淺談高層建筑土建工程施工技術(shù)

朱建梁

1.工程實(shí)例

某高層建筑高26層，地下2層，建筑高度126m，建筑總面積為98206平方米，工程平面圖為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)為86m，寬56m。地下2層主要是由鋼筋混凝土做成，地上部分兩側(cè)為勁性鋼筋混凝土簡(jiǎn)體，中央結(jié)構(gòu)屬鋼結(jié)構(gòu)，于6～10層、22～24層、26～屋面1層位置設(shè)置鋼桁架，聯(lián)合抗震墻。外墻材料采用金屬玻璃。工程由上而下土層為：2m填土、0.6m粉質(zhì)粘土、5.2m淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、9.2m淤泥質(zhì)粘土、6.7m粉質(zhì)粘土、4.1m粉質(zhì)粘土、3.5m細(xì)粉砂。

2.施工難點(diǎn)分析

第一，基坑開挖平均深10.9m，最深處大于16m，因?yàn)榻ㄖ闹苡衅渌ㄖ叵侣裼泄苈?，施工時(shí)不可對(duì)其造成破壞。

第二，施工時(shí)緊靠地界紅線，且非?？拷叵?室，導(dǎo)致地下室外墻防水層施工難度較大。

第三，地下室頂板承受的兩側(cè)簡(jiǎn)體的壓力較大，故在地下室設(shè)置了4榀桁架。

第四，建筑混凝土筒體垂直度誤差須控制在10mm以下。但因?yàn)榻ㄖв泻芏鄾]有規(guī)則的外伸鋼牛腿，造成模板及腳手架施工具有困難。

3.施工技術(shù)分析

3.1深基坑圍護(hù)施工

3.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成

通過計(jì)算，工程人員規(guī)劃圍護(hù)結(jié)構(gòu)由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：

（1）地下連續(xù)擋土墻：考慮到工程基坑深度及周邊建筑實(shí)例，采用c30混凝土做成地下連續(xù)擋土墻結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)33m、厚1m。

（2）鋼筋混凝土圈梁、圍檁及支撐：c30混凝土，共三道。將第1道支撐標(biāo)高控制在最小范圍內(nèi)，根據(jù)地下室及挖土機(jī)械特點(diǎn)，確定支撐標(biāo)高，支撐設(shè)計(jì)要滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定需要，南北向采用混凝土對(duì)撐，周圍采用混凝土邊桁架和角撐。

（3）立柱：材料選擇工程鋼管樁，為省時(shí)省工，盡量使用原工程樁進(jìn)行支撐平面布置。

3.1.2施工技術(shù)措施分析

（1）土體加固：因土抗剪能力小，成槽前，用a700mm水泥土攪拌樁對(duì)槽壁兩側(cè)進(jìn)行加固處理，以確保成槽的質(zhì)量；采用劈裂注漿技術(shù)對(duì)坑內(nèi)被動(dòng)土進(jìn)行加固處理，提高其抗剪能力。

（2）降水：利用輕型井點(diǎn)降水方法降水2周；采用20m長(zhǎng)的噴射井點(diǎn)，對(duì)深層土體進(jìn)行降水，使土體固結(jié)，從而使土體抗剪能力得到響應(yīng)提高。開挖時(shí)，地下水降至基坑以下約1m時(shí)，施工效果最好。

（3）利用支撐作棧橋：該工程施工場(chǎng)地狹小，僅有一條寬約5m的公用施工道路位于建筑西側(cè)。為此，利用第1道支撐南北向的對(duì)撐，設(shè)計(jì)2個(gè)施工棧橋，寬12m左右，和公用道路連通，使問題得到解決。未解決基坑出土困難問題，在棧橋完工后，2道棧橋靠近南側(cè)各設(shè)置1臺(tái)qtg260起重機(jī)，最后出土量達(dá)4000m3/d。

（4）分層開挖：先適量挖建筑四周土體，是土體應(yīng)力得到一個(gè)緩慢的釋放，避免因突然卸載使地下連續(xù)墻受力猛增而變形。挖土?xí)r，同時(shí)卸載立柱樁四周土體，以確保立柱樁周邊土壓力的平衡。

3.2地下室外墻防水層施工

3.2.1施工流程

按照設(shè)計(jì)要求，需要在地下室外墻迎水面和底板底部設(shè)置防水層，并要著重考慮防水層端部、節(jié)點(diǎn)及貫穿部位的防水工作。本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室外墻之間供施工人員進(jìn)行外墻防水層施工地空間十分有限，為此，工程設(shè)計(jì)人員決定在地下室結(jié)構(gòu)前進(jìn)行防水層施工。

3.2.2防水層施工

（1）底板工程樁端防水層施工：先清理工程樁周圍垃圾、雜物，使其表面潔凈平整。涂防水涂膜于樁周圍寬10cm左右的位置，并1層滌綸布環(huán)樁粘貼，然后重復(fù)均勻涂3～4層涂膜，貼網(wǎng)眼麻片于最后1層涂膜上。

（2）地下室墻體與墊層接縫處防水施工：底板下防水層施工完成后設(shè)置fc板保護(hù)層。墻體與墊層接縫處，先將涂膜刷在滌綸布上，滌綸布與墻體及墊層防水層搭接，考慮上部結(jié)構(gòu)的沉降，在墻體及墊層陰角處預(yù)留一定長(zhǎng)度。

3.3地下室預(yù)應(yīng)力混凝土桁架施工

3.3.1預(yù)應(yīng)力混凝土桁架施工

建筑地下1層兩簡(jiǎn)體間c、d、e、f軸各有1榀預(yù)應(yīng)力混凝土桁架，其中上弦桿采用后張法施加預(yù)應(yīng)力，每根上弦桿配4束鋼絞線，施加4000kn的有效應(yīng)力，超張拉103%。采用4根大梁對(duì)稱張拉，每根梁內(nèi)4孔進(jìn)行對(duì)稱對(duì)角張拉。施工過程中，張拉時(shí)必須保證頂板受力均勻，避免先澆混凝土導(dǎo)致約束受力不均，故先不澆搗桁架豎腹桿和斜腹桿，等到上弦梁板中應(yīng)力穩(wěn)定后，再進(jìn)行豎腹桿、斜腹桿的支模及混凝土澆筑施工，并且混凝土后澆桁架不會(huì)容易出現(xiàn)裂縫。在施工過程中，利用排架支撐地下室頂板。

3.3.2監(jiān)測(cè)

應(yīng)力隨上部結(jié)構(gòu)施工逐漸上升，在到5層時(shí)達(dá)最高點(diǎn)絕大多是測(cè)點(diǎn)預(yù)應(yīng)力在20mpa以上，5層變換就不太明顯了。在連接上部結(jié)構(gòu)第1道鋼桁架后，在2個(gè)簡(jiǎn)體創(chuàng)造了新的約束，導(dǎo)致應(yīng)力再次上升，之后就保持平穩(wěn)了。

3.4高層結(jié)構(gòu)爬升模板體系施工

3.4.1導(dǎo)軌式爬模方案

本工程?hào)|西兩座勁性鋼筋混凝土簡(jiǎn)體12層以下為矩形，12層以上為品字形，在中間鋼桁架部位各伸出1500mm長(zhǎng)h型鋼牛腿，結(jié)構(gòu)是比較特別的，遵照3級(jí)工藝流程，需要先吊裝勁性鋼結(jié)構(gòu)，接著安裝混凝土結(jié)構(gòu)，最后吊裝中間純鋼結(jié)構(gòu)，3級(jí)流程之間均相差3～6層。利用2臺(tái)m440型塔吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸。為了減小垂直運(yùn)輸量并保證立體施工安全，采用導(dǎo)軌式爬升腳手架進(jìn)行簡(jiǎn)體施工，結(jié)合大模板施工形成導(dǎo)軌式爬模方案，整體提升和單片提升都可以進(jìn)行。從12層開始設(shè)置爬架，直到建成屋頂后再拆除。

3.4.2由爬架改制成導(dǎo)軌式爬模

導(dǎo)軌式爬模實(shí)際上是由常規(guī)導(dǎo)軌式爬升腳手架改造而成的，在改造設(shè)計(jì)過程中，為施工滿足，對(duì)大模板水平和垂直兩個(gè)方向的附加力需要采取對(duì)治措施。普通的爬升腳手架架寬900mm，為了使大模板提升方便且保養(yǎng)易行，所以改造爬架為下半部寬1200mm的爬升主體，上半部保留原來的寬900mm的掛模體，搭上下面的爬升主體架，并確保保持約500mm間隙，利于模板清潔保養(yǎng)和鋼筋綁扎工作。為了提高爬模側(cè)向剛度，在吊點(diǎn)位置加設(shè)之字形橫向斜桿。

3.4.3大模板施工

按照4m和4.5m兩種層高來設(shè)計(jì)大模板，單塊重1500kg，面積s=6m×4.6m=27.6m2。大模板設(shè)計(jì)考慮結(jié)構(gòu)最大要求進(jìn)行，強(qiáng)度、撓度、迭加變形均滿足最大要求。

在地面對(duì)大模板進(jìn)行拼裝，利用塔吊吊在架體上，和架體一同上升。為保養(yǎng)大模板，架體和模板之間留著空隙，塞薄型海綿條于每塊模板下和模板內(nèi)拼縫內(nèi)，可使模板不易變形，也確保墻面光潔、規(guī)整。檢測(cè)顯示，本工程?hào)|西簡(jiǎn)體的垂直偏差控制在10mm以內(nèi)。

4.模板工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)

4.1頂板模板安裝

結(jié)合工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與設(shè)計(jì)要求，針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)部位采用相應(yīng)的模板施工方法。一般要求頂板底模采用1830×915×18雙層涂模的膠合板作面板，截面為50×100mm的單根枋作內(nèi)楞，間距600mm。房屋內(nèi)設(shè)通用48×3.5鋼管（扣件式）滿堂腳手架，作為模板的支撐系統(tǒng)。腳手架主桿縱距為50cm，橫距為60cm，橫桿等距為160cm，縱向桿每隔320cm設(shè)剪刀撐，整體腳手架還需與平臺(tái)作加固連接。

4.2房屋梁柱模板安裝

1柱的模板安裝時(shí)用全站儀觀測(cè)，配合錘球定位以保證其垂直度。柱模板采用木夾板18mm厚，在模板制作時(shí)采用80×100mm方木作骨肋。柱模的加固方式采用抱箍圍柃，螺絲連接牢固，沿柱高度500mm一道，由于柱較高四周采用槽鋼斜撐方法。

4.3梁底模板安裝

在柱模上彈出軸線、梁位和高程，然后在施工好的承重排架上鋪好方木，把底模用鐵釘固定在方木上，側(cè)模采取木夾板，豎向用方木加固，外側(cè)用槽鋼直通，中間適當(dāng)用木條支撐，防止模板向內(nèi)側(cè)變形。梁底板要拉線調(diào)直，用水準(zhǔn)儀確定高程，當(dāng)梁跨度較大，梁底模板應(yīng)稍起拱，對(duì)上層梁底模的支撐主要采用腳手架承受。

5.混凝土工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)

采用插入式高頻振動(dòng)棒與平板振動(dòng)器結(jié)合振搗。澆筑時(shí)由一端開始用“趕漿法”推進(jìn)，先將梁分層澆筑成階梯形，當(dāng)達(dá)到板位置時(shí)，再與板砼一起澆筑。因工藝要求需要進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)澆注的地方，在澆筑前必須對(duì)原有砼面進(jìn)行鑿毛處理并清洗干凈，放樣彈線，綁扎鋼筋，然后安裝側(cè)模板，并用水準(zhǔn)儀測(cè)設(shè)頂標(biāo)高，符合要求后按設(shè)計(jì)砼配合比澆注，混凝土澆筑完后復(fù)查預(yù)留孔洞及螺栓的偏差，并將其調(diào)整至符合設(shè)計(jì)要求，然后將表面壓平修光。采用插入式高頻振動(dòng)棒振搗，每層澆筑厚度不得大于50cm，振搗密實(shí)后再澆注第二層，直至到梁底。整個(gè)立柱一次性澆筑到梁底或板底。砼澆注完畢后，在12小時(shí)之內(nèi)用土工布加以包裹，并定時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，保持表面濕潤(rùn)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

6.磚砌筑工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)

磚必須要在砌筑前一天澆水濕潤(rùn)，含水率為10～15%。常溫施工不得干磚上墻，雨季不得使用含水率達(dá)飽和的磚砌墻。砂漿配合比采用重量比，計(jì)量精度水泥為±2%，砂控制在±5%以內(nèi)。采用砂漿攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間不少于1.5min。砌磚前應(yīng)先盤角，每次盤角不要超過五層，新盤的大角及時(shí)進(jìn)行吊、靠。如有偏差要及時(shí)修整。盤角時(shí)要仔細(xì)對(duì)照皮數(shù)桿的磚層和標(biāo)高，控制好灰縫大小，使水平灰縫均勻一致。大角盤好后再?gòu)?fù)查一次，平整和垂直度完全符合要求后，再掛線砌墻。砌筑磚墻必須雙面掛線，如果長(zhǎng)墻幾個(gè)人均使用一根通線，中間應(yīng)設(shè)幾個(gè)支線點(diǎn)，小線要拉緊，每層磚都要穿線看平，使水平縫均勻一致，平直通順。砌磚采用一鏟灰、一塊磚、一擠揉的砌磚法，即滿鋪、滿擠操作法。為保證磚砌體的整體性和穩(wěn)定性，使荷載能均勻傳送，避免因墻體局部受力過大而產(chǎn)生裂縫，組砌形式采用上下錯(cuò)縫，內(nèi)外搭磚法進(jìn)行砌磚。

7.結(jié)語

為了能夠有效保證建筑工程土建施工的質(zhì)量，一定要結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)，嚴(yán)格按照施工工藝流程，做好建筑工程土建施工中的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，從而有效確保建筑工程土建施工的安全、順利進(jìn)行。 [科]