高层建筑施工关键性技术特点研究

樊 江

(太原理工大成工程有限公司，山西 太原 030024)



高层建筑施工关键性技术特点研究

樊 江

(太原理工大成工程有限公司，山西 太原 030024)

介绍了高层建筑结构的特点，从土方开挖、地基基础、钢结构、混凝土浇筑等方面，阐述了高层建筑施工的关键技术，并归纳了施工中的注意事项，旨在提升高层建筑的整体施工水平。

高层建筑，地基基础，钢结构，混凝土

较传统的低层建筑建设，高层建筑的施工活动更为复杂，施工难度更高。其中，针对于关键性技术的运用更为明显。本文将通过分析土建工作的实际开展，就其运用工作进行详细说明。同时，对其中出现的问题以及相应的建议进行阐明，为进一步促进土建技术在高层建筑施工中的应用提供理论基础。

1 高层建筑结构的特点

高层建筑在设计与建筑过程中，需要注重于对其实际使用价值的明确，即通过对人均面积、停车位以及建筑功能的设置来保障高层建筑的建设功能。在这个过程中，需要针对于基坑、抗震能力以及地下室的设计与建设，做到对新技术、新材料、新工艺大量采用，对施工管理和工种工序的协调要求较高。

2 高层建筑施工的关键技术分析

2.1 土方开挖技术特征

在高层建筑项目中的施工阶段需要注重于对土方开挖技术的运用，在这个阶段中，其需要对土方进行破碎、移动、挖装以及残渣运输。在进行逆作法施工活动的时候，通过设置基坑来对立体结构进行处理，使得其可以对地下室的支撑效应产生影响。同时，地下室的箱形结构设计需要满足土体的压力，提高空间的承受力，刚度配比应当按照一定比例进行分配。在一般情况下，桩的承受能力需要结合荷载摩擦力、阻力以及自重等情况来认识桩体可能存在的沉降与变形。当地质构造相同的时候，土体压力的承受需要按照多方面需求来进行压力计算，使得其可以小于支护保护系统。其中，支撑柱进行测算的时候，应当围绕着升降情况与具体数值。土方开挖技术主要包括挖基槽(地沟)技术与挖基(地)坑技术，其技术内含及专业计算公式要求如下。

2.1.1 挖基槽(地沟)

基槽指的是在一定的条件基础下设计的地槽，地沟指的是运输管道沟渠。整个工程量数计算，需要结合长度与断面积，来将体积凸出的部分进行基槽计算。同时，沟槽深度应当结合不同需求，来开展分别计算。在对土方进行安置的时候，应当将重复的工程量进行计算，不需扣除。再者，基槽长度按照图示的中心线进行计算，内、外墙都需要如此。横截面的计算形式，需要将放坡与不放坡分别进行计算。挖土的深度，其根据设计环境外的地坪高度来作为标准。放坡宽度的计算需要按照坡度系数来进行处理，即KH。所以，需要保障工人的正常操作，基底宽度应在此基础上将工作面的宽度增加到2C。具体的计算方式为：

1)不放坡时：V挖=L×(B+2C)×H；2)有放坡时：V挖=L×(B+2C+KH)×H。

基槽断面图见图1，图2。

2.1.2 挖基(地)坑

挖地坑工程量根据图示尺寸以m3为单位计算，按土壤类别、挖土深度不同分别套用相应的定额。

1)矩形不放坡的地坑土方量为：V挖=(a+2c)×(b+2c)×H；2)矩形放坡的地坑土方量为：(a+2c+KH)×(b+2c+KH)×H+1/3K2H3；3)K为放坡系数。放坡宽度b与深度H和放坡角度a之间是正切函数关系，即tana=b/H，不同的土壤类别取不同的a值，所以不难看出，放坡系数就是根据tana来确定的。

例如，三类土的tana=b/H=0.33。我们将tana=K来表示放坡系数，故放坡宽度b=KH,K是根据土壤类别确定的。一、二类土的放坡系数为 0.5，三类土为0.33，四类土为0.25。

2.2 地基基础施工技术

在对地基进行处理的时候，需要采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基构建技术配合夯实水泥土桩复合技术，按照构建的实际情况，根据适当的施工工艺，比如，长螺旋钻孔、管内的泵压系统混合材料处理、沉管灌柱的整栋成桩。它的技术指标为：地基承载力：设计要求；桩径：宜取350 mm～600 mm；桩长:设计要求，桩端持力层应选择承载力相对较高的土层；桩身强度：混凝土强度满足设计要求，通常不小于C15；桩间距：宜取3倍～5倍桩径；桩垂直度不大于1.5%；褥垫层:应当选择砂质较为粗糙，比如中砂、粗砂等，不应当选择卵石，它的最大粒径应当小于30 mm。厚度维持在150 mm～300 mm，夯填度不大于0.9。对水泥土的地基进行复合构建，它的技术指标为：根据工程的实际需求来对水泥土桩的成孔设计，需要按照机械成孔与人工成孔的不同原理来进行夯填。技术指标的要求为：地基承载力的设计做到：桩径需要保持在300 mm～600 mm；桩长需要在此设计的要求下，确保人工成孔，深度不应当大于6 mm；桩距为2倍～4倍；桩的垂直度需要围绕在1.5%。密度的设计需要围绕着比例的混合，提高材料的含水量，混实系数应当保持在0.93。它的褥垫层需要不大于20 mm。工程活动应当按照地质条件、结构种类、地基承载力的变形情况进行现场确定。它的适用范围，可以围绕着地下水位的情况，开展深度填埋，使其不能超过10 m。

2.3 钢结构施工技术

钢结构施工技术主要从三方面阐述：安装螺栓、安装钢柱、焊接技术等。首先是安装螺栓。在对钢结构进行设计施工的时候，其往往会将普通与高强度螺栓进行混合使用。高强度螺栓的连接工作，需要提高对螺栓质量的检测，以此来确保安装活动的开展能够让接触面的平整性达到设计要求，降低地面与边缘之间所存在的缝隙宽度。同时，在这个过程中，不能选择扩孔亦或者敲打的方式来进行安装，需要选择自由穿入的形式。将高强度螺栓按照一个方向进行固定拧紧，做到逐个安装、逐个检查。其次是对钢柱的安装，即在进行安装工作的时候，需要按照绘制的吊装图来设置缆风绳，进而调整垂直度来发挥临时固定的作用，并且借助于水平仪以及经纬仪等设备来对钢柱情况实时检测，选择螺母来进行必要的微调。

2.4 混凝土浇筑技术与施工方法

混凝土的配制需要根据设计活动的实际开展需求来提高配制质量。在对混凝土进行浇筑时，应当结合配制材料的实际特性来进行合理搭配，如，在对等级为C30的混凝土进行配制时，应当让水泥、砂、石及水这四者材料按照1∶1.18∶2.63∶0.41 的配合比例进行配置，确保混凝土的使用情况能够符合标准要求。同时，在进行施工活动的时候，其所能选择的工艺可以大致的分为：挤压、碾压、离心、真空、喷射、灌浆以及泵送等形式。

3 结语

除了上述技术分析以外，高层施工最重要的还是管理，通过加强对技术把控、安全保障以及财务活动等内容的管理，来确保高层建筑工作的开展得以系统化地进行，以此来降低建筑工作的运行难度。针对于不规则、地下室以及转换层的设计施工等构建工作的开展，我们要在确保管理到位，技术过关的要求下，把高层建筑的质量建设作为重中之重落实好。

[1] 樊胜军,蒋红妍,刘振江，等.定型大钢模板体系在高层建筑施工中的应用[J].四川建筑科学研究,2012,38(1):70-72.

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[3] 张海祥,沈 映,陆建飞，等.高层建筑施工爬架平面布置方案设计[J].施工技术,2013,42(2):65-67,75.

Research on key technical features of high-rise building construction

Fan Jiang

(Dacheng Engineering Limited Company, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)

This paper introduced the characteristics of high-rise building structure, from the earth excavation, foundation, steel structure, concrete pouring and other aspects, described the key technology of high-rise building construction, and summarized the matters needing attention in construction, to enhance the overall construction level of high-rise building.

high-rise building, foundation, steel structure, concrete

1009-6825(2016)30-0109-02

2016-08-14

樊 江(1977- )，男，工程师

TU974

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