淺談高層建筑工程施工技術分析

楊　龍（三門峽職業技術學院,河南　三門峽　472000）

淺談高層建筑工程施工技術分析

楊龍
（三門峽職業技術學院,河南三門峽472000）

摘要：隨著我國建筑行業市場化程度不斷提高，建筑企業之間的競爭越來越大，建筑企業必須做好工程建筑施工技術管理才能提高施工技術水平，提高工程建筑質量。本文就高層建筑施工技術進行分析，首先總結高層建筑施工的特點，分析我國高層建筑施工技術中外墻施工技術、厚板轉換層施工技術、施工材料技術的發展，對混凝土工程施工技術、結構轉換層施工技術、施工后澆帶的施工技術、安全技術管理四項主要的高層建筑施工技術進行詳細分析。最后，提出加強施工技質量控制的措施。

關鍵詞：高層建筑；施工技術；技術發展

0　引言

在我國大力推進城鎮化的背景下，我國城市人口快速增長，城市土地資源問題也日益突出。同時，隨著我國區域性經濟的拓展和深化，建筑行業不斷追求體型復雜化和功能多樣化。在此背景下，高層建筑市場應運而生。高層建筑也對施工技術提出了新的要求。

1　高層建筑工程施工特點

1.1工程量大

一是施工準備工作量大，工程建筑的體積和面積超過普通建筑，高層建筑施工材料、配件、機具設備種類繁多、采購和運輸量龐大。高層建筑施工涉及多個工種，需要大量不同專業的人力、物力及施工準備工作才能保證工程施工順利進行。

二是工程施工量大、工序多。高程建筑的土方、鋼筋、模板、砌筑、裝修、管線安裝的工作量都大大增加，工程施工需要十多個專業工種同時配合工作。

1.2施工工期長且緊

高層建筑的工期通常超過2年，結構工期超過5d/層。施工工期長且緊張，通常為兩班或三班作業，冬季或雨季仍須施工[1]。高層建筑工期長且緊的特點要求高層建筑施工需要具備特殊的施工技術措施，確保施工工序合理開展，才能在保證工程質量的基礎上縮短工程周期，減少工程建設成本。

1.3地基深

高層建筑的層高較大，需要加深地基深度才能保證建筑物的穩定性。通常情況下，地基埋置深度為建筑物高度的1/12或更多，樁基深度應不低于建筑物高度的1/15[2]。由于高層建筑通常需要建有一層地下室，因而地基深度通常在5m以上，超高層建筑的基地深入通常高于20m。

1.4高空作業和垂直作業量多

高層建筑的高度超為45m以上，超高層建筑高度超過100m，高層建筑自身高度大造成高空施工作業和垂直作業量大。高層建筑施工中需要處理大量建筑材料、設備和人員運輸工作。另外，高空作業和垂直作業量多也要求施工單位應做好高空安全保護工作、通訊工作以及其解決其它問題，防止物體和人員墜落造成打擊事故或人員傷亡。

1.5施工技術要求高

高層建筑施工技術主要以鋼筋混凝土和剛才為主要結構材料以及其他相關的施工技術，其中現澆技術為鋼筋混凝土技術的主要組成部分，這要求施工單位要重點解決工業化模板、鋼筋連接、高性能混凝土等施工技術才能做好鋼筋混凝土施工[3]。另外，高層建筑對消防、防水、裝飾等施工工藝的要求較高，實現高層建筑平面類型的多樣化、立面造型的個性化以及高層建筑與周邊環境相協調已經成為高層建筑施工的時代要求，這些要求也對高層施工技術提出了更高的要求。

2　高層建筑施工技術的發展

自我國改革開放以來，我國高層建筑行業快速發展，高程建筑施工技術也顯著提高。我國建筑從業人員再吸收國外先進施工技術和施工理論知識的基礎上，結合我國實際情況，形成我國自己的高層建筑工程施工技術和理論體系，并獲得自主知識產權，極大的豐富高層建筑工程施工技術體系。

2.1外墻施工技術的發展

通過基于建筑墻體全面澆筑結構技術，建筑墻體澆筑技術已經朝著大模塊時代發展，建筑施工質量不斷提高。建筑墻體新施工方法通過對傳統施工方法的發展和創新，建筑墻體新施工方法可在提高工程質量的同時提升建筑工程的整體性能，提高建筑工程的功能和使用價值。

2.2厚板轉換層施工技術的發展

高層建筑的轉換層設計具有很高的不確定性，它需要根據建筑功能選擇轉換層設計和施工工藝。當前我國高層建筑的結構轉換層形式多以梁式、板式和桁式三種為主。三種設計形式的轉換層各有優缺點，其中梁式結構轉換層憑借設計簡單、施工方便等優勢被廣泛應用于工民建結構轉換層施工[4]。但是，高層建筑和普通工民建有很大的不同，厚板式結構轉換層更適合高層建筑的結構轉換層設計，因此厚板式轉換層設計方式被大量應用于高層建筑結構轉換層設計，厚板式轉換層設計理念也得到快速發展。另外，隨著結構預應力技術理論的發展及完善，我國高層建筑的大跨度、高撓度和強剪切力等問題都得到了較為完善的解決，形成了較為成熟的設計和施工工藝。

2.3施工材料的發展

我國高層建筑施工技術的發展還表現在相關建筑材料的發展上。高層建筑的功能對防火、保溫等性能的要求極高，這要求高層建筑施工中必須嚴格按照國家有關標準和規范選擇建筑材料，加大建筑裝飾材料研發管理力度，重點做好新材料施工技術的研發和制造管理，保證高層建筑工程施工質量及施工安全。經過長時間發展，相關建筑材料的研發和制造都取得了突破性進展。建筑材料直接關系高層建筑結構的何在，如防火、保溫等性能很大程度上取決于建筑材料的性能。

3　高層建筑工程關鍵施工技術分析

3.1混凝土工程施工技術

抗壓強度是衡量混凝土工程施工質量的關鍵指標，抗壓強度與混凝土用水及水泥強度呈正相關。當水灰比相同，高標號水泥的混凝土抗壓強度高于低標號水泥。因此，施工單位要根據高層建筑對混凝土抗壓強度的要求正確選擇水泥。此外，水灰比與混凝土強度也呈正相關。當水泥標號相同時，水灰比越大，混凝土抗壓強度越高。在水灰比固定情況下，增加水泥用量無法提高混凝土強度。增加水泥用量只能增加混凝土的和易性、收縮性以及變形能力。因此，水泥強度和水灰比是影響混凝土抗壓強度的主要因素，做好選擇水泥和控制水灰比才能控制混凝土抗壓強度，提高混凝土抗壓強度[5]。從本質上講，在符合設計要求的質量標準前提下降低成本，以上兩個環節的工作的目的為盡量降低混凝土的標準差。混凝土強度具有一定的離散性，雖然無法避免離散性的影響，但可以通過科學的管理方式降低離散型的影響。因而混凝土標準差可作為反映施工單位管理能力的指標，混凝土標準差越小，表明施工單位的管理能力越好，管理水平越高。

3.2結構轉換層施工技術

基于高層建筑的功能，高層建筑的上部和下部分別要求小空間的軸線和大空間的軸線布置，這種要求與機構力學布置要求相反。但是，高層建筑結構的下部結構層受力程度高于上部結構層，高層建筑的下層結構布置應該為剛度大、墻多、柱網密集，而上部結構層受力小則應逐漸減少墻和柱的數量，擴大軸線間距。另外，為了滿足高層建筑功能的需求，高層建筑的結構應該和常規布置相反。因此，為實現這種結構，需要在結構轉換樓層設置轉換層。當前工程應用的主要轉換結構形式以帶轉換層的剪力墻結構為主，如若結構層位置上移時，需要設計帶轉換層的筒體結構。帶轉換層筒體結構起主要影響作用為轉換層上部外筒的剛度和高度、內筒的剛度。帶轉換層的剪力墻結構和帶轉換層筒體結構有相同的，兩種轉換層結構的抗震性主要受轉換層的高度影響，轉換層高度越高，轉換層上下間位移角和內力突變越明顯，因而轉換層高度不能過高。另外，轉換層的結構抗震性能與轉換層的上層側向剛度比有關。對帶轉換層的剪力墻結構而言，通過控制側向剛度比可以得到控制轉換層附近的間層位移角和內力突變的作用。因此，對于帶轉換層的剪力墻結構或者筒體結構，可以通過加大同體或者落地墻的厚度、提高混凝土強度等級達到強化下部結構的目的[6]。必要情況下，可與房屋周圍增設部分剪力墻、樓梯間筒體提高轉換層的抗震能力。弱化上部可通過不落地剪力墻開動、減少墻厚度等方式達到目的。

3.3施工后澆帶的施工技術

高層建筑的功能和造型要求高層主樓與低層裙房應該相連，裙房包裹主樓大部。而傳統的建筑結構設計則要求高層主樓與裙房向分離，這要求高層建筑需要建設變形縫。但是建設變形縫后會出現雙梁、雙柱和雙墻問題，限制高層建筑的平面布局，因此需要通過施工后澆帶技術避免設變形縫對平面布局的限制。高層建筑主樓基礎施工時同時進行低層裙房基礎施工，有利于回填土地后平整場地，方便進行高層建筑上部結構施工。對上部結構而言，必須根據施工圖預留施工后進行澆帶。高程建筑主樓和裙房連接的基礎梁需要預留出施工后澆帶，待主樓和裙房主體部分完工后再澆筑，連接底梁兩側、上部梁和板。這種做法消除高層與底層的差異帶來的問題，對于施工后澆收縮帶，應在主體結構結束2月后再澆筑。施工澆帶的最佳位置為受力較小部位，如梁的變形縫反彎點的彎矩和剪力都較小，可作為澆帶點。在施工澆帶出，需要保證鋼筋不會斷。根據梁和板的跨度進行澆帶，跨度較大應該根據規定斷開鋼筋，補齊混凝土后焊接好鋼筋。后澆帶的寬度應該考慮便于施工操作，再以結構要求設置合理寬度，寬度應控制在700-1000mm范圍內。

3.4安全技術管理

任何建筑工程施工必須做好施工技術管理工作，才能保證建筑工程順利進行。高層建筑工程安全技術管理工作需要堅持以預防為主，加強施工前準備工作以及施工過程中的監督與管理工作，做好施工前調查研究工作，堅持循序漸進原則，有步驟、分階段的開展。施工前調查研究工作的重點應該包括勘察施工現場的地形地貌，做好記錄。根據調查結果分析施工現場可能存在的安全風險，將風險記錄在案。最后根據設計文件編制安全技術措施，設置現場安全警示工作。施工前還需要做好施工安全宣傳教育工作，對施工人員進行安全技術培訓，考核施工人員的安全培訓效果做好安全技術交底工作。在施工中，安全技術管理應嚴格按照既定安全技術進行，充分了解、掌握涉及文件的要求以及安全技術措施的內容。做好安全防護及應力支持系統的驗收工作，重點做好腳手架、支撐、支架的驗收工作。

4　加強施工技質量控制

4.1實行逐級技術交底制度

工程開工前，工程師以施工組織設計方案為基礎，向所有施工人員進行技術措施交底，分項施工前，所有施工人員需重復工程項目技術措施，各個班組組長每天要求施工人員進行施工要求、作業環境技術交底，實現編制者和施工者之間的消息暢通，避免消息斷層。依據PDCA循環過程的要求，開展技術質量管理活動。具體為發現問題-分析問題-制定措施-執行措施-觀察效果-總結經驗-解決遺留問題的步驟進行。根據容易出現施工質量問題的分項工程，制定施工工藝標準，提出施工技術要求，加強施工材料、操作工藝控制。

4.2實行技術復核

技術復核是施工技術管理制度的重要內容，也是做好施工技術質量控制的關鍵。技術復核的目的審核技術工作，及時發現施工技術中存在的問題，并及時解決問題。根據施工技術現狀，技術復核工作應重點做好以下幾個方面的工作[7]。一是地基基礎，包括土質、標高、軸線、預留孔、預埋件位置等。二是建筑物定位，包括水準樁、標高、標準軸線樁、龍門樁軸線等。三是模板，包括模板的尺寸、標高、預留孔、牢固程度、內部清理情況等。四是混凝土，包括混凝土的混合比例、骨料成分、水泥強度、水泥品種等。五是鋼筋，包括鋼筋的品種、規格、數量、連接情況。六是預制構件，包括預制構件的位置、標高、抗裂度等。七是磚砌體，包括皮數桿、砂漿配合比、組砌方式、預留洞口位置等。

5　結語

隨著我國城市化進程的不斷推進，高層建筑市場規模也會不斷擴大。而且高層建筑結構、施工技術要求也高于普通建筑的結構和施工要求，施工單位的技術管理控制工作也需要相應的提高。因此，施工單位必須做好高層建筑施工技術管理和控制工作，在高程建筑施工實踐活動中不斷總結施工技術、完善施工技術、加強技術管理控制，保證施工質量和施工水平，提高工程建筑的質量，使高層建筑帶來更多的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]蘇寧.高層建筑工程施工中樁基礎施工技術分析[J].新課程學習(中),2014(01).

[2]皇甫翠萍.高層建筑地下室防水工程施工技術分析[J].山西建筑,2013(29).

[3]蘇永平.高層建筑工程施工技術要點分析[J].山西建筑,2014(11).

[4]張洪.對高層建筑工程防滲漏施工技術分析[J].江西建材,2014(21).

[5]王勇士.淺談高層建筑樁基工程中樁端后注漿施工技術的應用[J].科技與企業,2015(02).

[6]司興春.高層建筑地下室防水工程施工技術分析[J].科技傳播,2011(15).

[7]馮雙喜,劉波濤.關于高層建筑工程關鍵施工技術分析[J].科技致富向導,2013(17).