余爾瑧
(福建裕龍建筑工程有限公司, 福建 福州 350000)
從整體而言,隨著高樓林立現象在城市發展中的不斷呈現,當前一二線城市的發展中,超高建筑成為了城市的發展標志,雖然就發展而言對于城市的建設具有一定的推動作用,但是對于未來發展而言,超高建筑工程施工仍舊存在一定的挑戰與完善空間。超高建筑施工本身所使用的工程技術在一定程度上就突破了傳統施工體系技術,因此在具體的操作中,實際所使用的技術則會存在較大的差異,不僅要確保銜接技術的良好使用,同時需要確保功能的全面性,因此需要對超高建筑工程施工中所使用的關鍵技術進行分析研究。
超高層建筑的建設基本是樁基礎的穩定建設。對于建筑工程施工而言,其安全施工的保證與建筑的良好使用需要是樁基工程的良好施工建設水平。近年來,在超高層建筑工程施工技術的不斷提高,建筑高度的升高同時對地基的承載力提出了更高的要求,實際承載力度也在不斷加大,因此促進了樁基工程技術的更好發展。當前在超高建筑工程施工中,對于樁基礎的施工技術使用主要分為鋼筋混凝土灌注樁技術、鋼管樁基、預制混凝土樁基技術等。
其中對于超高建筑技術施工中常見的樁基技術是預制混凝土樁,該技術的使用主要包括預制方樁與預應力混凝土管樁,這兩種樁基在施工中具備了較高的承載力,且耐久性較強,實際的施工中所消耗的成本較低,能夠對質量做到有效的控制,同時,施工中所使用的資源較少,施工效率較高,在眾多超高建筑施工工程中均有使用。例如在上海著名的地標建筑東方明珠電視塔建設中就采用了預制混凝土方樁技術。而在上海的外灘與浦東等商務中心地區的工程施工中,主要使用的是預應力混凝土管樁建設技術。在目前超高建筑工程施工中采用預制混凝土樁技術能夠有效的提高工程整體施工效率,為工程施工質量提供保證,在后期投入使用中能夠取得較高經濟效益。凡事,該技術的使用仍然存在一定的問題,即會有較大的擠土效應現象產生、以及實際承載力有限,施工中對于環境要求較低,且對實際承載力要求較小的超高建筑中的應用較為常見。
鋼管樁技術的使用優點與預制混凝土樁有一定的相似之處,對于質量的控制較為簡易,且本身具有較大承載力,施工效率較高等。該技術上海環球金融中心等地區的工程建設中得到了較多應用。
在超高建筑中對于樁基的施工通過采用后注漿鉆孔灌注樁技術,在一定程度上能夠提高樁基礎的施工質量,同時對樁基自身的承載力加以鞏固,對周邊的承載環境加以改善,以此提高樁基礎最終的承載力度,強化承載性能。
對于超高建筑工程的整體施工而言,軟土基坑是系統的工程環節,因此其所使用的技術較為復雜,同時會有一定的安全風險的產生,但是綜合性較強,在應用中具有十分明顯的區域性,會隨著應用情況的不同產生一定的時空效應與環境效應,在當前超高建筑軟土基坑的工程施工使用技術主要分為以下方面。
(1)超深地下連續墻技術
在超高建筑的工程施工中,對于深大的基坑建設工程,其主要所采用的施工技術為地下連續墻,該技術的使用在施工中具有較小的影響,且技術的使用會有較大的結構剛性,整體性能較高,因此被廣泛使用,且該技術的施工更是當前深大基坑的工程施工中圍護體系的主要使用技術。除此之外,對于超高層的基坑施工建設過程中,地下連續墻一般會被作為基坑的圍護體系應用,同時還會應用為地下建筑的外墻,且具有永久性。在近年來的超高建筑中,因為地下工程施工的工藝裝備與工藝技術得到了極大的發展且其提升空間得到了全面的發展,對其實際技術的應用奠定了良好的基礎,傳統的成槽工藝是以抓土為主,之后隨著技術的發展成為了抓銑與套銑相結合的成槽工藝。
(2)基坑分區組合式高效支護地下連續墻技術
隨著超高層建筑工程施工規模與技術的不斷提高,基坑工程的面積在兩萬平米以上,深度在20米以上的建設規模逐漸成為常態,因此在發展中隨著技術的提高與要求的增大,傳統的支護方式主要是以單一順作與單一逆作為主,但是與發展要求難以符合,無論是在施工工期要求內完工,施工成本的控制火勢施工環境的保護等目標難以實現。基坑支護發展中逐漸出現了分隔順順結合、分隔順逆結合以及分區順逆結合等多種新技術,且隨著應用范圍的不斷擴大,其實際的施工技術已經滿足國際發展水平要求。
在超高建筑施工中,鋼結構的安裝技術使用較為頻繁與廣泛。例如,在上海的金茂大廈中,鋼結構的工程施工對于復雜的鋼結構構件的安裝,其主要所采用的是以全螺栓連接方式,在施工中對于螺栓的要求十分嚴格,需要將精準度控制在 2毫米之內,通過銷軸將伸臂桁架進行連接固定,之后在穩定后對變形的狀態記憶螺栓固定;在金茂大廈的塔尖中,對于鋼結構的安裝主要采用安裝方法是低位拼裝與雙機抬吊就位技術。而在上海的環球金融中心工程建設中,鋼結構的安裝與連接方式主要是通過焊接將所有構件連接,首先,對于巨型柱的安裝,主要是通過樓層之間的鋼梁與核心筒連接,將其架構為穩定的四角結構,之后在穩定的鋼結構安裝其他部分。但在超高建筑的整體工程施工而言,整體的構建安裝技術主要是鋼結構綜合安裝,通過焊接將其連接。
隨著經濟的發展,數字化技術是建筑領域的新興發展技術,且近年來國內外對數字化的發展十分重視,通過在工程施工中的與建設技術的有效結合在建筑行業的發展中起到了積極的促進作用,同時促進了建筑行業在發展中產生了極大的經濟效益,對超高建筑工程的整體建設環節的發展產生了極大的影響,主要包括規劃設計、工程施工與工程的運營管理等,為工程的質量與管理工作的效率奠定了極好的基礎。因此在超高建筑工程的施工技術發展中,為了確保其與時代發展的同步性,建立數字化技術體系,加強數字化加工技術在建筑中的更好使用,改變傳統的施工技術,提高構件加工技術水平,促進超高建筑的建造水平。在數字化建造技術的研究中,可以通過綠色理念在超高建筑中的引入,構建施工全過程的成套模擬技術,由于超高建筑建設技術較為復雜,因此可以通過數字模擬技術實現對施工方案進行模擬預演,通過仿真建造選擇最優化的施工建造方案,確保在之后的實際施工中能夠對整體的施工過程做到有效把控。通過技術的實際仿真實施,對不同的施工方案的實際施工效果展開全面的檢測、根據建筑行業標準對建造效果進行評估,為施工方案的穩定實施提供保障。
綜上所述,在我國當前的建筑行業發展中,隨著技術水平的不斷提高,超高建筑成為了城市發展的重要標志,在一定程度上促進了行業的快速發展,但是通過上文對超高建筑工程施工中關鍵技術的使用而言,為保證建筑的施工質量與安全,需要加強對技術的使用與研究,通過拓展與提高技術水平,為超高建筑工程提供更大的保障,促進超高建筑工程施工在未來的更好發展與應用。
[1]曹志明.我國超高建筑工程施工關鍵技術發展[J].居舍,2018(20):13.
[2]龔劍,房霆宸,夏巨偉.我國超高建筑工程施工關鍵技術發展[J].施工技術,2018,47(06):19-25.
[3]王沾.解讀巖土工程在超高建筑勘查中的具體應用[J].建材與裝飾,2017(14):238-239.
[4]陸凱凱.外框內筒超高層建筑施工階段承載力性能研究[D].武漢理工大學,2014.
[5]邱英亮.超高建筑結構施工模擬分析及施工方案的長期效應研究[D].哈爾濱工業大學,2011.