,但是后浇带部位的钢筋不能够截断,倘使梁板的跨度比较的小,对于钢筋的配置可以一次性完成;倘使梁板的跨度比较的大,那么则可以按照相关规定对钢筋先进行截断,待混凝土浇筑之前再另行焊接。对于后浇带的宽度,一般而言要考虑到施工的可操作性和结构的构造要求,一般宽度为0.7-1.0m,断面形式一般为直线。
结束语
高层建筑由于层数多、结构工程量大、地下工程和装修设备较复杂,在施工组织管理上需要遵循保证重点,统筹安排,合理安排施工顺序,采用先进科学技术,合理安排施工现场。通过合理的施工组织,解决好各施工阶段的问题,降低成本和提高效益,以期按时、高质地完成高层建筑的施工任务。
参考文献
[1]罗继振.高层建筑工程施工技术探析[J].现代物业(上旬刊),2012,01:01
[2]肖道龙.浅谈建筑工程施工技术管理[J].黑龙江科技信息,2013,04:21