有關(guān)高層建筑施工技術(shù)要點(diǎn)分析及質(zhì)量控制

劉志軍

廣州東華建設(shè)監(jiān)理有限公司 總工程師 廣東廣州 510630

摘要：隨著我國的國民經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，也帶動了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)城市化、工業(yè)化的不斷深入，城市高層建筑也不斷涌現(xiàn)，但由于高層建筑自身的一些特點(diǎn)，使得其施工技術(shù)水平及質(zhì)量要求也非常高。本文結(jié)合高層建筑施工的特點(diǎn)，通過對高層建筑施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，以期為高層建筑施工中的施工技術(shù)應(yīng)用提供一些交流和建議。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用；要點(diǎn)分析

一、前言

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，由于我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，大量的人口涌入城市，人們對居住要求增加，以及我國城市土地資源的限制，我國大部分城市建筑行業(yè)已經(jīng)逐漸的向高層建筑的方向發(fā)展。在對相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn)，樓層數(shù)在11層以上的高層建筑的總面積已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了一千萬平方米，在我國接近50個(gè)大型城市中，高層建筑的覆蓋率也已經(jīng)接近了50%。由于高層建筑的不斷增加，以及高層建筑自身垂直高度大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工周期長，投入大，安全隱患較多等特點(diǎn)，給建筑行業(yè)的施工要求、技術(shù)保障、建筑體系以及建筑設(shè)備等也帶來了新的要求，我們應(yīng)建立一套完善的高層建筑的施工技術(shù)體系，以滿足新時(shí)期的建筑市場及社會發(fā)展要求。

二、高層建筑施工特點(diǎn)分析

2.1 地基工程要求較高

由于高層建筑樓層較多，為了維持建筑的穩(wěn)定性，高層建筑的地基要求也比較高，通常地基施工級別比較高，地基的樁基也打得比較深，有的高層建筑高度較高，其地基深度甚至有可能達(dá)到20M以上。高層建筑的基礎(chǔ)類型多樣，為了有利于高層建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，常選用整體性較好的箱形基礎(chǔ)，筏形基礎(chǔ)和交叉梁基礎(chǔ)；當(dāng)基礎(chǔ)直接埋置在微風(fēng)化或未風(fēng)化的巖石上時(shí)，也可以采用單獨(dú)柱基和條形基礎(chǔ)；與高層相連的低層裙房基礎(chǔ)，常采用交叉梁基礎(chǔ)，單獨(dú)柱基加拉梁等類型。而對于不同類型的建筑基礎(chǔ)，就要選擇有針對性的施工方法，往往會用由鋼筋混凝土制成的預(yù)制樁，采用預(yù)制樁技術(shù)、鉆孔技術(shù)以及灌注樁技術(shù)等進(jìn)行施工。

2.2 施工工藝要求較高

要想真正的建立一套完善的高層建筑的技術(shù)體系，那么其所涉及到的三大核心問題就是結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)類型以及施工工藝，不同類型的建筑就會有不同的施工方法，并且高層建筑的施工條件和物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)對解決這三大問題也是有著重要的影響。

2.3 施工機(jī)具、設(shè)備要求較高

在選擇高層建筑的施工機(jī)具時(shí)，必須以能夠滿足建筑的施工工期作為大前提條件，合理的組合施工中的運(yùn)輸機(jī)械和起重設(shè)備，因施工機(jī)具而產(chǎn)生的費(fèi)用越低，那么肯定施工企業(yè)所獲得的綜合經(jīng)濟(jì)效益就會越高。在高層建筑的施工過程中，主體結(jié)構(gòu)階段常用的設(shè)備包括：混凝土固定輸送泵、混凝土車載輸送泵、高層建筑吊車、汽車吊、砂漿攪拌機(jī)、強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)、鋼筋對焊機(jī)以及人貨兩用施工電梯等；而基礎(chǔ)階段常用的設(shè)備則包括：壓樁機(jī)、井點(diǎn)抽水設(shè)備、打樁機(jī)、強(qiáng)制混凝土攪拌機(jī)、混凝土泵送機(jī)、推土機(jī)、強(qiáng)制排水設(shè)備、挖土機(jī)以及運(yùn)土的車輛等。

三、目前高層建筑施工技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)這類施工技術(shù)有著自身的明顯優(yōu)勢，如工業(yè)化強(qiáng)度高、施工速度快等，因此，也得到了更為廣泛的應(yīng)用。在高層建筑施工體系中，有很多種類型的鋼結(jié)構(gòu)，如鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)以及高層重型鋼結(jié)構(gòu)等。而鋼結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)就是其熱傳導(dǎo)性太好，這樣一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)就會失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因過大的形變而不能繼續(xù)使用，甚至?xí)o整個(gè)高層建筑帶來毀滅性的破壞。因此，如果高層建筑選擇了鋼結(jié)構(gòu)這種型式，那么在設(shè)計(jì)的過程中就應(yīng)重視防火工作，做好防火設(shè)施的設(shè)計(jì)和施工工作，其主要防火措施是采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r(shí)間等。一旦真正的發(fā)生火災(zāi)時(shí)，才能最大限度的降低火災(zāi)對整個(gè)建筑的損壞程度。在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，大型塔吊是起著重要作用的設(shè)備，所以鋼結(jié)構(gòu)的安裝效果就會受到塔吊的幅度要求和塔吊的起重能力等因素的影響，塔吊一般有兩類，即內(nèi)爬式塔吊和附著式塔吊，這兩種塔吊的起吊能力并沒有太大差異，但它們的造價(jià)卻相差很多，因此，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中建議選擇內(nèi)爬式塔吊。

3.2 逆向施工操作技術(shù)

逆向施工是高層建筑施工中比較特殊的一種施工技術(shù)，其施工要點(diǎn)主要是從高層建筑內(nèi)部開始進(jìn)行，對建筑中心的支撐柱實(shí)施澆筑作業(yè)。在完成中心的澆筑施工后，再修建支護(hù)結(jié)構(gòu)。將其與地下室過程中的軸線連接起來，以便能夠與地下室工程一起構(gòu)成連續(xù)墻。在連續(xù)墻構(gòu)建完成后，再逐步向上修建地上部分的建筑工程。從其實(shí)施過程看來，有以下幾個(gè)要點(diǎn)需要注意：一是在澆筑地下連續(xù)墻時(shí)，需要技術(shù)人員對連續(xù)墻進(jìn)行規(guī)劃靠攏，依靠充足的構(gòu)筑物來將其轉(zhuǎn)化成永久的地下外墻壁，從而擴(kuò)大高層建筑面積；二是與低層建筑中的臨時(shí)支護(hù)不同，采用逆向施工技術(shù)構(gòu)建的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其支護(hù)強(qiáng)度和剛度更大，是支撐中心支撐柱和地下結(jié)構(gòu)的主要支護(hù)，對于減少高層建筑沉降和基坑變形具重要作用；三是逆向施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)地上和地下施工同時(shí)進(jìn)行，從而有效縮短了高層建筑的施工工期。

3.3 混凝土工程施工技術(shù)

長久以來，混凝土工程施工技術(shù)一直是困擾著高層建筑施工的重要問題，在高層建筑混凝土工程的施工過程中，主要暴露出了兩大問題，分別為商品混凝土的強(qiáng)度問題和混凝土施工泵送過程的問題，這兩個(gè)問題都是較為復(fù)雜的，因此在這里我們重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)混凝土工程的施工工藝流程，無論是多層建筑還是高層建筑，其施工工藝流程都差不多，具體的施工工藝流程均為混凝土攪拌-混凝土運(yùn)送-柱、梁、板、剪力墻、樓梯混凝土的澆筑和振搗-養(yǎng)護(hù)，而高層建筑對于混凝土工程的施工規(guī)范要求更加嚴(yán)格。施工時(shí)，混凝土實(shí)行“先高后低”的澆搗原則，即先澆高強(qiáng)度等級混凝土，后澆低強(qiáng)度等級混凝土，嚴(yán)格控制在先澆柱砼初凝前繼續(xù)澆搗梁、板砼，先用塔吊吊斗或混凝土泵輸送柱等級的混凝土就位，分層振搗，在樓面梁板處留出45度斜面。在混凝土初凝前，使用混凝土泵，盡快澆筑樓面梁板的混凝土，在混凝土初凝前重點(diǎn)控制高低強(qiáng)度等級混凝土的鄰接面不能形成冷縫，故應(yīng)在柱頂梁底處留設(shè)施工縫，避免高低強(qiáng)度等級混凝土的鄰接面之間形成冷縫。同時(shí)對梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋密集的核心區(qū)用小型插入振搗器加強(qiáng)振搗，堅(jiān)決杜絕漏振死角，避免形成蜂窩麻面，以確保節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土的密實(shí)性和設(shè)計(jì)強(qiáng)度。隨之泵送澆筑樓面梁板的混凝土。應(yīng)重點(diǎn)控制高低強(qiáng)度等級混凝土的鄰接面不能形成冷縫。同時(shí)對梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋密集的核心區(qū)用小型插入振搗器加強(qiáng)振搗。商品混凝土配合比中，高強(qiáng)度等級混凝土的水泥用量偏多，水灰比、含砂率、坍落度偏大，梁板的混凝土采用二次振搗法，即在混凝土初凝前再振搗一次，增強(qiáng)高低強(qiáng)度等級混凝土交接面的密實(shí)性，減少收縮。另外，當(dāng)梁板與柱的混凝土強(qiáng)度等級低10MPa或15MPa時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土強(qiáng)度等級可以采用與梁板相同的澆搗方案，但在節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)采取加插豎向短筋的構(gòu)造措施予以加強(qiáng)，即在柱頂梁底標(biāo)高處預(yù)插短筋，其插入深度及突出梁面各300mm，位置首選復(fù)合箍筋的交叉點(diǎn)處，當(dāng)交叉點(diǎn)少于短筋根數(shù)時(shí)則另加選取靠近柱主筋的內(nèi)側(cè)位置，布筋原則為均勻?qū)ΨQ，加插短筋的數(shù)量分別為柱主筋配筋量的50%和100%。由此可見，高層建筑的要求標(biāo)準(zhǔn)與多層建筑的規(guī)范要求還是有一定的區(qū)別，也就是說規(guī)范的不同也就導(dǎo)致了技術(shù)等級的差異。

3.4 預(yù)制模板技術(shù)

高層建筑由于每層在施工結(jié)構(gòu)或設(shè)置上基本相同，因而重復(fù)建設(shè)較多，為了節(jié)省高層建筑的施工工期，運(yùn)用模板技術(shù)進(jìn)行施工是現(xiàn)代高層建筑施工中常見技術(shù)。同時(shí)，在高層建筑中運(yùn)用預(yù)制模板技術(shù)，不僅能夠有效統(tǒng)一高層建筑中的結(jié)構(gòu)主體、減少施工過程中的交叉施工，而且還能夠增強(qiáng)高層建筑施工的安全強(qiáng)度，為高層建筑施工提供安全保證。預(yù)制模板技術(shù)主要分為兩種施工方法，包括滑模法和爬模法。兩種施工方法的機(jī)械化程度較高、主體性較好，使得預(yù)制模板技術(shù)的操作更為容易。另外兩種施工方法有利于高層建筑施工成本的控制，對于降低施工成本、縮短施工工期具有明顯作用。

四、結(jié)束語

綜上所述，由于我國人口眾多，土地資源較為緊張，高層建筑成為了我國建筑行業(yè)的重要發(fā)展趨勢，高層建筑的體型復(fù)雜，并且高度高、層數(shù)多，而其施工技術(shù)的好壞也就成為了決定其施工質(zhì)量的重要因素，因此，我們應(yīng)在結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立一套完善的高層建筑的施工技術(shù)體系，保證高層建筑的施工質(zhì)量，同時(shí)不斷的引入和應(yīng)用國外的先進(jìn)施工技術(shù)，從而建設(shè)出更加適合我國建筑行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)的高層建筑工程施工技術(shù)體系，從而促進(jìn)我國高層建筑工程施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

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