高層建筑施工中土建施工關(guān)鍵技術(shù)研究

張春芳 浙江恒鴻建設(shè)有限公司

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市人口不斷增加，城市用地面積成為一大問題。在這個背景下，高層建筑施工技術(shù)得到飛速發(fā)展。高層建筑施工技術(shù)與多層建筑技術(shù)相比，能夠在相同占地面積的情況下增加縱向空間的利用率，大大地提高了土地的利用率，滿足了人們對于住宅的需求。在高層建筑發(fā)展的過程中，人們對于防火防震提出了更高的要求。在高層建筑施工過程中，施工企業(yè)要在遵守相關(guān)規(guī)定的條件下，根據(jù)目前的土木工程建筑問題引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，為我國的高層建筑作出貢獻(xiàn)。我們應(yīng)該從要點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)一步提高高層建筑的優(yōu)化率，讓建筑工程真正符合人們的需要，提高高層建筑的安全性，進(jìn)而產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

一、高層建筑的施工特點(diǎn)

高層建筑具有高度大、樓層多的特點(diǎn)，在施工過程中不僅準(zhǔn)備工作量大，還對施工有高度連續(xù)性的要求，并且施工技術(shù)和工程管理也相當(dāng)復(fù)雜。具體來說，施工過程中不僅材料、設(shè)備、配件種類繁多，數(shù)量龐大，而且施工所需要調(diào)動的人員數(shù)量和工種也多。高層建筑施工過程是一個需要大量人力、物力、財力的過程，除了多層建筑施工的一般特點(diǎn)以外，還有以下特點(diǎn)。

（一）高層建筑施工周期較長

高層建筑工程項目繁雜，獨(dú)棟工期一般要經(jīng)過2到3年，平均兩年左右。施工周期長而緊，并且還要在冬季與雨期施工，為了保證工程質(zhì)量，投資企業(yè)和施工單位要根據(jù)工程施工的實際特點(diǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃施工進(jìn)度，制定相應(yīng)的施工措施。高層建筑由于其本身的施工量和復(fù)雜的施工環(huán)境，決定了其施工周期較長的特點(diǎn)。

（二）地基設(shè)置加深，施工難度增大

由于承載上部建筑荷載較大的原因，高層建筑基礎(chǔ)一般埋置較深，地基處理加深。特別是因為前些年地震洪水等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，對高層建筑施工的地基有了更高的要求。高層建筑地基除了堅固和承受上部建筑荷載基本功能以外，還需要具有抵抗地震等自然災(zāi)害的作用。現(xiàn)代化高層建筑的地下室一般被建設(shè)為停車場或者商用，這對于安全和技術(shù)都提出了更復(fù)雜的要求。上述設(shè)置要求綜合影響著造價和工期。

（三）建筑高層施工技術(shù)難度較大

從現(xiàn)在我們的建筑工程實際施工來看，雖然數(shù)量已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但是建筑結(jié)構(gòu)卻沒有進(jìn)行相應(yīng)的更新。一些建筑結(jié)構(gòu)保留了原有的結(jié)構(gòu)形式，在實際利用過程中不能取得較好的效果，在利用的過程中容易引發(fā)更多的風(fēng)險隱患問題，根據(jù)目前的實際情況來看，建筑施工的結(jié)構(gòu)問題是施工技術(shù)中很難突破的，如果要改變這個方面的問題，就要進(jìn)一步提高建筑工程施工水平，就要借助相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)。

二、高層建筑關(guān)鍵施工技術(shù)

（一）高層建筑樁基施工

高層建筑樁基施工之前，要對施工現(xiàn)場進(jìn)行實際調(diào)查，收集施工現(xiàn)場的地域、環(huán)境、水文等特點(diǎn)信息，制定合適的開發(fā)方式，設(shè)計開挖施工方案，規(guī)劃施工工序等。根據(jù)高層建筑荷載，同時參照地勘情況，確定樁長、樁徑、樁型。確定樁長時，需要根據(jù)地勘土層分類、土層厚度、土層摩擦系數(shù)、土層承載力綜合考慮決定。確定樁徑需要考慮地勘土質(zhì)類別及分布。確定樁型時根據(jù)建筑荷載值和地勘土層深度，確定工程樁為摩擦樁、端承樁或二者兼而有之。樁基施工過程中，重點(diǎn)控制樁深、充盈系數(shù)、砼超灌量、入巖深度，在樁機(jī)施工管理方面，始終保證樁機(jī)操作平臺水平度和機(jī)架的垂直度。 在選擇合適的開挖設(shè)備時，也要充分考慮施工工程的規(guī)模，地質(zhì)環(huán)境和施工單位本身的技術(shù)條件。高層建筑施工過程中的廢土不能隨意堆放，同時加強(qiáng)地基的排水工作，防止積水問題對地基造成影響。為了保證工程質(zhì)量，施工場地要求硬化處理進(jìn)而確保樁機(jī)垂直度符合要求。在這個過程中，需要積極做好支撐防護(hù)工作，施工人員必須根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，防止結(jié)構(gòu)在施工過程中被破壞。根據(jù)土體特點(diǎn)和相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，選擇合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，保證施工質(zhì)量。

（二）高層建筑模板施工

1.高層建筑模板工程包括普通膠合板體系、鋼背楞體系、鋁模體系等。

2.普通膠合板體系具有施工速度快、造價成本低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在砼成型觀感差、混凝土澆筑過程中易變形、材料損耗大等缺點(diǎn)。隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，膠合板體系會逐漸被鋁模體系所取代。

3.鋼背楞體系成型質(zhì)量介于普通膠合板體系和鋁模體系之間，是處于兩個體系之間的過渡模板體系。現(xiàn)在已有部分工程開始使用。

4.鋁模體系具有成型觀感好，砼成型不易變形，后續(xù)墻面不用粉刷等優(yōu)點(diǎn)，但也存在對設(shè)計圖紙需要二次深化設(shè)計，一次投入成本高，材料周轉(zhuǎn)慢，施工速度相對較慢等缺點(diǎn)。

（三）高層建筑砼施工

高層建筑在施工過程中混凝土使用量較大。混凝土質(zhì)量容易受氣候、工作條件等因素的影響，強(qiáng)度離散性大甚至不合格。嚴(yán)格控制混凝土，應(yīng)該做好以下工作。

1.選定合適的配合比。在施工時的配合比，是根據(jù)實驗室中的配比完成的。其中混凝土的配置，需要有不同強(qiáng)度的配比，并且經(jīng)過相關(guān)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行級配試驗。現(xiàn)場施工過程中就算級配比與實驗相符，如現(xiàn)場砂石含水率不同，仍需要重新對配合比進(jìn)行計算，采取相應(yīng)措施進(jìn)行嚴(yán)格控制調(diào)整和確定合適的配合比。

2.遵循嚴(yán)格護(hù)養(yǎng)制度。在高層建筑施工過程中，泵送混凝土不僅可以縮短施工工期，還可以改良混凝土的施工特性。但某些工程上泵送混凝土的使用表明，如果不進(jìn)行適當(dāng)養(yǎng)護(hù)，即使配合比控制得很好，仍然會出現(xiàn)強(qiáng)度不足的情況。

3.加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度抽查評定。同一批次的混凝土驗收過程中應(yīng)該具有相同強(qiáng)度的等級，相同的配比，相同的生產(chǎn)工藝。在混凝土抽測的過程中，保持隨機(jī)性，確保試塊真實性。

4.施工后澆帶的施工技術(shù)。為了避免高層主體和低層裙房之間的縫隙，需要在施工之后進(jìn)行澆帶處理。

（四）高層建筑外架施工

1.高層建筑外架包括普通鋼管架、盤扣架、爬架等。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，對建筑外防護(hù)要求越來越高，針對不同建筑結(jié)構(gòu)類型，了解各種外架的優(yōu)缺點(diǎn)，正確選擇外架類型對高層建設(shè)施工安全具有重要意義。

2.普通鋼管架具有材料供應(yīng)充足，優(yōu)選范圍較大，施工技術(shù)較為成熟，使用范圍較廣，但仍存在施工過程鋼管損耗嚴(yán)重，對外架施工過程控制要求較為嚴(yán)格，外架防護(hù)安全受人為影響較大。

3.盤扣式外架隨著對高層建筑施工安全要求的提高，近幾年高層建筑使用越來越多。盤扣式外架具有架體規(guī)則，外形美觀，安全防護(hù)系數(shù)高，但也存在對建筑外形要求較規(guī)則，施工速度較慢等不足。

4.爬架施工對高層建筑選型較為嚴(yán)格，一般使用在高層結(jié)構(gòu)為筒中筒純剪力墻結(jié)構(gòu)且外墻裝飾不需粉刷直接在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行幕墻施工。爬架在施工過程中一般采取自下往上逐層向上提升。具有四周防護(hù)嚴(yán)密，施工相對較為安全。現(xiàn)在超高層建筑一般采用該種防護(hù)體系。

三、高層建筑施工技術(shù)發(fā)展

（一）高層建筑施工技術(shù)

平房和多層建筑正在逐漸退出歷史舞臺。作為一個綜合性的發(fā)展主體，高層建筑施工技術(shù)，不僅正在推動施工人員整體素質(zhì)的提高，也在促使機(jī)械設(shè)備向更精良、尖端的方向發(fā)展。

（二）環(huán)保節(jié)能施工

隨著習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”口號的提出，國家在提倡并推廣低碳環(huán)保生活的路上越走越遠(yuǎn)。為了響應(yīng)國家政策，推動人類可持續(xù)發(fā)展，人們對于環(huán)保、綠色建筑行業(yè)的要求越來越強(qiáng)烈。當(dāng)前建筑行業(yè)已經(jīng)部分實行綠色施工，部分板材節(jié)能環(huán)保。綠色環(huán)保主題在現(xiàn)在和將來都是建筑行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。

（三）多學(xué)科交叉融合發(fā)展

上海世界博覽會，北京水立方等大型建筑工程面世以后，不僅讓國人感到驕傲，也讓眾多中外設(shè)計師驚嘆不已。這些建筑不僅僅只是應(yīng)用了土建施工技術(shù)，還包括計算機(jī)虛擬技術(shù)、生物工程和力學(xué)測試等多門學(xué)科。建筑行業(yè)已經(jīng)將建筑知識和其他學(xué)科交叉融合起來，引入其他學(xué)科，加大融合比重，這是建筑行業(yè)現(xiàn)在和未來的一個長遠(yuǎn)發(fā)展趨勢。

四、結(jié)束語

在我國建筑施工技術(shù)快速發(fā)展的過程中，高層建筑施工技術(shù)也得到顯著發(fā)展。高層建筑施工技術(shù)充分體現(xiàn)了我國現(xiàn)代化建筑工程的發(fā)展水平。在施工過程中，高層建筑施工技術(shù)由于工程流程和施工環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，施工技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，保證施工過程合理展開，提高施工質(zhì)量。