【摘 要】隨著我國城市化進程的不斷加快,高層建筑的迅猛發展,特別是建筑朝向多功能化、外形復雜化的目標不斷發展,但是在建筑施工中由于難度較大、結構復雜,所以要不斷提升施工工藝和技術要求。與多層建筑的施工技術相比有施工周期長、工程量大等明顯的不同。本文介紹了高層建筑施工的特點,在此基礎上重點探討了在施工過程中的主要技術和相關要求。
【關鍵詞】高層建筑;施工特點;施工技術;質量
近年來,在經濟不斷發展的基礎上帶動了建筑行業的日益發展,由于在高層建筑中的結構比較復雜,所以對于施工要求非常嚴格,國家也開始注重高層建筑的發展,給建筑單位更加嚴格的生產要求,不斷提升施工工藝和技術要求。高層建筑中由于層數多、結構復雜、難度大,就要對施工質量提出更高的要求,才能夠滿足施工要求使建筑事業得到更迅速地發展。
1 現代高層建筑施工的特點
1、工程量大、工序多、配合復雜
由于在高層建筑中工程項目比較多,而且工程量大,這就需要多個單位共同配合完成,據調查結果顯示,在我國目前的高層建筑平均建筑面積約為1.5萬平方米。在一些大型復雜的高層建筑當中,需要設計、準備、協調的部門非常多,這就給高層建筑的工作計劃、管理帶來了很大的難度,所有要不斷的加強施工管理才能滿足施工要求。
2、施工技術要求高
高層建筑的施工的主要結構包括鋼筋混凝土和鋼筋為主的結構材料,要重點解決鋼筋連接、建筑制品以及結構安裝等施工技術。對于消防設備也有較高的要求,在地下室、廚房、臥室等都要比多層建筑的要求高。在裝飾上要緊跟時代發展的潮流,立面色彩的獨特造型,都給高層建筑施工的施工質量和技術帶來了更大的挑戰。
3、施工周期長、工期緊
由于在建筑施工中不能避免由于雨季或者冬季溫度低等帶來的影響,高層建筑的施工周期比較長,一般都在兩年左右,大型的項目甚至達到三到四年,所以要縮短施工周期,就要對裝飾施工和結構施工進行有效的控制,在不同的結構體系中可以采用不同的施工方法,在高層建筑施工中的主導程序就是現澆混凝土,所以要合理的選擇模板體系,才能有效地降低施工周期,同時也降低了企業的經濟成本。
4、高空作業多、垂直運輸數量大
高層建筑的施工中一定要解決好材料、制品和人員的垂直運輸的問題,這是生產安全的基本保障。在建筑施工中要做好高空安全保護、防火、通訊等問題,能夠有效的避免物體墜落產生的安全隱患。由于層數很多,高度大,所以一定要建立與垂直運輸相匹配的設備,這樣才能保證垂直運輸的安全性,避免安全事故的發生。
2 高層建筑的施工技術以及相關要求
1、基礎施工技術
在高層建筑中基礎的施工技術包括土方開挖、現澆混凝土、基坑的支護等,工作,所以高層建筑的基礎施工是整個建筑中的重點工程。其施工周期也較長,占總工期的30—40%左右。在《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》中明確的提出,對于基礎埋置高度有不同的要求,埋置樁基時要占總建筑高度的1/15,埋置天然地基時占總建筑高度的1/12,要注意不能將樁長算在埋置深度中。
由于高層建筑的施工地點一般是城市的密集場所,施工場地比較狹窄。所以要對周圍建筑以及市政工程設施要有嚴格的安全保護措施,同時在施工中要對基坑的穩定和位移不能出現任何的差錯,而基坑工程在施工建設中不屬于長期的工程。對于深基坑的開挖和支護,在施工中的危險性比較高,涉及到的專業知識強,力學強度與位移的問題都要有很好的把握,同時還要解決土力強度與支護結構的相互影響的問題,如果這些問題在施工中不能夠有精準的計算,就會造成施工設計出現問題,很容易造成基坑的工程事故。在基坑深度超過5米以上的工程,就要采取專項的施工方案,對于邊坡支護和底下降水有特殊的要求,在經過施工專家組的許可得到審核通過后才能夠進行下一步的施工項目。
2、混凝土工程施工技術
影響混凝土的施工重要指標是抗壓強度。其抗壓強度與混凝土的配比有一定的關系,在混凝土的配合比例是有一定的要求的,根據現場地區不同的氣候以及溫度進行相應的配合比例。控制好攪拌的時間,將混凝土充分的攪拌即可,對與施工坍落度能夠符合標準。在進行施工澆筑的前期要進行試驗,是否能夠滿足規定的強度以及抗壓性,一般合格夠經過工程師的許可,進行鋪設碎石和立模。施工過程中要注意兩個比較容易忽略的問題,首先砂石的含水率,一般在進行混凝土的配合比是在沒有外界因素的影響下進行的,假設砂石是干燥的,但是根據現場施工中天氣以及環境的影響,所以在每次使用砂石前都要測定其含水率,不能用含水的砂石進行攪拌,然后還應該扣除攪拌的水用量,這才能保證配合比的準確。同時要解決離析和泌水帶來的干擾,盡量多次進行攪拌,使其各礦物質充分的混合,同時又保證了拌合水沒有析出表面這樣才能將混凝土攪拌的均勻。
混凝土在澆筑的時候應該注意礦物原料的離析,在混凝土不斷被攪拌的時候達到飽和點就應該被澆筑到模型里,對于混凝土的澆筑高度也是有相應的要求,一般不超過兩米用漏斗或者料斗進行澆筑,如果太高則采取有用斜槽或者串筒的方式進行澆筑,這樣不會影響澆筑效果。在澆筑的過程中應該連續進行,盡量避免間歇澆筑,如果有特殊情況盡量縮短間歇的時間間隔,一般有規定的時間間隔,在間歇的澆筑時,應等到前一層混凝土已經凝固了,然后再繼續澆筑。特別注意在澆筑豎向混凝土的時候,要在模的底部填入少許的水泥砂漿,一般規定在50—100(mm)的厚度。這樣會減少蜂窩以及麻面的現象出現。在最后澆筑的時候,應該觀察是否產生了裂縫,混凝土在沉降以及風化的時候會在建筑物表面出現細微裂縫,對于這種情況就要在混凝土未完全凝固時將其修整。
3、結構轉化層施工技術
高層建筑從建筑功能上有明顯的區分,對于上部就要用小空間的軸線布置,對于下部則用大空間的軸線布置,這種區分與自然布置截然相反的。在力的作用下,下部樓層所受到的載荷較多,上部樓層受到的壓力載荷較少,自然布置就要在下部樓層加強剛度、柱網等建設,到上部逐漸減少墻、柱之間的距離,為了滿足建筑的功能要求,就要與自然布置的方式相反,下部布置大空間、下部布置小空間的方式。在樓層設置轉換層,這樣就能夠滿足在上部實現剛度大的剪力墻,在下部樓層有小的框架柱。隨著建筑工程的不斷進展,轉換層的位置也要不斷的上升,所以要對帶轉化層設計出筒體的結構。主要影響筒體結構的因素為外筒的剛度、內筒的剛度以及轉化層的高度。轉換層設置的越高,在上下層之間的位移角就變大,對抗震性的影響就越大,所以在工程設計時要對轉換層的高度進行限制,在轉換層較低的帶轉換層中剪力墻結構的設計,可以通過調整上下層之間的位移角進行控制,同時提高筒體及落地墻的厚度,可以有效地增強建筑的抗震能力。
4、施工后澆帶的施工技術
在高層建筑中,根據建筑的功能以及結構的不同,需要將高層主樓與底層裙房設置在一起,但是在高層主樓與底層裙房中要設置變形縫,從建筑的角度出發,變形縫對建筑的整體功能會存在一定的影響,在設置變形縫的時候會出現雙梁、雙墻等,這樣就對平面布局起到了局限作用,所以施工后的澆帶技術在解決這個問題有著很大的幫助。在施工中高層主樓與底層裙樓同時進行,在回填土后場地就能夠平整,給施工帶來很大的便捷。在樓層的上部結構,要按照施工的圖樣預留出澆帶的部分,還要將高層主樓與底層裙房相連接的部位,比如基礎梁、上部結構都要預留出施工后的澆帶,等到施工結束后,在用混凝土進行澆筑,使連接的部分成為一個緊密的整體,這樣就能夠有效的降低高低層之間的差異沉降。在高層建筑施工后,沉降量還沒有全部的完成,這樣就可以澆帶混凝土,存在的差異沉降量就減少很多,引起的建筑中的結構內力,可以通過變形縫來承擔。一般是在建筑主體結構完成兩個月之后,這時的混凝土收縮量已經在70%左右,可以選在在結構受力較少的地方進行澆帶,比如梁、板的變形縫附近,也可以選擇在梁、板的中部,這個點的剪力很小,在進行施工澆帶時,要保證鋼筋不能出現問題,還要確保混凝土澆灌的質量,如果在梁、板之間跨度不是很大的情下就要配足鋼板;如果跨度很大,這就需要人工將鋼筋斷開,然后將混凝土澆帶后在焊接好。要注意在后澆帶的配筋,能夠承擔澆筑混凝土以后由于差異沉將產生的結構內力,可以根據差異的變形得知結構內力的大小,所以在配筋上一定要加強強度。對于后澆帶的寬度必須要符合施工的操作標準,根據不同的結構要求選擇不同的寬度,一般澆帶的寬度為700—1000mm,在施工后的斷面中要用混凝土連接牢固。
3 高層建筑工程施工技術的建議
在建筑行業快速發展的今天,與建筑有關的材料行業的得到了迅猛的發展,在經歷多次試驗終于研制出新型的材料,具有很高的安全、可靠性。建筑材料的質量直接關系到了施工后建筑結構的性能。在目前的建筑行業中必須要依賴于高科技電子產品以及繪圖的軟件等,有精準的施工圖才能夠保證建筑施工按照標準進行,同時要不斷提升建筑中的信息化技能,能夠在建筑施工中有效的設計程序、科學的管理施工材料,對于施工的工程預算以及進度都能夠很好的把握,還能夠及時的調節混凝土制作過程中的溫度、水量等。在建筑施工前能夠對地基進行勘測與工程測量,通過先進的GPS以及計算機技術進行測量、核算和設計,在以后的高層建筑施工中要不斷發展計算機輔助施工(CAC)技術以及管理信息系統MIS技術,逐漸完善我國高層建筑施工的體系和管理制度,在施工中能夠確保建筑的質量,降低企業的經濟投入。
總而言之,在我國高層建筑工程的施工技術得到了很大的提升,但是由于我國在高層建筑的施工理論和技術上還存在很多問題,所以要引進國外先進的施工技術和理論,并結合我國高層建筑的實踐經驗,制定出高標準的高層建筑施工技術準則,同時采取科學的管理制度,定能推動我國高層建筑行業快速、穩定的發展。
參考文獻
[1]雷穎占;高強混凝土的研究現狀及發展趨勢[J];工程建設與設計;2006年03期
[2]劉志欽;王現成;梁濤;緊鄰建筑物深基坑中預應力混凝土護坡樁的設計計算[J];平頂山工學院學報;2008年02期
[3]劉志欽;吳賢國;深基坑支護對緊鄰建筑物變形的分析與監測對比研究[J];平頂山工學院學報;2006年03期