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    高層建筑的特點及施工分析

    2012-12-31 00:00:00盧文龍王光秀
    科技與生活 2012年13期

    摘 要 高層建筑在當今社會出現(xiàn)的越來越多,高層建筑既能充分利用空間又能節(jié)約成本和土地。本文從理論和實際出發(fā)闡述了高層建筑的特點、高層施工中施工機械的選擇、高層基礎施工及高層新技術應用等方面內容。

    關鍵詞 總體特點;新技術;預應力管樁

    中圖分類號 TU973 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0112-02

    1 高層建筑的總體特點

    1.1 建筑特點與要求

    1)由于建筑高度增加,電梯成為建筑內部的主要垂直運輸工具,從而對高層建筑的平面布局和空間組合產生了重大影響。

    2)需要在底層和不同高度設置設備層,在樓層頂部設電梯間和水箱間。

    3)由于高層建筑地下埋深嵌固的要求一般有一層至數(shù)層的地下室。

    4)由于高度、體型大需要更好的處理建筑造型和外飾面。

    5)對不同使用功能的高層建筑需要解決各自的問題。

    1.2 結構特點與要求

    1)強度:高層建筑的結構受力,除了要考慮垂直荷載作用外,還必須考慮由風力或地震引起的水平荷載,對不對稱及復雜的高層建筑還需考慮結構的受扭。因此高層建筑必須充分考慮結構的各種受力情況,保證結構有足夠的強度。

    2)剛度:高層建筑要保證結構剛度和穩(wěn)定性,控制結構水平位移。

    3)延性:有抗震設防要求的高層建筑還必須具有一定的延性,使結構在強震作用下,當某一部分進入屈服階段后,還具有塑性變形能力,通過結構的塑性變形吸收地震力所產生的能量,使結構可維持一定的承載力。

    4)基礎穩(wěn)定性:由于高層建筑上部結構所承擔的垂直荷載和水平荷載大,各種荷載最終要通過地下室和基礎傳遞到地基。因此,對基礎選型和埋置深度與多層、低層建筑不同。

    1.3 防火特點與要求

    高層建筑的功能復雜,設備繁多,人員集中,火災因素多,而撲滅火災及人員疏散的難度大,因此,必須高度重視和解決防火問題。

    2 高層建筑的施工特點

    1)工程量大、造價高。高層建筑較多層建筑造價平均增加60%左右。

    2)工期長、季節(jié)性施工不可避免。

    3)高空作業(yè)要突出解決好材料、制品、機具設備和人員垂直運輸問題,要認真解決高空墜落等問題。

    4)高層建筑地基處理復雜,對造價和工期影響很大,還需要解決深基礎支護問題。

    5)防水、裝飾、設備要求較高。

    6)標準層占主體工程的主要部分,設計基本相同,便于組織逐層循環(huán)流水作業(yè)。

    7)工程項目多、工種多、涉及單位多、管理復雜。

    3 高層建筑施工機械

    垂直運輸機械:

    1)塔式起重機:塔式起重機簡稱塔吊,有鋼結構、工作機構、電氣設備及安全裝置組成。塔式起重機按照行走機構方式、旋轉方式、變幅方式和起重力大小分類,有軌道式包括上回轉和下回轉,固定式包括附著式和內爬式。各類塔式起重機的共同特點是:塔身高度大,臂架長,覆蓋范圍廣、作業(yè)面大;能吊運各類建筑材料、制品、預制構件及建筑設備;能同時進行起升、回轉及行走,完成垂直運輸和水平運輸作業(yè);可通過改變吊鉤滑輪鋼絲繩倍率,提高起重量,較好的適應施工需要;有多種工作速度,生產效率高;設有較齊全的安全裝置,運行安全可靠;安裝投產迅速、操作方便。塔式起重機的選用:塔式起重機的選用要綜合考慮建筑物的高度、建筑物的結構體系、構件的尺寸和重量、施工進度、施工流水段的劃分、施工現(xiàn)場的平面布置和周圍環(huán)境等各種情況。同時要兼顧裝、拆塔式起重機的場地和建筑結構滿足塔架錨固、爬升的要求。塔式起重機錨固裝置的安裝與拆卸應該注意一下幾點:錨固環(huán)宜設置在塔身標準節(jié)對接處或有水平腹桿的斷面處,塔身節(jié)主弦桿應是需要加以補強;固定在建筑物上的錨固支座,可套在柱子上或埋設在墻里;安裝和固定附著桿時,必須用經緯儀對塔身結構的垂直度進行檢查;錨固裝置的間距必須符合塔式起重機使用說明書的規(guī)定,錨固完畢后經過詳細核查確認安全后方可投入施工;拆除附著桿系應與降落塔身同步進行。

    2)施工電梯:施工電梯一般分為齒輪齒條驅動電梯和繩輪驅動電梯兩類。齒輪齒條驅動施工電梯由塔架、吊廂、地面停機站、安全裝置、電控柜站、門機電聯(lián)鎖盒、電纜、電纜接收筒、平衡重、安裝小吊桿等組成,齒輪齒條施工電梯剛度好、安裝迅速、檢查維修保養(yǎng)方便、不會發(fā)生墜落事故、升運高度高;繩輪驅動電梯由塔架、底座、吊廂、卷揚機、繩輪系統(tǒng)及安全系統(tǒng)組成,結構輕巧、構造簡單、用鋼量少、造價低、能自升接高。高層建筑外用施工電梯應根據(jù)建筑體型、建筑面積、運輸總重、工期要求、造價等確定。20層以下的高層建筑宜使用繩輪驅動施工電梯;25層特別是30層以上的高層建筑應選用齒輪齒條驅動施工電梯。

    4 高層建筑施工新技術

    4.1 臺模施工

    1)立柱式臺模:立柱式臺模包括鋼管組合式和門架式,組合式臺模面板采用定型鋼模板,組合鋼模板之間用U型卡和L型插銷連接,次梁采用矩形鋼管,次梁和面板之間用鉤頭螺栓和蝶形扣件連接。鋼管組合式臺模一般采用現(xiàn)場組裝,分正裝法和倒裝法兩種。鋼管組合式臺模支設時,現(xiàn)在樓(地)面上彈出臺模支設邊線,并在墨線相交處分別測出標高,標出標高的誤差數(shù)值,然后吊裝臺模到位。臺模拆除是在樓板達到設計強度80%以上后進行的。拆模時用千斤頂頂住臺模,先撤掉墊塊和木楔隨即裝上車輪,再撤掉千斤頂。2)門架式臺模:門架式臺模用多功能門架做支撐架,用組合鋼模板、鋼框木膠合板模板、薄鋼板或多層膠合板等做面板。門架式臺模的組裝工藝是:平整場地-按臺模設計圖樣核對部件尺寸-鋪墊板-放尺寸線-安放底托-將門架插入底托內-安裝交叉拉桿-安裝上部頂托-調平找正-安裝大龍骨-安裝下部角鋼和上部連接件-安裝小龍骨-安裝面板-安裝水平和斜拉桿、剪刀撐-加工吊孔、安裝吊環(huán)及護身欄-檢查驗收。門架式臺模的拆除與升層操作如下:拆除護身欄、在每榀臺模下留四個底托,其他底托全部松開升起掛住;在留下的四個底托處裝四個起落架,掛四個手拉葫蘆;手拉葫蘆掛鉤掛住臺模角鋼,拉緊,松開四個底托,使臺模脫離樓板底面;在臺模下放置鋼管,放手拉葫蘆,使臺模落在鋼管上;將臺模放在滾輪上移至能掛吊鉤的位置,掛牢吊鉤,起動電動環(huán)鏈調整平衡,再將臺模飛出移至上層。

    4.2 模殼施工

    現(xiàn)澆密肋樓板施工時可采用塑料和玻璃鋼模殼作為模板。模殼支設,施工前要根據(jù)圖樣設計尺寸,結合模殼規(guī)格繪出支模排列圖;支模時現(xiàn)在樓地面上彈出密肋梁的軸線,然后立起鋼支柱;鋼支柱的基地應平整、堅實;鋼支柱調整好標高后,再安裝鋼龍骨;模殼的脫殼劑應使用水溶性脫模劑,避免與模殼起化學反應。

    4.3 永久性模板施工

    永久性模板是用于現(xiàn)澆樓蓋的一種新型模板,它與現(xiàn)澆砼疊合為一體,構成整體式樓蓋結構,故具有較好的抗爭性能,適用于高層建筑施工。

    5 高層建筑基礎工程預應力管樁施工技術

    1)高層建筑基礎工程的預應力管樁質量,抗壓強度應符合設計要求。樁的表面應光滑,無裂縫,樁頂層,彎曲度,壁厚,等指標符合要求。預應力管樁的質量保證,認證和測試報告是完整的,以滿足要求。

    2)預應力管樁在運輸和堆放過程中,應充分考慮樁內力體重和支撐點影響。管樁堆放場地必須平整,結實,并配有排水設備底部用木材,楔形塊固定以避免滑動。管樁分層堆放滿足要求,避免木材脫位。預應力管樁應該發(fā)揮作用的部分分類堆放。

    3)根據(jù)單樁承載力和地質條件合理選擇機械。打樁機的噸位太小,預應力樁的壓力不會往下走,不符合設計要求,打樁機噸位太大,對地質承載能力的要求變大,可能造成樁頭損壞,樁身損壞。

    4)打樁施工過程中:①首先,需要在基礎上找準一個樁的位置,然后用鉆孔機械鉆孔,鉆完孔洞,沉管樁達到設計標高。樁長,直徑大于10厘米左右的樁徑的鉆孔深度。②打樁順序是合理的,并確保從打樁不影響周圍打建筑物,群樁應該由遠到近的順序施工。③控制打樁速度,以提供足夠的時間、空間使水壓力消失,雖然這樣會導致工期增長,但有時是非常有必要的。④可以采用井點降水,以及設置集水坑的措施,來減少空隙水壓力,但需要考慮降水可能會導致土壤凝結和孔隙水壓力分布的變化,可能導致事故。

    參考文獻

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    [4]中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規(guī)范(GB5000-2002)[J].

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