孫德成
(大連渤海建筑集團有限公司)
高層建筑施工技術要點分析
孫德成
(大連渤海建筑集團有限公司)
高層建筑工程要比普通的建筑設計施工更為復雜,做好高層建筑施工技術,是保證建筑施工質量的關鍵。本文從高層建筑施工特點以及施工技術要點進行了分析。
高層建筑;施工技術;施工要點
高層建筑的施工建設需要大量的人力物力投入,其施工建設專業性強、包含眾多工序流程及各環節的交叉作業,建筑的體積結構自重大、具有復雜的結構受力特點,因此也導致了其施工設計的復雜與施工建設工期的漫長。由于與一般多層建筑存在較大的區別,因此高層建筑施工中的結構安全訴求較強,這又進一步導致了高層建筑結構工藝的復雜與施工質量的高標準要求。
1.1 基礎施工
高層建筑需要更強的水平載荷承受能力,為了防止建筑物的傾斜、水平滑移、地基的沉降等問題發生,對高層建筑中的基礎施工質量提出了更高的要求。高層建筑的基礎施工主要有土方開挖、基坑的支護、基礎混凝土澆筑等工作。
1)土方開挖前,要對地形、地質、水文等信息進行處理,以便選擇最合適的開挖方式,編制最優的施工方案,合理安排施工順序,根據開挖工程規模、土石特性、工作條件等選取最適用的施工機械設備。做好棄渣、棄土的處理工作,不可隨意傾倒,最好用于鋪路、造地還田,實現廢物的再利用,做好施工排水措施,施工用水、地下水等要及時排出,避免基坑積水,創造最好的施工條件。
2)基坑支護可以減小基地回彈,節約施工空間,保護建筑物和地下設施。在支護結構的承載能力存在極限狀態時,要求施工人員工作必須達到安全標準,擋板質量要高,避免結構受彎破壞,擋板嵌入深度要符合標準要求,增強擋土結構的抗壓力,針對不同被支護土體類型選擇合理的支護結構形式。
1.2 轉換層施工
一般情況下,高層建筑結構下部的樓層承受較大的壓力,而上部樓層承受的壓力一般較小。因此,在進行正常的布置時,下部的剛度比較大、柱網比較密、墻的數量也較多,而到上部以后,墻、柱的數量逐漸減小,而且相鄰軸線之間的距離也逐漸加大。在實踐中,為了滿足高層建筑功能的要求,往往會采取相反的方式進行必要的布置。上部空間小、下部空間大,上部以剪力墻為主,而下部則剛度較小的框架結構為主。要實現這一目的,在建筑施工過程中,絕大多數都是通過設置結構轉換成來實現的,其中,帶轉換層的剪力墻的結構是高層建筑結構的主要形式。事實上,轉換層的高度對于高層建筑物的抗震性能具有重要的影響,如果建筑物的轉換層的高度比較高,則上下層之間內力突變就會比較明顯,因此,在設計高層建筑結構時,應該盡量限制轉換層的高度。而對于轉換層較低的剪力墻結構,可以采取加大高層建筑簡體及落地強的厚度、提高鋼筋混凝土的強度等方式來提高高層建筑物的抗震性能。
1.3 應用后澆帶施工
1)高層建筑建設中,通常會把低層裙樓與高層主樓相連在一起,使得高層主樓周圍會有很多低層裙樓,施工過程一般是高層主樓與低層裙樓同時進行施工,這種施工方式可以方便上面建筑結構施工,而對于建筑的上部結構,無論是怎樣設置,還是要按施工設計圖的預留來進行施工后澆帶。
從結構上來看,如果想要把高層與低層隔開,就需要設置變形縫,而變形縫的設置增加了施工工作量,也不符合建筑工程的要求,對于施工方來說不會想要設置變形縫,因為設置變形縫之后會出現平面設計布局受到限制的情況,為了解決問題,采用建筑施工后澆帶就可以有效的解決這一矛盾。
后澆帶是既可解決沉降差又可減少收縮應力的有效措施,高層建筑施工后澆帶的配筋,它能夠起到承擔混凝土的沉降力的作用,防止混凝土內部出現裂縫。新澆灌混凝土在硬結過程中會收縮,主要是混凝土結構內部的溫度變化產生了溫度應力,留出后滯帶后,為施工過程中混凝土的自由收縮提供可用空間,有效的提高了混凝土抗收縮能力。
2.1 做好高層建筑施工中混凝土的強度控制
針對高層建筑自身的結構特點,目前來說,澆筑鋼筋混凝土仍是高層建筑的主要工序。而高層建筑具有高、大的特點,所以針對混凝土的需求也較大,并且由于都是現場澆筑,就會導致施工的周期較長,并且存在很多因素對其產生影響,例如工作條件、氣候等。而這些影響就會造成混凝土的強度離散型較大等現象,所以必須要做好混凝土的強度控制。
1)配合比的選定。在高層建筑施工開工之前,一般會根據設計的要求來進行不同強度和等級的混凝土的配比,并將配比結果送到法定的機構進行級配試驗,并等到報告結果出來之后,實際施工再根據級配試驗的結果開始施工。但實際情況中會出現級配試驗與現場實際情況不符的情況,所以就需要進行試驗試配調整以及現場砂石實際含水率的調整,由此才能真正的確定其配合比。
2)做好養護工作。目前高層房屋建筑一般都采用泵送混凝土,這種方式可以有效的縮短工期,并且可以大大的改善混凝土的性能。不過通過過往的實例我們就可以發現,當我們做好原材料、配比以及振搗工作后,混凝土仍會出現強度不夠的情況,其原因就是工程為了節約工期對于混凝土的養護時間不到位。對于澆筑量大的混凝土必須要有養護方案,并且整個過程都要有專門的人來負責,要制定完善的養護方案,針對人員、時間、水源等問題都要進行認真的考慮和制定。
3)強化混凝土的強度評定。根據我國的有關規定,混凝土的強度評定工作必須分批進行測試,每一批都應該是時間相同、工藝相同、強度等級相同的混凝土。針對試塊的制作應隨機抽取,保證結果的真實性。
2.2 做好高層建筑裂縫的控制
1)設計措施。首先可以設置永久性的伸縮縫,在建筑的外墻面選擇合適的位置留取分隔縫等方法。其次注重建筑結構鋼筋的配置;對輕質墻體應建立構造柱;在每層增加腰梁;采用混凝土針對預留門窗洞口框進行加強等。最后設置合理的后澆帶,選擇補償收縮混凝土技術等。
2)施工措施。對新澆混凝土必須要做好前期養護;對大體積的混凝土必須要控制其溫升;對于中低水化熱的水泥,要充分重視其后期強度。
綜上所述,高層建筑關鍵的施工技術主要圍繞以上幾個方面展開,隨著我國高層建筑物的普及和發展,高層建筑技術也呈現出了新的發展趨勢。
3.1 外墻施工技術的發展
目前,我國的高層建筑結構墻體實行的全面澆筑結構,高層建筑墻體的規模化澆筑已經逐漸得到普及,為了提高高層建筑墻體的性能和工程施工的質量,外墻施工的技術研發投入不斷加大,也取得了一定的成果,這對于提高整個工程的施工質量和實用價值具有重要的作用。
3.2 厚板轉換施工技術的發展
高層建筑結構中,不同的建筑物轉換層的高度有所不同,這主要與建筑物本身的施工工藝、設計目的有關。常用的轉換層結構主要有板式、梁式以及桁架式等三種形式,其中,厚板式轉換結構在高層建筑中正在得到廣泛的應用和普及,尤其是隨著結構預應力技術研究理論的發展,該項技術在解決高層建筑物跨度大、撓度大等方面的問題起到了重要的作用。
3.3 新材料施工技術的發展
當前,建筑行業發展迅速,建筑行業的快速發展對相關的建筑材料也提出了更高的要求。建筑材料與整個建筑的質量、性能以及負荷能力等密切相關。近年來,為了提高高層建筑物的工程質量,我國對新材料的研發取得了一定的進展,
高層建筑的發展,為緩解城市用地緊張,提供更多的住房需求,因此,對于高層建筑施工技術的要求也是越來越嚴格,因此,作為施工單位,提高施工技術,規范施工技術管理工作,使我國高層建筑行業逐步邁入嶄新的階段。
TU75
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1007–6344(2015)01–0154–01