高层建筑工程施工技术探析
2014-10-21马立春
马立春
摘要:随着科技发展和城市化进程,社会对高层建筑的需求越来越大。目前,高层建筑的建筑形式、建造速度和建设数量都有了很大的发展。高层建筑的设计过程和施工技术难度都比一般建筑要复杂,因而在实施过程中要采取特殊的施工技术。同时,高层建筑施工水平也是现代科技发展的反映,可以体现经济发展的速度并展现社会进步的成果。高层建筑已经是解决人口增长和土地资源紧缺问题的重要手段,因而它需要进一步的大范围发展,我们也要格外关注高层建筑施工技术的研究。
关键词:高层建筑;工程施工技术;科技发展
高层建筑的施工建设需要大量的人力物力投入,其施工建设专业性强、包含众多工序流程及各环节的交叉作业,建筑的体积结构自重大、具有复杂的结构受力特点,因此也导致了其施工设计的复杂与施工建设工期的漫长。由于与一般多层建筑存在较大的区别,因此高层建筑施工中的结构安全诉求较强,这又进一步导致了高层建筑结构工艺的复杂与施工质量的高标准要求[1]。基于以上高层建筑施工建设中存在的特点,笔者展开了对高层建筑工程施工技术的策略探讨,并提出了来源于实践的合理化建议。
一、高层建筑施工特点
(一)工程量较大
高层建筑的体积大,因而工程量较大,需要较多的施工人员和大型的施工设备。工程设计的难度也较大,需要更长的时间去完善从保证高层建筑的质量安全,有时需要在工程中边设计边施工,这无疑给工程组织和管理带来了更大的难度,因而整体工程量较大。
(二)埋置深度大
高层建筑的主要问题之一是稳定性,特别在风速较大的地区,为了保证高层建筑上部结构和整体的稳定性,需要保证一定的埋置深度,地基埋置深度一般要大于建筑高度的十二分之一,对于桩基要大于建筑高度的十五分之一,并至少有一层地下室。
(三)施工工期长
高层建筑的施工周期长是由工程量大决定的,一般施工工期至少有几个月,甚至需要几年。为了保证高层建筑工程的综合效益,一般需要尽量低缩短工期,但必须在确保工程安全的前提下进行优化,最有效的措施是合理安排施工工序,特别在交叉施工的地方[2]。
(四)高空作业多
高层建筑工程的最显著特点是高空作业多,施工中用到的材料和设备都需要高空的垂直运输,运输距离随着楼层的增加而不断增长。在进行高空作业时,要各位注意安全问题,充分考虑防火、通信问题,同时还要注意高空坠物现象的发生。
二、高层建筑施工技术分析
(一)结构层施工技术
高层建筑层数多、体积大的特点决定其结构类型必然较为复杂且形式多样,因此导致了施工建设难度的增加,要求较高水平的施工工艺才能确保高层建筑的稳固屹立。从功能角度来看,高层建筑的上部结构一般要求进行小空间的轴线布置,而在其下部的结构中则需要进行大空间范围的轴线布置。基于以上标准要求,我们不难看出高层建筑的这一结构施工特点恰好与合理结构及布局自然的一般建筑结构需求背道而驰。产生这种现象的原因在于高层建筑的下部楼层结构需要承受很大的楼体压力,而随着楼层的增加,越接近建筑结构的上部其承受的楼体压力就越小。在一般建筑结构的布置中正常的标准为下部结构的刚度建设标准较大、墙体较多、柱网布设较密,而在上部建筑结构中墙体、柱体的结构数量则进一步降低,同时,轴线间的距离也进一步扩大。而这一正常的建筑结构建设规律却不适应于高层建筑的结构特点,因此为了切实满足高层建筑的结构功能需求,在结构施工建设中我们必须反其道而行之,在上部结构中以小空间布置,在下部结构空间中则用大空间布置[3]。为了满足这一结构目标我们必须采用结构转换施工技术对高层楼层的设置进行必要的转换层施工建设。该类结构转换层可广泛的用于高层建筑的结构剪力墙及框架剪力墙等结构体系中,实现较好的结构功能建设。当然不论采用何类结构转换技术,在高层结构施工建设中,剪力墙转换层施工技术无疑都是目前各項功能指标完备、适用广泛的结构施工技术之一。同时,随着结构转换层位置的升高,具有转换层特点的简体结构施工技术也成为当前的主力施工技术之一。为了明确影响抗震性能的主要因素,我们可通过对以上两种结构转换层施工技术的上层与下层间角度位移及内应力变化指标情况分析,从而得出科学的控制结论。即高层的抗震等级在剪力墙转换层结构技术中与高层建筑转换层的高度设置、其转换层的上下层结构的等效刚度比例关系、转换结构层与其上层的侧向结构刚度比存在着紧密的影响效应关系。而在简体结构转换层施工及时技术中其抗震效应则与转换层上层的外筒刚度、设置高度及内筒刚度有紧密的关系。综上所述我们不难看出,在两类结构转换层施工技术中,转换层的高度是决定其抗震影响效能的最主要因素之一,转换层的高度越高,其上下层之间的位移角度、内应力突变现象就越明显,因此在施工设计中我们应科学的限制其转换层施工设置高度。
(二)建筑电气工程施工技术
建筑电气工程施工中主要涵盖了变配电系统、照明电路系统、自动火灾报警系统、安全防范体系、电路布线系统、通信系统、高层建筑防雷接地系统等众多施工环节。基于高层建筑的电气设备构建现状我们不难发现,其具有耗电设备种类繁多、电气系统结构复杂、铺设线路工艺复杂、方式多样、对供电可靠性及安全性需求较高、电能消耗量大、自动化集成控制程度高等特点。因此针对各个电气工程施工环节选用科学的施工技术、合理的施工思路充分适应高层建筑的施工建设特点是十分必要的。在照明系统的构建中,我们应本着事前控制的原则,在土建施工中便考虑周全,对楼道内、走廊中及车库、电梯等场所的照明系统以及安全应急照明、高层室外环境的照明、疏散指示照明等环节施工进行预留到位处理。基于高层建设高度较高及居民住宅分布密集的特点,在防雷接地的设施建设中我们应采取高度重视的态度,科学的按照防雷类别进行细化施工,并利用建筑桩基、地梁及柱内的主钢筋作为防雷接地的引下线,同时确保其建设数量的达标,做到就地取材、因地制宜[4]。
(三)给、排水工程施工技术
高层建筑给排水系统的施工是关系到整个高层建筑能否持续、健康、高效服务的关键环节,一旦高层在投入使用后发生供水系统断水或排水系统堵塞现象,那么将会使用户日常所需的水源连续供给受到严重的影响并导致重大的经济损失。因此在该施工环节我们应本着安全、可靠、高效、连续、畅通的水源供给原则,对管网进行科学布置设计与高水平的建设施工。在高层建筑室内的给水管道施工设计中应确保其不穿越重要的变配电房间、高层集中通讯控制机房及大型的网络枢纽控制间等,不应为了施工便利就将其布线从生产设备的上方通过。另外高层建筑内部生活给水及排水管的埋地铺设环节也应做到科学有序,不能将两管道进行就近交叉铺设,其平行距离应在半米以上,给水管在上、排水管在下,且交叉距离不应小于0.15 米。当进行给水管道的隐藏敷设时,不应将其直接设置在建筑的结构层中,而是应通过穿越地下室及高层建筑外墙的方式进行暗敷,且对于穿越屋面的管道部分应通过选择防水套管设置的方式为其进行必要的防水保护[5]。
结论
综上所述,高层建筑施工过程的工程量大、埋置深度大、施工周期长、高空作业多,因而在施工过程中要更加强各环节的质量控制,在基础施工技术、混凝土工程施工技术、转换层施工技术、后浇带施工技术、电气工程施工技术和给排水工程施工技术等方面进行完善,进一步提高高层建筑的施工质量,进而保证高层建筑可以在设计年限内的安全,全面推动建筑业向高层发展的速度。
参考文献:
[1]倪坚钢. 高层建筑工程施工技术研究[J]. 中国新技术新产品,2013,03:208-209.
[2]李志刚. 浅谈高层建筑工程中项目施工的工程造价与管理[J]. 中国新技术新产品,2013,07:205-206.
[3]胡全忠. 高层建筑工程施工技术[J]. 中国建材科技,2013,03:93-94+97.
[4]李晓峰. 高层建筑工程施工技术分析[J]. 企业技术开发,2013,09:144-145.
[5]赵玉. 城市高层建筑工程质量监督要点之我见[J]. 中华民居(下旬刊),2013,12:397.