高層建筑施工技術(shù)再探討

高新委

摘要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，在建筑領(lǐng)域內(nèi)也出現(xiàn)了不少新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝，這些都為現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展提供了有利條件。本文將對高層建筑施工技術(shù)方面進(jìn)行探討，進(jìn)一步論述高層建筑基礎(chǔ)工程和框架結(jié)構(gòu)施工工藝。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)施工

高層建筑是城市化、工業(yè)化和科技發(fā)展的產(chǎn)物。城市工業(yè)和商業(yè)的發(fā)展，人口的猛增，建設(shè)用地的緊張，促使建筑物向高空和地下發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)新，以及新材料、新設(shè)備、新工藝、新方法的大量涌現(xiàn)，推動(dòng)了高層建筑的發(fā)展。

1高層建筑基礎(chǔ)工程

在高層建筑施工中，基礎(chǔ)工程施工在工期、造價(jià)和勞動(dòng)消耗方面都占有很大的比重，因此在高層建筑基礎(chǔ)工程施工中，結(jié)合我國具體情況積極采用新的工藝、新設(shè)備，對加快工程施工進(jìn)度、降低工程造價(jià)和縮短工程施工工期具有重要的作用。

1.1超流態(tài)混凝土灌注樁

超流態(tài)混凝土灌注樁在施工工藝方面具有較大的優(yōu)越性。其工藝原理是：先用螺旋鉆機(jī)鉆孔至預(yù)定深度，通過鉆桿芯管利用特殊鉆頭向孔內(nèi)自下而上壓力灌注超流態(tài)混凝土，是混凝土面升至地下水位或無坍孔危險(xiǎn)的位置處，提出全部鉆桿后，向孔內(nèi)沉放鋼筋籠至設(shè)計(jì)標(biāo)高，最后補(bǔ)足混凝土成樁。該法連續(xù)一次成樁，具有無振動(dòng)、無噪音、無污染的優(yōu)點(diǎn)，又能在流砂、卵石、地下水位高易塌孔等復(fù)雜地質(zhì)條件下順利成樁，而且具有一定壓力超流態(tài)混凝土的滲透擴(kuò)散，解決了斷樁、縮頸、樁間虛土等問題，還有局部膨脹擴(kuò)經(jīng)現(xiàn)象，因此，提

高了單樁承載能力。

超流態(tài)混凝土樁的施工要點(diǎn)：

(1)混凝土配制，配制混凝土所用的水泥、砂、碎石、水、粉煤灰和泵送劑均應(yīng)遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

(2)混凝土的輸送是由混凝土泵對已攪拌適宜的混凝土施加一定的壓力，通過水平鋼管送至垂直的軟膠導(dǎo)管壓入螺旋鉆桿的內(nèi)管，最后到鉆頭處樁孔中。

(3)壓入的混凝土應(yīng)將樁孔中的泥漿擠至樁外，以確保樁身混凝土的質(zhì)量。

(4)樁頭部位最后應(yīng)加入適量的干硬性混凝土或碎石，以確保樁頭處混凝土密度。

(5)鋼筋籠應(yīng)保證有一定的剛度，且應(yīng)直立后沉放入樁的混凝土中。鋼筋籠端部500mm向內(nèi)側(cè)彎30°，嚴(yán)防碰撞樁孔的側(cè)壁土。

1.2人工挖孔灌注樁施工

人工挖孔灌注樁是指在樁位采用人工挖掘方法成孔，然后安放鋼筋籠，灌注混凝土而成基樁的方法。成孔機(jī)具簡單，挖孔作業(yè)時(shí)無振動(dòng)、無噪聲。由于人工挖掘，便于清孔和檢查孔壁及孔施工質(zhì)量可靠。為確保人工挖孔灌注樁在施工過程中的安全，必須采用防止土體坍滑的支護(hù)措施。支護(hù)方法有：現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、鋼套管護(hù)壁和鋼筋網(wǎng)護(hù)壁等。

1.3樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)

為了適應(yīng)不同的地質(zhì)條件、周圍環(huán)境及上部結(jié)構(gòu)要求，許多工程技術(shù)人員研制出了區(qū)別于傳統(tǒng)成樁法，各具一定特色的施工工藝、施工設(shè)備等新技術(shù)。縱觀樁基總的發(fā)展趨勢，可歸納以下幾點(diǎn)：

(1)尋找無噪音、無振動(dòng)、無泥漿污染的樁基施工技術(shù)。目前，打入樁正在更大范圍內(nèi)被灌注樁取代。

(2)由于高層、超高層建筑的不斷出現(xiàn)，研究大直徑樁的施工工藝成為當(dāng)今工程界討論的焦點(diǎn)。

(3)樁基技術(shù)的發(fā)展迫切需要高效、便利的施工設(shè)備問世。

2高層建筑框架結(jié)構(gòu)施工

框架結(jié)構(gòu)的抗水平荷載能力較弱，通過在框架的柱間和樓梯間布置鋼筋混凝土剪力墻，與框架共同工作，形成了一種能抵抗較大側(cè)向水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。

2.1全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工

全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)施工是框架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最早且較為普通的一種施工方法。具有結(jié)構(gòu)整體性好、抗震能力強(qiáng)、用鋼量較少等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.1鋼筋工程全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的鋼筋工程施工是混凝土工程中重要的施工過程。除采用一般傳統(tǒng)的搭接綁扎和手工電弧焊的方法以外，在高層建筑施工中，豎向大直徑的鋼筋連接必須采用更好的方式方法以滿足需要。目前已推廣應(yīng)用電渣壓力焊、氣壓焊以及鋼筋機(jī)械連接等新技術(shù)方法。

2.1.2混凝土工程高層建筑混凝土的施工，除應(yīng)按有

關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求，確保施工質(zhì)量外，重點(diǎn)是如何選擇混凝土的垂直運(yùn)輸方法。我國高層建筑施工中，常用塔式起重機(jī)、快速提升斗和混凝土泵等設(shè)備。采用塔式起重機(jī)加吊斗的方法，使用比較普遍；快速提升斗加塔架。附著于建筑物結(jié)構(gòu)上，這種方法簡單方便，但需要解決水平運(yùn)輸和澆筑問題；泵送混凝土是混凝土在泵的壓力推動(dòng)下，沿管道輸送混凝土，一次完成水平、垂直運(yùn)輸。同時(shí)配以布料設(shè)備進(jìn)行澆筑混凝土，具有效率高，費(fèi)用低等特點(diǎn)。

2.2裝配式框架結(jié)構(gòu)施工

裝配式框架結(jié)構(gòu)是高層框架結(jié)構(gòu)體系之一，它的施工工藝如下：

(1)首先進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，重點(diǎn)是抄平、放線以及驗(yàn)線工作。

(2)吊裝準(zhǔn)備及吊裝。吊裝前應(yīng)檢查構(gòu)件的型號、預(yù)埋件、鋼筋和預(yù)留孔等位置是否正確，以及檢查構(gòu)件的外形尺寸是否超出允許偏差范圍；彈出梁、柱的中線，其中柱子應(yīng)三面彈線，首層柱應(yīng)三面彈水平線±0.00，其他應(yīng)三面彈地面以上500mm水平線。

(3)吊裝柱子時(shí)可采用鋼管三角架套在柱端鋼筋處，以防止外露鋼筋彎折，而鋼管三角架在柱子起吊后自動(dòng)脫落。

(4)柱子平面位置控制時(shí)，應(yīng)以大柱面中心為準(zhǔn)，由三人各用一線錘校對樓面上的中心線，同時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀校對相互垂直的中心線。校正時(shí)應(yīng)電焊前初步校正，電焊后二次校正，梁安裝后第三次校正。

(5)安裝預(yù)制梁時(shí)，要校核柱頂標(biāo)高。按設(shè)計(jì)要求在柱頂抹好砂漿找平層。

(6)樓板安裝時(shí)，先應(yīng)校核梁翼上口標(biāo)高。樓板吊裝就位時(shí)，應(yīng)先用支撐支頂橫梁兩翼。如板底不平，可用砂漿或墊鐵墊平。

3高層鋼結(jié)構(gòu)施工

3.1鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝

3.1.1鋼柱安裝第一節(jié)鋼柱是安裝在柱基臨時(shí)標(biāo)高支承塊上的，鋼柱安裝前應(yīng)將登高扶梯和掛藍(lán)等臨時(shí)固定好。鋼柱起吊后對準(zhǔn)中心軸線就位，固定地腳螺絲，校正垂直度。其他各節(jié)鋼柱都安裝在下節(jié)鋼柱的柱頂，鋼柱兩側(cè)裝有臨時(shí)固定用的連接板，上節(jié)鋼柱對準(zhǔn)下節(jié)鋼柱柱頂中心線后，即用螺栓固定連接板作臨時(shí)固定。鋼柱就位后，先對鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標(biāo)高進(jìn)行初校，然后安裝臨時(shí)固定螺栓，再拆除吊索、鋼柱起吊后回轉(zhuǎn)過程中應(yīng)注意避免同其他也吊好構(gòu)件相碰撞，吊索應(yīng)具有一定的有效高度。

3.1.2框架鋼梁安裝

鋼筋在吊裝前，應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子間距。主梁吊裝前，應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩，待主梁吊裝就位后，將扶手繩與鋼柱系牢，以保證施工人員的安全。鋼梁采用二點(diǎn)吊，一般在鋼梁上翼緣處開孔，作為吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置取決于鋼梁的跨度。為加快吊裝速度，對重量較小的次梁和其他小梁，多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。水平桁架的安裝基本同框架梁，但吊點(diǎn)位置選擇應(yīng)根據(jù)桁架的形狀而定，須保證起吊后平直，便于安裝連接。安裝連接螺栓時(shí)嚴(yán)禁在情況不明的情況下任意擴(kuò)孔，連接板必須平整。

3.2鋼框架的校正

高層鋼框架結(jié)構(gòu)的校正方法：

3.2.1軸線位移校正任何一節(jié)框架鋼柱的校正，均以下節(jié)鋼柱頂部的實(shí)際柱中心線為準(zhǔn)，安裝鋼柱的底部對準(zhǔn)下節(jié)鋼柱的中心線即可?？刂浦?jié)點(diǎn)時(shí)須注意四周外形，盡量平整以利焊接。實(shí)測位移，按有關(guān)規(guī)定作記錄。校正位移時(shí)應(yīng)注意鋼柱的扭矩，鋼柱扭轉(zhuǎn)對鋼架安裝很不利，應(yīng)引起重視。

3.2.2柱子標(biāo)高調(diào)整每安裝一節(jié)鋼柱后，應(yīng)對柱頂作一次標(biāo)高實(shí)測，根據(jù)實(shí)測標(biāo)高的偏差值來確定調(diào)整與否。標(biāo)高偏差小于6mm，只記錄不調(diào)整，超過6mm需進(jìn)行調(diào)整，調(diào)

整標(biāo)高用低碳鋼板墊到規(guī)定要求。

3.2.3垂直度校正垂直度校正用一般的經(jīng)緯儀難以滿足要求，應(yīng)采用激光經(jīng)緯儀來測定標(biāo)準(zhǔn)柱的垂直度。測定方法是將激光經(jīng)緯儀中心放在預(yù)定的基準(zhǔn)點(diǎn)上，使激光經(jīng)緯儀光束射到預(yù)先固定在鋼柱上靶標(biāo)上，光束中心同靶標(biāo)中心重合，表明鋼柱垂直度無偏差。激光經(jīng)緯儀須經(jīng)常檢驗(yàn)，以保證儀器本身的精度。當(dāng)光束中心與靶標(biāo)中心不重合時(shí)，表明有偏差。偏差超過允許值應(yīng)校正鋼柱。

4結(jié)語

隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在建筑領(lǐng)域內(nèi)也出現(xiàn)了不少新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝，這些又為現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展提供了有利條件。尤其是當(dāng)前電子計(jì)算機(jī)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的廣泛應(yīng)用為高層和超高層建筑的發(fā)展奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]易小軍．高層建筑施工技術(shù)的探討[J]．科技資訊，2009，（11）.

[2]何登前．對高層建筑施工技術(shù)的探討[J]．四川建材，2009，（6）.

[3]蔣運(yùn)林．高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其在我國的發(fā)展與展望[J]．四川建筑科學(xué)研究，2003，（3）.