論高層建筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)

黃聰平

摘要：本文對高層建筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，總結(jié)了施工中的注意點。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工；關(guān)鍵技術(shù)

引言

隨著近代社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的提高，各大城市都興建了大量高層、超高層建筑。無論是人口的集中、用地的緊張還是科技的進步、材料機械的發(fā)展都讓高層建筑層數(shù)越來越高、功能越來越豐富、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。可以說，高層建筑的興起是商業(yè)化、工業(yè)化、城市化共同作用的結(jié)果。但是高層建筑來講施工要求也相對更高，需要把握關(guān)鍵技術(shù)，進一步加強高層建筑工程的有效性和科學(xué)性。

一、高層建筑的施工特點

中國《民用建筑設(shè)計通則》（GB 50352—2005）將高層建筑定義為：十層及十層以上的高層住宅和大于24m的民用建筑；建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。高層建筑最顯著的特征就是高度高，而這一特點給工程施工帶來了很多困難。首先是高空作業(yè)多，而在這大量的高空作業(yè)中必須保證人員的安全、材料的垂直運輸以及要處理在高空作業(yè)中用電、用水、聯(lián)絡(luò)通訊、垃圾運輸?shù)裙ぷ?。這些工作技術(shù)要求高、難度大。其次，由于高層建筑對地基的負荷量大，為了保障高層建筑施工的穩(wěn)定性，地基的埋設(shè)必須要大于整體建筑高度的1/12，樁基要大于高層建筑高度的1/15，而且至少有一層地下室結(jié)構(gòu)布置。再次，高層建筑工程量大，一般都會分為各種分項工程承包給各施工單位，總承包和各分包商之間的統(tǒng)一協(xié)調(diào)、集中管理的工作難度加大。最后，高層建筑施工還有著周期長、投資大、施工環(huán)境相對復(fù)雜的特點。一般多層的建筑平均施工周期大約10個月，而高層建筑卻要持續(xù)2年之久，加之一般高層建筑地點好、功能多、標準高，需要損耗大量的人工和物資。在建筑密集區(qū)進行施工，設(shè)備材料不能堆積過多，還必須要保證對周圍建筑的安全維護，時刻關(guān)注道路地面、周邊行人等等。

二、高層建筑施工的關(guān)鍵技術(shù)

1.深基坑防護技術(shù)

目前，高層建筑物可以采取的深基坑防護技術(shù)主要是地下連續(xù)墻技術(shù)和逆作法施工技術(shù)。地下連續(xù)墻技術(shù)實際就是在地面上采用挖槽機械，在泥漿的護壁作用下，在地下挖出一條狹長的基槽，灌注水下混凝土而形成一道具有截水、擋土、防滲、承重功能的墻體。這種技術(shù)工效高、工期短、噪音低、占地少，并且可以貼近施工，墻體剛度大，適用于多種地基條件。逆作法施工則是高層建筑中又一常用的施工技術(shù)。先沿建筑物地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護結(jié)構(gòu)，同時建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁柱。施工地面一層的樓面結(jié)構(gòu)可以為地下連續(xù)墻提供支撐力，之后再向下逐層開挖土方，對各層地下結(jié)構(gòu)進行澆筑，直至封底。同時，由于地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)已完成，可以同時向上逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工。這些技術(shù)能夠提高地下工程的安全性，防止周圍地基出現(xiàn)下沉，都是先進且值得推廣的深基坑支護技術(shù)。

2.地基樁基施工技術(shù)

就地基處理形式而言，目前樁基施工技術(shù)在工程中被廣泛采用并已形成了較為成熟的技術(shù)方法體系。在具體的應(yīng)用過程中，針對工程實際情況，出于因地制宜、節(jié)約成本、提高工程可行性并減少對環(huán)境的損害等基本目的，需要在樁基的選型上對基地的檢測條件、地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、施工條件與環(huán)境以及荷載特征等因素進行妥善評估并進行最合適的選擇。作為應(yīng)用最廣、方法最為成熟的方法，灌注樁施工技術(shù)可以適用于各種不同類型的地質(zhì)，還能根據(jù)荷載選擇施工級別。現(xiàn)澆灌注樁技術(shù)已經(jīng)有了較大程度的發(fā)展，在施工中其整體承載力可以超過1萬KN。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合科技的創(chuàng)新與應(yīng)用，國家正在推廣諸如樁側(cè)后注漿、超聲檢測等新技術(shù)。通過在實踐中對各項新技術(shù)進行調(diào)試與磨合，目前已經(jīng)形成了符合國內(nèi)工程要求的灌柱樁施工集成技術(shù)。此外，出于對工程質(zhì)量與工程安全的進一步要求，在灌注樁施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對動態(tài)、靜態(tài)測量技術(shù)及相關(guān)計算機模塊進行研發(fā)與試驗，加強在工程進行過程中對樁基承載力狀況的監(jiān)控與控制。

3.鋼筋的焊接連接技術(shù)

鋼筋連接在高層建筑施工中對主體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量具有關(guān)鍵意義。鋼筋連接技術(shù)可分為鋼筋焊接和鋼筋機械連接兩大類。鋼筋焊接技術(shù)在施工中是比較傳統(tǒng)且常見的連接技術(shù)，高層建筑興建初期主要使用的是閃光對焊和電弧焊。閃光對焊是在焊接電流經(jīng)過接觸點時發(fā)出電阻熱，從而使金屬融化，再施加頂鍛力。其操作要點就在于閃光要強烈、頂鍛時要快而有力。電弧焊則是利用焊接電流產(chǎn)生的電弧熱進行焊接，優(yōu)點是靈活、方便，適應(yīng)性強，可以用于HRB335、HRB400鋼筋。之后處于節(jié)約鋼材，減少搭接長度的目的，電渣壓力焊、氣壓焊的使用開始增多。但是，電渣壓力焊適用范圍限制多，特別對可焊性不太理想的鋼筋焊接效果并不好。而氣壓焊工藝復(fù)雜，對施工環(huán)境要求高，已經(jīng)逐漸被淘汰。目前，機械連接技術(shù)得到飛快發(fā)展。鋼筋機械連接技術(shù)主要適用于現(xiàn)場施工，有徑向擠壓連接、軸向擠壓連接、錐螺紋連接三種。其特點是質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，連接速度快、操作較簡單，無污染、節(jié)約能源。在國家行業(yè)標準出臺的背景下，機械連接技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展、日趨成熟。總體來講，在目前高層建筑鋼筋連接過程中，通常采用閃光對焊。對于豎向鋼筋小于φ20，多采用電渣壓力焊，直螺紋鋼筋機械連接技術(shù)則多用于大于φ20的鋼筋連接。

4.混凝土施工技術(shù)

在高層建筑興建初期，混凝土一般運用現(xiàn)場攪拌的生產(chǎn)方式。但是，出于對施工環(huán)境、質(zhì)量控制的考慮，目前大部分城市都已經(jīng)開始廣泛使用預(yù)拌混凝土，把攪拌的過程在車間或工廠預(yù)先完成，之后再運輸至建筑工地。其優(yōu)點是材料利用率高，計量準確，產(chǎn)品質(zhì)量好、工效高、成本低，減少環(huán)境污染。高性能混凝土的研究應(yīng)用也是近幾年混凝土技術(shù)的研究熱點。目前已經(jīng)研發(fā)的高性能混凝土包括了高強度混凝土、輕骨料混凝土、防水混凝土、纖維混凝土等。高性能混凝土在自密實性、體積穩(wěn)定性、強度、塌落度、和易性、擴展度、流速等方面都有了不同程度的提高。在實際應(yīng)用上，上海很多高層建筑工程使用了C80混凝土，比如新上海國際大廈、明天廣場、華東師范大學(xué)圖書館等。深圳南方國際廣場也采用了C100、C80 高性能混凝土，從而使構(gòu)造的承載力加強，改進了結(jié)構(gòu)的延展性和韌性。

5.垂直運輸技術(shù)

高層建筑施工對垂直運輸技術(shù)的要求很高，合理配置垂直運輸機械是保證高層建筑施工順利的關(guān)鍵之一。垂直運輸機械主要有塔式起重機、混凝土泵和施工電梯。一般而言，對于以鋼結(jié)構(gòu)為主的高層建筑施工，塔式起重機配置高，如上海環(huán)球金融中心；以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主的，則混凝土泵配置高，如迪拜大廈。塔式起重機的布置需要充分發(fā)揮機械的性能，覆蓋整個吊裝區(qū)域，并且便于施工。架設(shè)方式一般采用附著自升式或內(nèi)爬自升式。對于施工電梯，對于高層建筑優(yōu)先選用雙籠、重型、高速施工電梯，載重量為2t或2.4t，服務(wù)建筑面積大約100000㎡。混凝土泵的選型需要根據(jù)工程特點和工期確定技術(shù)參數(shù)，注意混凝土輸送管的支撐力，耐磨性以及及時更換、清洗。

結(jié)論

在高層建筑施工中保障施工質(zhì)量與施工成效的最佳途徑就是改善施工技術(shù)。特別對于施工中的關(guān)鍵技術(shù)必須要順應(yīng)新時代建筑施工科技的發(fā)展，多使用新方法、新材料，考慮效益環(huán)保節(jié)能等因素，使我國高層建筑施工水平處于國際領(lǐng)先地位。

參考文獻：

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