大型高层住宅小区施工技术的研究

2023-07-28徐亚

建筑与装饰 2023年8期

徐亚

金隅京华房地产开发合肥有限公司安徽合肥 230000

引言

高层建筑受限较多，设计本身难度就远超普通建筑，而在增加大型住宅属性后，建筑施工就需要考虑更多的其他因素，如建筑安全性、人口容纳量等。同时，建筑高度的增加也改变了部分技术的适用性，这导致施工人员施工经验不适用概率增加。为减小施工压力，本文结合某地区住宅建造实例，对施工进行调整，希望其能够快速应用至高层建筑施工中。

1 工程概况

工程位置位某高新发展区内，用地面积约9357.8m2，建筑面积达到41319m2。建筑核心为高层住宅区，涵盖高层办公楼、住宅楼、商超、车库等。该建筑附带有地下部分，从面积达到13,237m2，建筑类型为地下室、地下车库等。建筑地上部分42层，高度为179.7m。地下建筑部分共三层，高度为12.9m。该工程重要等级被划分为二级，建筑抗震等级为丙。该地段并非理想地段，导致人防护等级设置为乙类。

2 高层建筑施工技术难点

2.1 基坑支护难点

建筑高度增加后，基坑支护压力也迅速增加。传统深基坑支护的风险识别环节与风险评估主要针对低层建筑，对高层建筑的适用性较差，很难第一时间排除支护风险。同时，传统风险识别多依赖数据分析，而对工程现场了解不足导致风险识别期数据处理精度下降，陷入负循环[1]。而在风险评估环节，数据精度下降导致部分区域评估结论失真，进而致使工程中不稳定因素增加。另外，目标施工区域人口密度较大，还需要考虑该因素所造成的额外深基坑施工压力。

2.2 施工难度增加

建筑高度增加也变相增加了部分技术的应用成本，并增加施工的安全管理难度。如正常情况下，大多数建筑的材料都由运输机运输，多数作业平台搭建需通过脚手架完成。而在高层建筑中，垂直运输机的运输轨迹与运输量均受到明显限制，施工材料、建筑废料、施工机具的运输难以保障[2]。同时，作业平台的搭建也受到限制，如材料选择、搭建位置、负重量都需要进行调整，而这需要使用人员一定时间的适应。

3 大型高层住宅小区施工开展策略

3.1 深基坑支护流程调整

要点一：调整风险分析方法。首先，应根据区域的具体情况进行风险分析流程优化，根据风险因素、风险损失、风险概率、风险等级等关键词调整风险规划图，并根据各环节的风险分析特点进行总结，以保证施工环节的支护质量[3]。如目标施工区位于高新区边缘，与市中心区较近，地下埋设物数量较多，需要提前做好保护准备。理想情况下，需根据每层土体进行分析，分阶段调整挖掘速度，并实时将施工数据反馈给文物保护部门及施工单位。

要点二：支护逻辑调整。

该地区地理条件特殊，支护逻辑需要进行针对性调整。在支护方向上，可从以下几个角度上进行优化：第一，临时性。本质上，支护作业为临时工程，作业后期需要配合项目要求进行调整。在施工中，施工单位首先应尽可能保证工程项目的一体性，不可随意降低支护投入资金。其次，在地下掩埋物的处理上，也需要提前进行替代物的选择，尽可能降低对区域地质条件的影响[4]。第二，区域性特征。该区域地质条件复杂，需尽可能针对地质条件进行区域分组，方便对施工性区域进行针对性支护。而面对珍贵出土物，该处理方式的操作优势也会更加明显。

要点三：常见支护问题分析与排除。

大型深基坑作业中，机械设备运行所出现的碾压、振动都会一定程度改变施工区域的土壤应力状态，这一特点与施工深度的增加而愈加明显。当超过一定阈值后，支护结构的稳定性会受到影响而被破坏。

在面对具体的支护问题时，不同解决方式的解决效果也有较大差异。高层建筑由于影响因素较多，更不能通过单一方式来实现支护问题的解决[5]。针对该问题，则可以尝试利用模糊评价法对问题解决方案进行简单评价。评价中可通过专家指导、加权平均等方式，平衡各因素，对问题解决的影响，确定方案最优解。

要点四：最终支护方案确认。

经过多些因素考虑后，最终支护方案确认为土钉墙支护。该支护方式利用土钉进行加固，加固中还可以利用混凝土与钢丝网进行辅助。在成本控制上，由于项目占地面积较大，该方式有效降低了成本管理压力。在项目特殊目标区的施工中，该支护模式也可以配合装网支护，完成其他的特殊支护需求[6]。另外，该建筑为大型高层建筑，也可以通过顶部拉锚的方式强化支撑，具体操作要点如下：①准备期。进行注浆材料、土钉、喷射混凝土的材料准备，其中混凝土强度为c20，厚度大于80mm，注浆材料硬度等级M10。②边坡开挖。开挖前期需要对工程意外情况进行关注，及时解决。待边坡成形后，需迅速利用喷射混凝土进行加固，并选择规格为宽15cm、厚度2cm的沥青板快速围挡。受天气影响，该地区降水较多，需提前做好防水，以免影响工程开展。③钻孔与灌注。混凝土喷射完成后，需展开10～12d的养护工作，而该建筑为大型高层住宅建筑，可适当延长养护时间至14～15d，确认强度，达到要求后才可进行施工。土钉规格为Φ100mm，深度为10m。

3.2 装配式施工技术利用

装配式施工的利用可以有效降低施工难度。但在具体施工中依然存在不少施工难点，本文也根据施工难点提供了相应的处理方式，具体情况如下。

难点一：预制件运输、管理难度大。

高层建筑预制件种类极多，数量也越远大于同类型建筑。以项目16楼为例，该楼共使用预制件4327个，类别超过六类。部分预制件结构较为脆弱，运输中极易损坏。部分预制件相似度较高，使用中出现错误使用的情况比比皆是。同时预支件结构特殊，调运过程中损坏率也难以保证。

处理策略：①部分预支件可使用高强度材料进行制作，降低高价值预制件的运输难度。运输过程中还可以根据构件特征调整受力分布，通过加固的方式保证预制件运输过程中不会出现碰撞损坏问题[7]。部分情况下，可利用特定运输架来进行辅助运输。运输中要尽可能做到轻启动、缓制动，避免出现撞击造成预支件破碎。而在堆放过程中，需要提前计算堆放处混凝土强度，避免预制件过量堆放造成塌陷。堆放中尽量做到集体堆放，过度分散堆放会影响施工效率。部分预支件堆放可利用专用堆放架进行处理，在保证堆放效率的同时，也可以保证构件的完整度[8]。②吊装处理。吊装前，可利用物联网技术对预制件进行编号处理，降低错误吊装概率。吊装过程中需要根据调件的结构特征更换吊装扁担，如预制件重量较大时，需要增加吊装品的强度；当预制件结构较为脆弱时，需要对吊装扁担进行加固，以免吊装出现旋转、移位。部分情况下可在吊篮中事先放入枕木、棉纱，提前做好缓冲。吊装中需保证吊装路径通畅，不可以与其他材料吊运路径产生冲突。③可定制特殊预制件。部分预制件安装、运输成本极高，施工单位可根据施工需求，直接联系预支件生产方进行预支件定制[9]。

难点二：施工周期长。

装配式建筑可以有效降低施工周期，但在高层建筑上表现也存在起重设备要求更高、一些安装方面难度增加等问题。比如在高层装配中，需要控制建筑的装配误差，而该工序的操作时间会与建筑高度成正比。另外，高空装配作业极为复杂，多线程调运难度迅速提升，对吊具操作人员、装配人员素质形成巨大考验。

解决策略：穿插式施工。该施工方式可以有效缩短施工周期，并降低部分操作技术在时间管理的压力。但长沙市施工也要求项目单位需要重新对预支架堆放处进行调整，在最小成本下满足多线操作的基本需求，具体情况如下。

以某楼型为例，预制凹窗构件数目为14个，引力叠合板数量为14个，阳台数量为6个，楼梯数量为2个。按照预先设计，该楼层分为三个施工区，D分别为A、B、C区三个区域，区域内预制件安装按照垂直向水平进行，具体顺序为凸窗→叠合板→阳台→楼梯。经分析后，但楼层构件安装好时约750min，即13h。按照设计图纸在目标安装位置进行吊装，若出现水平吊装误差，需及时修正调整位置。环境干扰对吊装流畅度有明显影响，操作时应避免在强风（风级超过5）天气下操作。在高层施工中，需要提前进行试吊，如超过20层后，需每5层进行重新试吊，并对吊篮受力结构进行分析，确保稳定性。吊运中应尽量避开工程预留钢筋，以免与吊装结构缠绕，影响吊运。在复杂装配区，施工人员可借助激光进行位置调整。部分情况下可利用BIM技术来辅助进行装配。

优化连接方式。连接材料选择上，混凝土等级通常选择为C30，钢筋结构强度保持在360N/mm2即可，屈服强度控制在400MPa以上。在该项目施工中，楼板层预制层厚60mm，线胶层厚度80mm，并额外布置80mm现浇缝；楼梯连接上，利用固定铰支座与滑动铰支座结合的方式保证楼梯强度。考虑有抗震需求，额外在楼梯结构上设置定位孔，避免脱落。在预制底墙、侧面、顶面的安装中，需保证凹凸深度误差小于6mm。外墙安装中则可以利用轴线进行安装矫正，避免位置偏离。安装后则需要额外临时固定，保证组装强度。