高层建筑施工中土建施工关键技术研究

2021-01-16张春芳浙江恒鸿建设有限公司

环球市场 2021年26期

张春芳浙江恒鸿建设有限公司

随着经济的发展，城市人口不断增加，城市用地面积成为一大问题。在这个背景下，高层建筑施工技术得到飞速发展。高层建筑施工技术与多层建筑技术相比，能够在相同占地面积的情况下增加纵向空间的利用率，大大地提高了土地的利用率，满足了人们对于住宅的需求。在高层建筑发展的过程中，人们对于防火防震提出了更高的要求。在高层建筑施工过程中，施工企业要在遵守相关规定的条件下，根据目前的土木工程建筑问题引进相关技术，为我国的高层建筑作出贡献。我们应该从要点进行分析，进一步提高高层建筑的优化率，让建筑工程真正符合人们的需要，提高高层建筑的安全性，进而产生新的经济效应。

一、高层建筑的施工特点

高层建筑具有高度大、楼层多的特点，在施工过程中不仅准备工作量大，还对施工有高度连续性的要求，并且施工技术和工程管理也相当复杂。具体来说，施工过程中不仅材料、设备、配件种类繁多，数量庞大，而且施工所需要调动的人员数量和工种也多。高层建筑施工过程是一个需要大量人力、物力、财力的过程，除了多层建筑施工的一般特点以外，还有以下特点。

（一）高层建筑施工周期较长

高层建筑工程项目繁杂，独栋工期一般要经过2到3年，平均两年左右。施工周期长而紧，并且还要在冬季与雨期施工，为了保证工程质量，投资企业和施工单位要根据工程施工的实际特点，统筹规划施工进度，制定相应的施工措施。高层建筑由于其本身的施工量和复杂的施工环境，决定了其施工周期较长的特点。

（二）地基设置加深，施工难度增大

由于承载上部建筑荷载较大的原因，高层建筑基础一般埋置较深，地基处理加深。特别是因为前些年地震洪水等自然灾害的频繁发生，对高层建筑施工的地基有了更高的要求。高层建筑地基除了坚固和承受上部建筑荷载基本功能以外，还需要具有抵抗地震等自然灾害的作用。现代化高层建筑的地下室一般被建设为停车场或者商用，这对于安全和技术都提出了更复杂的要求。上述设置要求综合影响着造价和工期。

（三）建筑高层施工技术难度较大

从现在我们的建筑工程实际施工来看，虽然数量已经有了很大的进步，但是建筑结构却没有进行相应的更新。一些建筑结构保留了原有的结构形式，在实际利用过程中不能取得较好的效果，在利用的过程中容易引发更多的风险隐患问题，根据目前的实际情况来看，建筑施工的结构问题是施工技术中很难突破的，如果要改变这个方面的问题，就要进一步提高建筑工程施工水平，就要借助相关的应用技术。

二、高层建筑关键施工技术

（一）高层建筑桩基施工

高层建筑桩基施工之前，要对施工现场进行实际调查，收集施工现场的地域、环境、水文等特点信息，制定合适的开发方式，设计开挖施工方案，规划施工工序等。根据高层建筑荷载，同时参照地勘情况，确定桩长、桩径、桩型。确定桩长时，需要根据地勘土层分类、土层厚度、土层摩擦系数、土层承载力综合考虑决定。确定桩径需要考虑地勘土质类别及分布。确定桩型时根据建筑荷载值和地勘土层深度，确定工程桩为摩擦桩、端承桩或二者兼而有之。桩基施工过程中，重点控制桩深、充盈系数、砼超灌量、入岩深度，在桩机施工管理方面，始终保证桩机操作平台水平度和机架的垂直度。在选择合适的开挖设备时，也要充分考虑施工工程的规模，地质环境和施工单位本身的技术条件。高层建筑施工过程中的废土不能随意堆放，同时加强地基的排水工作，防止积水问题对地基造成影响。为了保证工程质量，施工场地要求硬化处理进而确保桩机垂直度符合要求。在这个过程中，需要积极做好支撑防护工作，施工人员必须根据安全标准，增强支护结构的承载能力，提高围护结构的质量，防止结构在施工过程中被破坏。根据土体特点和相关安全标准，选择合理的支护结构，保证施工质量。

（二）高层建筑模板施工

1.高层建筑模板工程包括普通胶合板体系、钢背楞体系、铝模体系等。

2.普通胶合板体系具有施工速度快、造价成本低等优点，但也存在砼成型观感差、混凝土浇筑过程中易变形、材料损耗大等缺点。随着建筑行业的高速发展，胶合板体系会逐渐被铝模体系所取代。

3.钢背楞体系成型质量介于普通胶合板体系和铝模体系之间，是处于两个体系之间的过渡模板体系。现在已有部分工程开始使用。

4.铝模体系具有成型观感好，砼成型不易变形，后续墙面不用粉刷等优点，但也存在对设计图纸需要二次深化设计，一次投入成本高，材料周转慢，施工速度相对较慢等缺点。

（三）高层建筑砼施工

高层建筑在施工过程中混凝土使用量较大。混凝土质量容易受气候、工作条件等因素的影响，强度离散性大甚至不合格。严格控制混凝土，应该做好以下工作。

1.选定合适的配合比。在施工时的配合比，是根据实验室中的配比完成的。其中混凝土的配置，需要有不同强度的配比，并且经过相关研究机构进行级配试验。现场施工过程中就算级配比与实验相符，如现场砂石含水率不同，仍需要重新对配合比进行计算，采取相应措施进行严格控制调整和确定合适的配合比。

2.遵循严格护养制度。在高层建筑施工过程中，泵送混凝土不仅可以缩短施工工期，还可以改良混凝土的施工特性。但某些工程上泵送混凝土的使用表明，如果不进行适当养护，即使配合比控制得很好，仍然会出现强度不足的情况。

3.加强混凝土强度抽查评定。同一批次的混凝土验收过程中应该具有相同强度的等级，相同的配比，相同的生产工艺。在混凝土抽测的过程中，保持随机性，确保试块真实性。

4.施工后浇带的施工技术。为了避免高层主体和低层裙房之间的缝隙，需要在施工之后进行浇带处理。

（四）高层建筑外架施工

1.高层建筑外架包括普通钢管架、盘扣架、爬架等。随着建筑技术的不断发展，对建筑外防护要求越来越高，针对不同建筑结构类型，了解各种外架的优缺点，正确选择外架类型对高层建设施工安全具有重要意义。

2.普通钢管架具有材料供应充足，优选范围较大，施工技术较为成熟，使用范围较广，但仍存在施工过程钢管损耗严重，对外架施工过程控制要求较为严格，外架防护安全受人为影响较大。

3.盘扣式外架随着对高层建筑施工安全要求的提高，近几年高层建筑使用越来越多。盘扣式外架具有架体规则，外形美观，安全防护系数高，但也存在对建筑外形要求较规则，施工速度较慢等不足。

4.爬架施工对高层建筑选型较为严格，一般使用在高层结构为筒中筒纯剪力墙结构且外墙装饰不需粉刷直接在结构上进行幕墙施工。爬架在施工过程中一般采取自下往上逐层向上提升。具有四周防护严密，施工相对较为安全。现在超高层建筑一般采用该种防护体系。

三、高层建筑施工技术发展

（一）高层建筑施工技术

平房和多层建筑正在逐渐退出历史舞台。作为一个综合性的发展主体，高层建筑施工技术，不仅正在推动施工人员整体素质的提高，也在促使机械设备向更精良、尖端的方向发展。

（二）环保节能施工

随着习近平总书记“绿水青山就是金山银山”口号的提出，国家在提倡并推广低碳环保生活的路上越走越远。为了响应国家政策，推动人类可持续发展，人们对于环保、绿色建筑行业的要求越来越强烈。当前建筑行业已经部分实行绿色施工，部分板材节能环保。绿色环保主题在现在和将来都是建筑行业发展的一个重要趋势。

（三）多学科交叉融合发展

上海世界博览会，北京水立方等大型建筑工程面世以后，不仅让国人感到骄傲，也让众多中外设计师惊叹不已。这些建筑不仅仅只是应用了土建施工技术，还包括计算机虚拟技术、生物工程和力学测试等多门学科。建筑行业已经将建筑知识和其他学科交叉融合起来，引入其他学科，加大融合比重，这是建筑行业现在和未来的一个长远发展趋势。