高层建筑的施工方法

2024-04-11孟洁

建材与装饰 2024年10期

孟洁

（山西建设投资集团有限公司，山西太原 030012）

1 高层建筑施工技术要点

建筑高度＞27m 的住宅建筑以及高度＞24m 的非单层厂房、仓房等民用建筑，称之为高层建筑。相较于普通的建筑工程，高层建筑对施工方法的要求要更高，在施工过程中，要投入大量的人力、物力以及财力，加之施工环境较为复杂，增大了施工难度。在具体施工中，高层建筑施工技术的应用要点，主要体现在以下方面。

（1）为满足人们办公和居住的需要，高层建筑在施工过程中，要建设出广阔的内部空间，这就要求施工人员提升对质量控制的重视程度，严格按照施工图纸中的内容，科学应用施工工艺，严禁偷工减料等不良行为的出现。针对新设备、新材料以及新技术，施工单位要做好技术交底，确保施工人员能够熟练操作机械设备，规范使用施工方法，以此为高层建筑工程的施工质，提供坚实的保障。

（2）高层建筑的工程量大、工期长，为提升各项资源的综合利用效益，实现成本最小化、效益最大化，需要建设现代化施工体系，为施工技术的有效应用提供制度保障[1]。

（3）由于高层建筑涉及大量复杂且烦琐的内容，如交叉施工等，在施工期间，一旦施工方法应用不当，极易引发安全事故，给施工人员的生命健康安全造成威胁，对于这种情况，施工单位要加强安全管理、质量管理以及人员管理，通过现代化手段，对施工人员展开实时监控，从根本上避免懒工、怠工、偷工减料等不良行为的出现，提升施工方法应用的规范性和科学性，助推高层建筑工程高质量、高效率竣工成为现实，为建设单位创造更多的经济价值，为建筑行业的长效健康发展，注入源源不断的动力。

2 高层建筑施工工艺的应用

2.1 深基坑支护

深基坑对高层建筑主体结构的安全性和稳定性，起着至关重要的作用。深基坑支护技术的种类不一，不同种类的支护技术，操作方法存在一定的差异性，要联系工程的现实情况，有针对性地选择深基坑支护技术[2]。

例如，土层锚杆支护技术在高层建筑工程中的应用方法如下：在基坑边坡上钻出孔洞后再插入杆件，通过灌注砂浆，将土层与杆件紧密结合到一起，形成相应的锚杆，锚杆的一端连接工程的构筑物，另一端连接到锚固的土层中，在力的作用下，提升构筑物与基坑结构的稳定性。通常情况下，在黏土与砂土地基的工程中，会应用土层锚杆支护技术。在实际操作中，还需注意的是：准备质量达标的材料，如螺纹钢筋、钢绞线等，将其加工成锚杆，再利用外加剂、水泥等材料，制备砂浆；运用相关机械设备，如钻机、液态台车等，在基坑边钻设锚杆孔，常规下孔深偏差要＜50mm，将孔底的沉渣彻底清理干净后，将砂浆灌注进孔内，再打进杆件，先插杆再注浆也可，利用木锲等材料，将锚杆孔口严密封闭，静置到砂浆凝固后，会形成相应的锚杆；在台座和锚固体＞15MPa 的情况下，实施预应力锚杆张拉锁定的施工，第1 次张拉力要控制在设计值的30%，2 次、3 次、4次要分别控制在50%、80%以及115%，每1 次张拉持荷时间都要保持在5min 左右。深基坑支护技术的种类各异，各类支护技术的应用方式、注重事项以及适用范围，有较大的区别，这就需要施工单位，基于工程的现实需求，设计出科学合理的深基坑施工方案，确保所选用的施工技术，能够满足工程对安全可靠的需求，以此为后续施工作业的顺利开展奠定良好的基础。

2.2 桩基施工

桩基施工方法的应用质量，对高层建筑工程的整体施工质量，起着决定性作用。桩基的主要功能就是，承载建筑的自重，保障建筑物的稳定性。相对于普通的建筑类型，高层建筑受风力作用的影响要更加明显，科学规范的使用桩基施工技术，有利于减小风力，控制建筑物的摆动幅度。当前，高层建筑桩基础施工主要有两种形式，一种是灌注桩，另一种是预制桩。灌注桩是指在地面进行钻孔，再放入钢筋笼，通过浇筑施工形成桩基础，预制桩是指利用打桩机，将预制好的钢筋混凝土桩打进地下。在实际施工过程中，要基于施工现场的地质情况，科学选择桩基础施工技术[3]。

例如，在应用钻孔灌注桩技术时，要严格按照工程的设计规范，做好测量定位、钻孔以及钢筋笼加工等作业，并细化混凝土浇筑成桩的施工流程、规范施工工序。在开展钻孔施工作业时，要根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94—2008）的要求，对测放完毕的孔桩实施复测；在钻进的过程中，钻头和桩位点的最大偏差要＜20mm，并将钻孔垂直度控制在标准范围内，防止钻孔出现不良问题，如钻头脱落、钻孔倾斜等。钻孔施工完毕后，要将孔底的沉渣彻底清理干净，如岩石颗粒、孔底砂砾等，在安装钢筋笼的过程中，要将其偏差控制在5cm 以内；完成上述作业后，可实施混凝土浇筑作业。在高层建筑工程的混凝土浇筑作业中，要将注浆管的直径控制在20~30cm，管道埋设的深度要控制在3~6m。为使浇筑桩体更加密实，浇筑作业和振捣作业可一同开展。在实施桩体的检测作业时，要将检测重点放在桩体垂直度、单桩承载力等参数上，以此为高层建筑地基的可靠性和稳定性，提供有力的支持。

在应用预制桩技术时，要以工程的实际情况为导向，制备相应规格尺寸的混凝土土桩或者是钢桩。在施工期间，要利用机械设备，将预制桩吊到桩位的上方，遵循缓慢插入的原则，将桩尖插进桩位后，轻轻的捶打2 次左右，通过锤击、振动沉桩等技术，将预制桩插进地层。在人工填土、淤泥质土以及砂土等地理的高层建筑中，可使用预制桩技术。为强化施工效果，还应注意的是，混凝土预制桩重叠层数要＜4 层；长桩的制作要使用分层加工技术；预制桩与截面钢筋主筋头的数量要＜1/2；混凝土的强度要符合工程的施工要求；桩基和桩位要保持对准；为控制好预制桩的打入角度，可利用线坠等对预制桩的打入方向进行校正；遵循“先高后低、先长后短”的原则，打进预制桩；将节段相邻的桩体紧密焊接到一起；做好桩体的质量检测，特别是桩体倾斜、断桩等问题，确保桩基础的施工质量能够达标[4]。

2.3 建筑钢结构

在高层建筑工程中建设钢结构，不仅能够强化建筑物的稳定性，还能够延长建筑物的使用寿命，提升建筑内部空间的利用效率，增强建筑的功能性。在开展钢结构的施工作业时，要合理选择材料，如合金钢，这种材料的抗拉强度较高，通常在470MPa~630MPa，并且该种材料的抗压性能和抗腐蚀性能较强，能够在最大程度上满足建筑物对可靠性和安全性的需求。

现阶段，高层建筑钢结构的施工形式主要为装配式安装，在实际施工过程中，可从以下5 个方面入手。

（1）加强对地脚螺栓预埋施工的质量控制，在施工作业正式开始前，要对螺栓的长度、直径和数量进行严格的控制。在混凝土浇筑作业开始前，要重点检验检测螺栓的垂直度、精度以及方向高程等，确保在混凝土浇筑过程中，螺栓不存在位移等问题。

（2）对钢构件的质量展开全面系统的验收，确定其质量达标后，做好表面的清理工作，再实施构件的吊装作业，在作业期间，要将垫木设置在构件的下部，，再运用线锤吊挂技术，顺着垂直方向，校正构件的方向。

（3）精准定位好钢构件后，遵循《非合金钢及细晶粒钢焊条》（GB/T 5117—2012）或者《热强钢焊条》（GB/T 5118—2012）的规定，焊接钢构件。在焊接过程中，要严格控制填充焊、定位焊以及打底焊等技术，常见的技术有气体保护焊以及手工电弧焊等。

（4）焊接作业完毕后，全方位的检测焊接质量，焊道与焊道之间要平滑。根据3 级焊缝表面气孔的质量规范，100mm 长度的气孔，数量要控制在2 个以内，气孔直径控制在3mm 以内。

（5）在传统的施工模式下，钢结构的吊装工艺大多高空拼装、散件吊装等，这两种吊装技术均存在一定的局限性，如施工难度大、效率低等，而在地面先进行预制拼装，再实施整体吊装，可以大幅度提升施工质量和效率。图1 为高层建筑钢结构连廊施工，使用整体吊装技术，可将宽度＞33m，重量＞820t 的写字楼顶部钢结构连廊，实施一次性吊装。

图1 高层建筑钢结构连廊施工

2.4 模板施工

模板施工要科学设计施工工序。例如，在墙柱模板施工中，就要在施工前进行测量放线，将模板的标号以及轴线位置清晰的标记出来，并对墙柱钢筋加以处理，支设好一侧模板，插进套管和螺杆后，再支设另一侧的模板，并布设好斜撑件，保障模板的牢固性。与此同时，还要将内部的垃圾清理干净，对缝隙实施封堵处理。在梁板跨度＞4m 的情况下，要对梁模板加以起拱处理。

此外，在养护混凝土的过程中，要对试块的强度展开系统的检测，结合模板的构件尺寸、跨度以及部位等，明确脱模的具体强度，当试块的强度符合脱模要求后，可进行拆模作业，再将模板与配件中残留的杂物、浮浆等清理干净。将板材按照种类整理好，针对破损和弯曲的板材，要加以修补和矫正处理。在拆模过程中，若因操作不当，损坏到混凝土表面，在一定程度上，会降低美感和观赏性，因此要利用高标号的细石混凝土，修补破损的位置[5]。

2.5 混凝土施工

高层建筑工程中需要用到大量种类不一的材料，混凝土就是其中一种，这种材料的整体性较强，且施工工艺简单方便、容易操作，因其优势较多，在高层建筑中得到了广泛的应用，但其也存在一定的不足，例如，容易开裂等。因此在实际施工过程中，要时刻秉持精细化的原则，合理制备混凝土，科学设置原材料的配合比，并添加一定的掺合料，使水胶比＜0.55，再对拌和水加以冷却处理，以便于提升混凝土的抗裂性能；利用分层浇筑、分段浇筑技术，将混凝土的铺设厚度控制在2.0m 左右。若浇筑方式为泵送或者非泵送，要混凝土的铺设厚度控制在30~50cm。将混凝土浇筑和振捣作业一同实施，通过分层的方式，间歇浇筑混凝土后，将振捣棒插进下层混凝土表面的8cm 左右，留振时间控制在18~22s，当混凝土表面不存在任何气泡后停止振捣；在开展抹面作业的过程中，要根据工程的具体需求，选择是否进行二次振捣和二次模板，以增强结构的整体强度，将细小的裂缝全部消除；当混凝土浇筑作业已经完成12h 后，可实施养护作业，在养护期间，可将塑料薄膜覆盖在混凝土表面，以降低水分的散失速率。定期喷洒水，结合实际的养护环节，调整洒水的次数和洒水量。同时要对混凝土温度展开检测，将其内部温度和表面温度的温差控制在25℃左右。在冬季，由于气温较低，混凝土极易产生裂缝，可通过蒸汽阀养护混凝土。

除此之外，还要注意下述内容：在选用混凝土的原材料时，高层建筑混凝土原材料中的粗骨料粒径要控制在3.2cm 左右，沙子中的含泥量要＜1%，而粗骨料的含泥量要＜2%，中砂细度模数控制在2.9~3.0；施工单位要明确混凝土浇筑的质量控制要点，以泵送商品混凝土为例，在施工作业正式开始前，要合理设置混凝土的坍落度，一般情况下要小于（120±20）mm，并且材料中的含气量要＜2%。

2.6 转换层

转换层是高层建筑工程的施工难点之一，其是建筑物的主要承重部位，既是上层结构的基础，还是下层结构的封顶。现阶段，高层建筑的转换层施工技术，主要有3 种，分别是桁架式、梁式、板式。在施工期间，要加强对内部结构钢筋安装质量的管控，以提升钢筋的标高、位置以及数量的精准性。在开展转换层的混凝土浇筑作业时，要优先使用分层浇筑技术，在浇筑过程中，要将上层和下层紧密的连接到一起，进一步强化转换层的整体施工效果。

另外，在新形势下，高层建筑工程的数量与日俱增，规模不断扩大，人们对工程的质量提出了更高的要求，这就需要施工单位正确认识到，在施工过程中，规范使用施工工艺的重要性，对施工全过程展开动态化管控、精细化管理，通过严格的监管机制，对施工现场、材料、设备以及人员，实施全面的管理，以推动工程的高质量竣工，提升各项资源的利用效率，降低安全事故的发生概率。