對高層房屋建筑施工技術(shù)的分析與思考

徐 輝

（甘肅第六建設(shè)集團股份有限公司，甘肅 蘭州730000）

21世紀以來城市化進程推進加速深入，高層房屋建筑成為現(xiàn)代化城市的重要地理標志。高層房屋建筑與普通建筑物相比層數(shù)較多且高度達到27米以上，高層建筑向空中發(fā)展，空間更多高度更高，因此只有現(xiàn)代化的施工技術(shù)才能保證高層建筑的安全穩(wěn)定性及使用壽命。在新時期新形勢下為了滿足人們對建筑功能的需求，應(yīng)在高效節(jié)能降耗及綠色發(fā)展理念下，創(chuàng)新研發(fā)高層建筑房屋施工技術(shù)，提高高層房屋建筑施工水平，以及高層建筑的安全與可靠性，為人們提供優(yōu)質(zhì)的生活居住環(huán)境。

1 高層房屋建筑施工技術(shù)特點

1.1 高層房屋建筑對地基要求高，施工技術(shù)難度大

在建筑物結(jié)構(gòu)中，地基是支撐建筑物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)土體或巖體，地基是否具備足夠的承載能力及穩(wěn)定性，影響著建筑物的安全穩(wěn)定。與傳統(tǒng)建筑物不同，高層房屋建筑物要承載更多的空間與功能，因此對地基的要求比一般普通建筑的要求更高，需要更多的承載能力和強大的穩(wěn)定性，其施工技術(shù)難度更大。另一方面在高層房屋建筑中對地下室的要求也比較多，需要配套的地下商用設(shè)施及停車場數(shù)量規(guī)模較大，這對高層建筑地基的施工要求又提升了一個層次。同時高層房屋建筑在抗震避災(zāi)等方面的考慮也較為復(fù)雜，尤其是針對地震災(zāi)害必須要有一定的抵御能力，由于建筑物越高建筑結(jié)構(gòu)的整體抵御能力越低風險越大，為了保證建筑的質(zhì)量與穩(wěn)定，從施工技術(shù)入手來提高抵御災(zāi)害的能力，降低災(zāi)害發(fā)生帶來的損害。

1.2 高層房屋建筑施工環(huán)境復(fù)雜

相比于低層房屋建筑，高層房屋建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。首先從建筑高度方面來看，高層房屋建筑一般超過27米，高度越高施工受到風速、氣溫的影響越大，無論是對于施工人員、施工設(shè)備與工藝技術(shù)都會產(chǎn)生不同程度的影響，施工人員的施工危險系數(shù)也越大。其次，高層房屋建筑為了擴大建筑空間提高建筑高度，在高空中施工條件更惡劣,施工場地也十分有限，需要依賴超大型設(shè)備，而超大型設(shè)備對于普通施工隊伍來說，一方面未必擁有，另一方面超大型設(shè)備運輸較為困難，投入使用時需要克服很多的限制條件。

2 高層房屋建筑施工技術(shù)分析

2.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)

高層房屋建筑施工中為了避免結(jié)構(gòu)遭受破壞通常會使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是利用預(yù)先給結(jié)構(gòu)施加壓應(yīng)力以抵消由于載荷導(dǎo)致的拉應(yīng)力，進而保護了高層房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。普通房屋建筑一般使用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)與傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)相比強度更高，因其體積較輕、性價比較高而深受歡迎。此外成熟的預(yù)應(yīng)力技術(shù)在經(jīng)濟效益方面也優(yōu)于普通的鋼筋混凝土施工技術(shù)，既具備了施工穩(wěn)定性及高強度又有利于降低施工成本提高工程建設(shè)質(zhì)量。目前高層房屋建筑施工過程都大量采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了較好的發(fā)展。

2.2 支護技術(shù)

雖然近年來人口出生率逐年下降人口老齡化程度越來越高，但我國人口基礎(chǔ)龐大，城市可利用土地面積有限，因此未來房屋建筑高層化趨勢會越來越凸顯。當前住房需求仍是人們生活中的剛需，尤其是在土地面積有限的發(fā)達城市中，為了獲得更多的建筑空間，高層房屋建筑無疑是最好的方法，而高層房屋建筑要具備較高的穩(wěn)定性與安全性需要依賴于先進的施工技術(shù)，而支護技術(shù)就是維護高層房屋建筑穩(wěn)定性的重要手段。傳統(tǒng)的支護技術(shù)成本高且穩(wěn)定性不夠，而高層房屋建筑支護技術(shù)的穩(wěn)定性更高安全性更大，性價比也較好，因具有經(jīng)濟優(yōu)勢而受到歡迎。但不同的高層房屋建筑施工場地、施工環(huán)境及條件不一樣，施工過程中應(yīng)該根據(jù)工程實際情況及施工地址差異，在勘察調(diào)研分析的基礎(chǔ)上根據(jù)基坑支護實際要求應(yīng)用支護技術(shù)。

2.3 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

隨著經(jīng)濟發(fā)展及人們生活水平的提高，人們對高層房屋建筑的功能要求越來越多，因此高層房屋建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，建筑空間更大，加上對地下室建筑空間使用要求的增加，高層房屋建筑集商用與民用于一身的結(jié)構(gòu)組成方式在結(jié)構(gòu)力學上是有一定矛盾的，為了保證高層房屋建筑安全性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要綜合考慮結(jié)構(gòu)承載能力要求，重點關(guān)注下層房屋建筑的承載能力，相關(guān)的墻體厚度及密度可以適當增加，以確保下層墻體及樁柱能夠承載較多的壓力。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

高層房屋建筑中通常采用鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)能夠節(jié)能環(huán)保而且性能穩(wěn)定持久，在抗震避災(zāi)方面也具有較好的效果，因此在高層房屋建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)非常常見。要獲得較好的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)效果需要施工人員充分了解項目具體情況，進而選擇與功能目標匹配的鋼結(jié)構(gòu)，安裝鋼結(jié)構(gòu)時要重視地腳螺栓安裝的質(zhì)量，保證安裝位置科學合理，根據(jù)施工方案精準安裝，而且要對定位鋼板進行適當加工以保證鋼板厚度合適。安裝鋼柱時要注意鋼柱高度是否符合工程標準，避免因為焊縫收縮變形和壓縮變形而導(dǎo)致高度存在偏差。安裝鋼梁時要注意安裝位置的準確度，并對鋼梁進行一定的加固措施以防止鋼板移位。

2.5 電氣施工技術(shù)

現(xiàn)代建筑功能的實現(xiàn)需要依賴電氣施工技術(shù)作為基礎(chǔ)，電氣施工技術(shù)包括常見的照明系統(tǒng)、自動警報系統(tǒng)及現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)能否高效穩(wěn)定運行影響著能否滿足人們對房屋功能的需求。照明系統(tǒng)施工中要根據(jù)施工圖紙預(yù)留好照明設(shè)備位置，同時要科學合理地鋪設(shè)管線，保證既合理又兼顧經(jīng)濟效益。另外高層房屋建筑電氣施工要注重管道鋪設(shè)的設(shè)計，在保證質(zhì)量的同時盡量兼顧美觀效果，而且在防雷接地功能方面必須充分考慮建筑實際環(huán)境，尤其是高層房屋建筑的高度較高容易遭受雷擊，因此要嚴格把控電氣施工技術(shù)及工藝流程，確保防雷設(shè)計科學合理。

2.6 地基處理技術(shù)

地基是高層房屋建筑的基礎(chǔ)，承載了整個高層房屋建筑的所有壓力，因此地基處理技術(shù)的質(zhì)量高低對高層房屋建筑有舉足輕重的作用。一般來說施工過程中地基自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大多不足，因此需要加固施工，加固施工方式包括強夯法、地基預(yù)壓法和土壤置換法。強夯法是利用機械設(shè)備對地基進行反復(fù)夯實，將地基內(nèi)部的縫隙進行壓縮并將水分排出，從而加強地基承載能力。地基預(yù)壓技術(shù)是通過在地基上方布置大量高重量物體壓實地基，一般采用施工材料與設(shè)備公共預(yù)壓地基。土壤置換法是將地基原有土體挖除后填充上高品質(zhì)土壤來保證地基穩(wěn)定性得到提升。

3 高層房屋建筑施工技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 設(shè)計理念方面

隨著低碳經(jīng)濟發(fā)展及人們對生態(tài)環(huán)境保護及節(jié)能降耗意識覺悟的提升，建筑行業(yè)發(fā)展越發(fā)注重保護生態(tài)環(huán)境，同時為人們提供更舒適更環(huán)保的建筑功能。因此高層房屋建筑設(shè)計理念方面融入了綠色發(fā)展理念，一方面關(guān)注業(yè)主獲得建筑功能的同時注重業(yè)主的健康指數(shù)，而且建筑功能設(shè)計更加人性化，服務(wù)性更高。另一方面隨著信息技術(shù)及人工智能等方面的快速發(fā)展，高層房屋建筑設(shè)計技術(shù)更加立體完善，設(shè)計的三維圖紙更加詳盡且生活具象，十分有利于建筑設(shè)計的改良。建筑設(shè)計人員在考察調(diào)研實地的基礎(chǔ)上，能夠根據(jù)建筑施工周邊的環(huán)境情況設(shè)計出更優(yōu)質(zhì)的方案，將采光、通風及噪音等因素處理得更好，進而提高業(yè)主的幸福指數(shù)，提升建筑企業(yè)的信譽，促進建筑企業(yè)長遠發(fā)展。

3.2 建筑材料選擇方面

隨著綠色施工在建筑行業(yè)中深入廣泛應(yīng)用，建筑不僅滿足了人們的各種功能需求，而且充分考慮了人與自然的和諧發(fā)展。近年來，我國對新能源材料、綠色建筑材料的研發(fā)及應(yīng)用規(guī)模越來越大，成果也越來越多，成效明顯（如圖1）。例如綠色高性能混凝土就是對一些廢棄物加以利用制造而成，從而減少了對生態(tài)環(huán)境的污染。綠色建筑材料的研發(fā)不僅為建筑行業(yè)發(fā)展提供了更多的方向，同時也是當今科學技術(shù)進步的體現(xiàn)。從經(jīng)濟角度來看，綠色建筑材料是通過變廢為寶的方式把廢棄物制造成建筑材料，可以降低建筑企業(yè)成本的同時，也降低國家及社會對廢棄物的處理成本，兼顧了經(jīng)濟效益與社會效益。

圖1 凈化室內(nèi)空氣瓷磚

3.3 新能源利用方面

隨著全球經(jīng)濟發(fā)展，地球能源面臨著一定的枯竭問題。部分傳統(tǒng)不可再生能源的枯竭迫使著各國不斷研發(fā)新能源，與傳統(tǒng)能源比較新能源更加清潔、衛(wèi)生、環(huán)保而且性能較高，具有很好的經(jīng)濟效益，逐漸成為社會發(fā)展的必然趨勢。在高層房屋建筑設(shè)計中，需要將綠色施工及新能源利用等理念植入施工設(shè)計中。例如充分利用太陽能，相比于傳統(tǒng)的煤油產(chǎn)品，太陽能可再生且不會污染環(huán)境，相對來說取之不盡。除了太陽能以外，風能及一些建筑功能使用時產(chǎn)生的廢氣能量也應(yīng)被設(shè)計循環(huán)回收利用。因此高層房屋建筑在新能源利用方面應(yīng)積極創(chuàng)新研發(fā)新技術(shù)、新手段。

4 結(jié)束語

在現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展過程中，高層房屋建筑日漸成為承載人們生活工作學習的主體。為了滿足人們更多的建筑功能需求，高層房屋建筑施工技術(shù)需要不斷創(chuàng)新發(fā)展，提高施工質(zhì)量效果保證高層房屋建筑的安全及穩(wěn)定性，并提升人們的健康幸福指數(shù)。結(jié)合國家發(fā)展政策及全球能源緊張等具體形勢，未來高層房屋建筑設(shè)計將會深度融入綠色發(fā)展及綠色施工理念，從建筑工程設(shè)計、建筑材料選擇、施工工藝技術(shù)與建筑能源利用等方面進行優(yōu)化設(shè)計，從而推動建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展。