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超高建筑工程施工关键技术发展

2018-03-28余尔瑧

四川水泥 2018年11期
关键词:桩基钢结构承载力

余尔瑧

(福建裕龙建筑工程有限公司, 福建 福州 350000)

从整体而言,随着高楼林立现象在城市发展中的不断呈现,当前一二线城市的发展中,超高建筑成为了城市的发展标志,虽然就发展而言对于城市的建设具有一定的推动作用,但是对于未来发展而言,超高建筑工程施工仍旧存在一定的挑战与完善空间。超高建筑施工本身所使用的工程技术在一定程度上就突破了传统施工体系技术,因此在具体的操作中,实际所使用的技术则会存在较大的差异,不仅要确保衔接技术的良好使用,同时需要确保功能的全面性,因此需要对超高建筑工程施工中所使用的关键技术进行分析研究。

1 超高建筑工程施工现状

1.1 软土地质桩基工程技术

超高层建筑的建设基本是桩基础的稳定建设。对于建筑工程施工而言,其安全施工的保证与建筑的良好使用需要是桩基工程的良好施工建设水平。近年来,在超高层建筑工程施工技术的不断提高,建筑高度的升高同时对地基的承载力提出了更高的要求,实际承载力度也在不断加大,因此促进了桩基工程技术的更好发展。当前在超高建筑工程施工中,对于桩基础的施工技术使用主要分为钢筋混凝土灌注桩技术、钢管桩基、预制混凝土桩基技术等。

其中对于超高建筑技术施工中常见的桩基技术是预制混凝土桩,该技术的使用主要包括预制方桩与预应力混凝土管桩,这两种桩基在施工中具备了较高的承载力,且耐久性较强,实际的施工中所消耗的成本较低,能够对质量做到有效的控制,同时,施工中所使用的资源较少,施工效率较高,在众多超高建筑施工工程中均有使用。例如在上海著名的地标建筑东方明珠电视塔建设中就采用了预制混凝土方桩技术。而在上海的外滩与浦东等商务中心地区的工程施工中,主要使用的是预应力混凝土管桩建设技术。在目前超高建筑工程施工中采用预制混凝土桩技术能够有效的提高工程整体施工效率,为工程施工质量提供保证,在后期投入使用中能够取得较高经济效益。凡事,该技术的使用仍然存在一定的问题,即会有较大的挤土效应现象产生、以及实际承载力有限,施工中对于环境要求较低,且对实际承载力要求较小的超高建筑中的应用较为常见。

钢管桩技术的使用优点与预制混凝土桩有一定的相似之处,对于质量的控制较为简易,且本身具有较大承载力,施工效率较高等。该技术上海环球金融中心等地区的工程建设中得到了较多应用。

在超高建筑中对于桩基的施工通过采用后注浆钻孔灌注桩技术,在一定程度上能够提高桩基础的施工质量,同时对桩基自身的承载力加以巩固,对周边的承载环境加以改善,以此提高桩基础最终的承载力度,强化承载性能。

1.2 软土地质基坑工程技术

对于超高建筑工程的整体施工而言,软土基坑是系统的工程环节,因此其所使用的技术较为复杂,同时会有一定的安全风险的产生,但是综合性较强,在应用中具有十分明显的区域性,会随着应用情况的不同产生一定的时空效应与环境效应,在当前超高建筑软土基坑的工程施工使用技术主要分为以下方面。

(1)超深地下连续墙技术

在超高建筑的工程施工中,对于深大的基坑建设工程,其主要所采用的施工技术为地下连续墙,该技术的使用在施工中具有较小的影响,且技术的使用会有较大的结构刚性,整体性能较高,因此被广泛使用,且该技术的施工更是当前深大基坑的工程施工中围护体系的主要使用技术。除此之外,对于超高层的基坑施工建设过程中,地下连续墙一般会被作为基坑的围护体系应用,同时还会应用为地下建筑的外墙,且具有永久性。在近年来的超高建筑中,因为地下工程施工的工艺装备与工艺技术得到了极大的发展且其提升空间得到了全面的发展,对其实际技术的应用奠定了良好的基础,传统的成槽工艺是以抓土为主,之后随着技术的发展成为了抓铣与套铣相结合的成槽工艺。

(2)基坑分区组合式高效支护地下连续墙技术

随着超高层建筑工程施工规模与技术的不断提高,基坑工程的面积在两万平米以上,深度在20米以上的建设规模逐渐成为常态,因此在发展中随着技术的提高与要求的增大,传统的支护方式主要是以单一顺作与单一逆作为主,但是与发展要求难以符合,无论是在施工工期要求内完工,施工成本的控制火势施工环境的保护等目标难以实现。基坑支护发展中逐渐出现了分隔顺顺结合、分隔顺逆结合以及分区顺逆结合等多种新技术,且随着应用范围的不断扩大,其实际的施工技术已经满足国际发展水平要求。

1.3 钢结构综合安装技术

在超高建筑施工中,钢结构的安装技术使用较为频繁与广泛。例如,在上海的金茂大厦中,钢结构的工程施工对于复杂的钢结构构件的安装,其主要所采用的是以全螺栓连接方式,在施工中对于螺栓的要求十分严格,需要将精准度控制在 2毫米之内,通过销轴将伸臂桁架进行连接固定,之后在稳定后对变形的状态记忆螺栓固定;在金茂大厦的塔尖中,对于钢结构的安装主要采用安装方法是低位拼装与双机抬吊就位技术。而在上海的环球金融中心工程建设中,钢结构的安装与连接方式主要是通过焊接将所有构件连接,首先,对于巨型柱的安装,主要是通过楼层之间的钢梁与核心筒连接,将其架构为稳定的四角结构,之后在稳定的钢结构安装其他部分。但在超高建筑的整体工程施工而言,整体的构建安装技术主要是钢结构综合安装,通过焊接将其连接。

1.4 数字化建造技术

随着经济的发展,数字化技术是建筑领域的新兴发展技术,且近年来国内外对数字化的发展十分重视,通过在工程施工中的与建设技术的有效结合在建筑行业的发展中起到了积极的促进作用,同时促进了建筑行业在发展中产生了极大的经济效益,对超高建筑工程的整体建设环节的发展产生了极大的影响,主要包括规划设计、工程施工与工程的运营管理等,为工程的质量与管理工作的效率奠定了极好的基础。因此在超高建筑工程的施工技术发展中,为了确保其与时代发展的同步性,建立数字化技术体系,加强数字化加工技术在建筑中的更好使用,改变传统的施工技术,提高构件加工技术水平,促进超高建筑的建造水平。在数字化建造技术的研究中,可以通过绿色理念在超高建筑中的引入,构建施工全过程的成套模拟技术,由于超高建筑建设技术较为复杂,因此可以通过数字模拟技术实现对施工方案进行模拟预演,通过仿真建造选择最优化的施工建造方案,确保在之后的实际施工中能够对整体的施工过程做到有效把控。通过技术的实际仿真实施,对不同的施工方案的实际施工效果展开全面的检测、根据建筑行业标准对建造效果进行评估,为施工方案的稳定实施提供保障。

2 结束语

综上所述,在我国当前的建筑行业发展中,随着技术水平的不断提高,超高建筑成为了城市发展的重要标志,在一定程度上促进了行业的快速发展,但是通过上文对超高建筑工程施工中关键技术的使用而言,为保证建筑的施工质量与安全,需要加强对技术的使用与研究,通过拓展与提高技术水平,为超高建筑工程提供更大的保障,促进超高建筑工程施工在未来的更好发展与应用。

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