現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)探討

肖彤

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程的不斷加快，使得建筑的規(guī)模也越來越大。在建筑施工中，建筑的施工工藝和施工方式對建筑質(zhì)量有很大影響，尤其是現(xiàn)在，建筑施工中很多都是高層結(jié)構(gòu)的施工，這些高層結(jié)構(gòu)的施工，對建筑的工藝和方式要求更加嚴格。為了提高建筑的質(zhì)量，縮短施工的工期，在進行施工的時候采用合理的施工技術(shù)和方式十分的重要。本文就現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)進行了分析探討。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；建筑結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

引言

在當前社會發(fā)展的過程中，城市化建設(shè)隨著土地資源利用率的不斷降低而逐步的朝著高層和郊區(qū)發(fā)展。由于在郊區(qū)城市化建設(shè)過程中的種種不利因素，使得在城市化建設(shè)中仍然是一種以高層建筑結(jié)構(gòu)為主的施工形式，這樣合理利用空間的同時又避免造成土地資源的浪費。超高層建筑結(jié)構(gòu)已成為當前建筑工程項目中的主要結(jié)構(gòu)方式，也是城市化建設(shè)中的主要建筑形式。

一、高層結(jié)構(gòu)施工的主要特點

在進行建筑施工作業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑施工中得到了廣泛的使用，在進行施工中，使用鋼結(jié)構(gòu)進行施工是不同于傳統(tǒng)的施工的，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，經(jīng)驗方面是非常缺乏的，所以為了確保施工的質(zhì)量，在進行施工以前一定要進行前期的細節(jié)設(shè)計，特別是裝飾裝修與主體結(jié)構(gòu)的結(jié)合方面。在進行高層施工建筑中，對使用的鋼結(jié)構(gòu)的加工精度是要進行嚴格要求的，加強鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工，可以對施工質(zhì)量起到保障的作用，同時在進行施工的時候要做好安裝順序的合理安排。在鋼結(jié)構(gòu)進行施工的過程中，要進行大量的焊接工作，在進行焊接的時候一定要確保其質(zhì)量，因此，對于焊接的操作人員綜合素質(zhì)方面要求很高，尤其在專業(yè)技能方面，一定要確保焊接的質(zhì)量。在進行高層建筑施工中，高空作業(yè)是無法避免的，在施工中，高空作業(yè)的安全保護工作是非常困難的，所以在施工中，安全施工管理工作一定要做到位，施工的操作要嚴格按照規(guī)程來進行施工，同時要強化施工人員的安全意識。

超高層建筑項目中的現(xiàn)代施工技術(shù)應(yīng)用

逆作法所謂逆作法其施原理主要表現(xiàn)為于建筑物內(nèi)部澆筑中間支承樁和柱，并沿建筑物地下室軸線修筑地下連續(xù)墻等支護結(jié)構(gòu)，使其作為建筑施工底板封底前承受施工荷載、上部結(jié)構(gòu)自重的重要支撐，由此逐層下挖土方并澆筑地下各層結(jié)構(gòu)直至底板封底，同時向上逐層建設(shè)地上結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)高層建筑的順作施工相比超高層建筑的逆作法技術(shù)應(yīng)用具有下述技術(shù)優(yōu)點： 1、逆作法施工可縮短帶多層地下室的超高層建筑的總工期。不存在地下結(jié)構(gòu)、地上結(jié)構(gòu)工期的差別除地下一層占絕對工期外可保障地上結(jié)構(gòu)與一層以下地下室的同時施工。相較于臨時支撐以逐層澆筑的地下室結(jié)構(gòu)、中間支承柱作為支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)部支撐剛度較大可有效減少基坑變形能明顯減弱對于相鄰地下管線、道路及構(gòu)筑物的沉降影響。 2、逆作法施工增加了施工時的底板支點跨度減小可有效滿足抗浮要求并解決底板配筋問題使底板設(shè)計趨向合理。逆作法施工時澆筑的地下連續(xù)墻在滿足構(gòu)筑物、管線布置的前提下可緊靠或踩規(guī)劃紅線構(gòu)筑地下連續(xù)墻并將其作為地下室永久性外墻，進而達到擴展建筑面積的目的。

三、現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)分析

1、型鋼混凝土施工技術(shù) 1.1 型鋼柱的對接 1）由于型鋼柱為分段制作，其分段長度依據(jù)現(xiàn)場起重設(shè)備的工作能力，不能太長，也不能太短，否則均會影響施工進度與質(zhì)量，一般以樓層分段較為經(jīng)濟。 2）吊裝前檢查。截面尺寸是否一致，安裝連接件、栓釘和預(yù)留的穿筋孔洞的數(shù)量及位置是否與設(shè)計文件一致。吊裝就位應(yīng)注意型鋼柱的軸線方向與預(yù)留孔洞的朝向，其垂直度由兩臺正交放置的經(jīng)緯儀進行校正，保證其偏差在允許的范圍內(nèi)。 3）焊縫的質(zhì)量檢查。對完成的焊縫除進行必要的外形尺寸、表面質(zhì)量檢查外，還應(yīng)根據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求進行無損檢測，以確定焊縫質(zhì)量等級。 1.2 鋼筋綁扎 按設(shè)計尺寸，鋼筋規(guī)格錨固長度，接頭位置，以符合規(guī)范要求施工，且型鋼梁上預(yù)埋件按設(shè)計要求預(yù)埋，安裝完成后與鋼筋一起驗收。綁扎順序為梁下鐵最低處兩排主筋在型鋼安裝之前放置好，待型鋼焊接完成，再從型鋼肋上洞口穿插梁其他主筋。要求穿插前，根據(jù)型鋼肋上孔洞位置，在型鋼柱上現(xiàn)場點出相應(yīng)位置的孔洞，以保證整條型鋼梁的主筋孔洞在一條直線上，以便鋼筋的穿插。 1.3 混凝土澆筑 由于勁性柱中鋼骨將柱身分成幾個部分，因此在澆筑混凝土?xí)r必須分層下料，同時振搗時必須對稱振搗，以防鋼柱受扭。由于勁性柱身中有隔板，特別是梁柱節(jié)點處鋼筋很密，因此，要求混凝土坍落度較大，坍落度控制在16cm～18cm為宜。

2、泵送混凝土施工技術(shù) 2.1 管道布置及敷設(shè) 混凝土輸送管是泵送混凝土作業(yè)中主要配套部件，有直管、彎管、錐形管和澆注軟管。輸送管線布置應(yīng)盡可能短和直，轉(zhuǎn)彎要緩，接頭嚴密，少用錐形管，以減少壓力損失。如果輸送管道向下傾斜，要防止因自重使混凝土流動中斷，以及混入空氣而引起混凝土離析，產(chǎn)生阻塞。當建筑施工層高度超過泵的輸送能力時，可采用接泵方法，即在地面和中間的樓面層各設(shè)置一臺混凝土泵，地面泵將混凝土拌和物送至樓層受料斗內(nèi)，再由樓面泵將混凝土送至施工層。對于超高層建筑中泵送混凝土所需布置的輸送管道應(yīng)當考慮以下注意事項： 1）泵機出口有一定長度的地面水平管（水平管長度不小于泵送高度的1/3-1/4），然后接90度彎頭，轉(zhuǎn)向垂直運輸。在水平管道上距泵機5M處安裝一個截止閥（逆流閥），90度彎頭的曲率半徑不宜小于1M，并用螺栓固定在結(jié)構(gòu)預(yù)留位置上。 2）地面水平管用支架支墊，垂直管道用緊固件間隔3m固定在混凝土結(jié)構(gòu)上。 2.2 泵送混凝土澆筑 對超高層采取混凝土泵送開始時，要注意觀察泵機和管道的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。泵送混凝土?xí)r，應(yīng)使料斗內(nèi)保持足夠的混凝土；如遇混凝土泵運轉(zhuǎn)不正?；蚧炷凉?yīng)脫節(jié)，可放慢泵送速度，或每隔4～5分（min）使泵做正、反兩個沖程，防止管路中混凝土堵塞。同時開動料斗中攪拌器，攪拌3～4轉(zhuǎn)，防止混凝土離析。嚴禁向混凝土料斗中加水，但允許向攪拌運輸車內(nèi)加入混凝土相同水灰比的砂漿，經(jīng)充分攪拌后卸入料斗。坍落度偏差過大，品質(zhì)變壞的混凝土，不能卸入料斗。由于運輸配合等原因使混凝土泵停車時，應(yīng)間隔幾分鐘開泵一次；如果預(yù)計間歇時間超過45min或混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時，應(yīng)立即用壓力或其他方法沖洗管道內(nèi)壁殘留的混凝土，再重新泵送。泵送結(jié)束時，應(yīng)及時將管道與Ｙ形管拆開，放入海綿球及清洗活塞，用高壓水洗干凈。泵送混凝土澆筑后，要加強養(yǎng)護，避免因水泥用量較多而引起龜裂。

3、鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù) 3.1吊裝 吊裝在超高層鋼結(jié)構(gòu)工程中是非常關(guān)鍵的工序，吊裝速度的高度和質(zhì)量的好壞對整個工程起著很重要的作用。武漢漢江國際大廈在超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中采用的是吊裝“四角”鋼柱和“一梁一吊”的技術(shù)。由于工程中間采用2層結(jié)構(gòu)一安裝，鋼柱牛腿多，尺寸形位難以控制，所以在施工中采用了“預(yù)拼整體吊裝”方案，確保了施工的正常和施工過程中高效工作的保障。 3.2焊接 1）確定焊接順序。①平面內(nèi)：應(yīng)從建筑平面中心向四周擴展，采取結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱和全方位對稱的順序焊接。②豎向上：上層框架梁→壓型鋼板支托→下層框架梁→壓型鋼板支托→中層框架梁→壓型鋼板支托→焊接檢驗(柱與柱焊接可在梁焊接前進行，也可于之后進行)。③柱與柱焊接應(yīng)由兩名焊工相對，兩面等溫、等速對稱施焊。④柱與梁節(jié)頭的焊接，一般先焊H型鋼的下翼緣板，再焊上翼緣板。一根梁的兩個端頭應(yīng)先焊一個端頭，待其冷卻至常溫后，再焊另一端。 2）梁、柱安裝采用手工電弧焊。原則是采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱、全方位對稱焊接。多層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時清理檢查，清除缺陷后再焊。焊接接頭要求熔透焊的對接和角接焊縫。多層梁柱焊接時，應(yīng)根據(jù)安裝情況先焊頂層柱與梁節(jié)點，其次焊底部柱與梁節(jié)點，最后焊中間部分的柱與梁節(jié)點在焊接頂層柱與梁節(jié)點時，應(yīng)先焊柱頂垂直偏差較大的部位，以利用焊接后收縮變形應(yīng)力達到減少柱頂垂直偏差。焊接順序宜從中間軸線柱向四周擴散施焊。

4、模板支撐體系的施工

高層建筑轉(zhuǎn)換層的主要作用是對高層建筑上下部荷載進行轉(zhuǎn)換和保持平衡，它的施工很復(fù)雜且難度大。 為確保高層建筑結(jié)構(gòu)施工的順利進行，需要選擇一個合適的模板支撐體系， 它可以是載荷傳遞法支撐體系，或是一次性制模支撐體系， 還可以是結(jié)合澆鑄法支撐體系等。具體的支撐體系選用還是要根據(jù)現(xiàn)場的施工環(huán)境和施工特征來進行合適的配置。 在進行模板配置及支撐體系設(shè)計時，首先得畫出排列圖，再向施工的相關(guān)人員詳細的講解模板的施工流程、支撐、拆裝和排列方法等。 在進行配件及模板的現(xiàn)場清點中，嚴禁使用劣質(zhì)且不符合規(guī)定的的配件及模板，從根本上保障支模和材料的質(zhì)量。

5、轉(zhuǎn)換層中鋼筋的施工

為了確保轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量，在轉(zhuǎn)換層鋼筋的施工中要準確的進行翻樣、下料，這就要求必須先仔細了解設(shè)計理念、文件資料以及相關(guān)規(guī)定；另外還要準確的安排好鋼筋的就位次序。 轉(zhuǎn)換層鋼筋接頭一般情況下都是布置在錐螺紋連接或冷壓套管及閃光對焊中，而為解決彎頭鋼筋的旋轉(zhuǎn)問題，一般采用螺紋接頭的方法。 因為轉(zhuǎn)換層的建設(shè)需要安裝大量的配筋且直徑又大，碰到梁柱節(jié)點處，鋼筋的綁扎和就位難度更大，所以，在鋼筋下料時必須嚴格按照排筋的順序進行，從而減小了鋼筋綁扎和就位的難度，也保證了鋼筋的施工質(zhì)量。 在預(yù)留鋼筋定位控制中，要確保在轉(zhuǎn)換層截面大于預(yù)留鋼筋截面中預(yù)留鋼筋的準確性，確保樓面放線中剪力墻定位線、控制線，大梁投影線、控制線都有放出，確保各種預(yù)留插筋布置的施工都有嚴格按照設(shè)計標準進行。 最后對測量進行復(fù)核，準確無誤后，將預(yù)留鋼筋固定在原鋼筋上。

結(jié)束語

隨著施工技術(shù)、施工工藝、施工材料技術(shù)含量不斷提高，我國城市建設(shè)中將會涌現(xiàn)更多的超高層建筑。為了保證超高層建筑施工質(zhì)量復(fù)合標準，除了注意大體積混凝土施工要求外還應(yīng)注意超高層建筑的施工技術(shù)，選擇最適合超高層作業(yè)的施工技術(shù)和工藝。

參考文獻

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