探討高層建筑的工程施工技術(shù)

摘 要：近年來隨著城市建設(shè)腳步的不斷加快，高層建筑逐步成為建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的主流發(fā)展態(tài)勢(shì)，如何提高高層建筑工程的施工技術(shù)便成為了越來越多人所研究分析的新課題。本文結(jié)合作者多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，分析了高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)，提出了高層建筑工程施工技術(shù)要點(diǎn)，并對(duì)未來高層建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展方向等內(nèi)容進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：高層建筑；工程施工；施工技術(shù)

高層建筑物的施工建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，與多層建筑物施工相比較，既有其共性的部分，也有其個(gè)性的部分。它們的共性在于施工的過程都是逐層進(jìn)行施工，而高層建筑施工的特殊性在于層數(shù)多，高度大，結(jié)構(gòu)類型多樣，體型復(fù)雜，施工難度大，施工工藝技術(shù)要求高，材料用量多，施工工期長(zhǎng)，交叉作業(yè)多，結(jié)構(gòu)重大。因此其受力特點(diǎn)、設(shè)計(jì)依據(jù)與一般多層建筑有很大的不同，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全度要求特別高，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)提出了更高的要求。

一、高層建筑工程施工特點(diǎn)

1.高空作業(yè)多。高層建筑工程的高度一般比較高，高空作業(yè)較多，大量的制品、材料、人員、設(shè)備都要經(jīng)過垂直運(yùn)輸?shù)礁呖?，這樣就導(dǎo)致施工過程中的垂直運(yùn)輸作業(yè)量較大。為此，在施工時(shí)，施工單位一定要做好安全措施，搞好高空安全保護(hù)，對(duì)高空用電、用水等問題要加強(qiáng)管理，同時(shí)要防止因高空物體不慎墜落而造成的安全事故。

2.基礎(chǔ)埋置深度深。高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12；采用樁基時(shí)，不宜小于建筑物高度的1/1（5樁的長(zhǎng)度不計(jì)算在埋置深度內(nèi)），至少應(yīng)有一層地下室。因此，一般埋深至少在地面以下5m。超高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度甚至達(dá)20m以上。深基礎(chǔ)施工，地基處理復(fù)雜。尤其是在軟土地基，基礎(chǔ)施工方案有多種選擇，對(duì)造價(jià)和工期影響很大。

3.高層建筑體量大，工程量大。高層建筑由于工程量大，工程項(xiàng)目多，涉及單位多、工種多。特別是一些大型復(fù)雜的高層建筑，往往是邊設(shè)計(jì)、邊準(zhǔn)備、邊施工，總、分包涉及許多單位，協(xié)作關(guān)系涉及眾多部門。這就帶來了高層建筑施工計(jì)劃、組織、管理、協(xié)調(diào)的難度大。必須精心施工，加強(qiáng)集中管理。當(dāng)然，由于高層建筑層數(shù)多、工作面大，就可充分利用時(shí)間和空間，進(jìn)行平行流水立體交叉作業(yè)。

4.高層建筑施工周期長(zhǎng)。一般高層建筑的施工周期平均為兩年左右。要縮短施工周期，主要是縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期。各種高層結(jié)構(gòu)體系可以采用不同的施工方法。而現(xiàn)澆混凝土是高層建筑施工的主導(dǎo)工序，合理的選擇模板體系是縮短主體結(jié)構(gòu)工期，降低成本的主要途徑之一。

二、高層建筑工程施工技術(shù)要點(diǎn)

1.高層建筑施工后澆帶施工技術(shù)。在高層建筑工程施工時(shí)，受樓房功能和造型的需要，施工人員會(huì)把低層裙房與高層主樓連在一起，這樣就導(dǎo)致低層裙房包圍了高層建筑物主樓的大部分。在處理高層主樓與低層裙房中間縫隙的問題上，施工單位可以使用施工后澆帶法。大多數(shù)情況下，高層建筑物的主樓與低層裙房是同時(shí)施工的，這樣有利于回填土進(jìn)行場(chǎng)地的平整，也便于建筑物的上部結(jié)構(gòu)施工，但是兩者在上部結(jié)構(gòu)是施工時(shí)都要預(yù)留施工后澆帶。高層建筑工程的主樓在建成之后，它的沉降量差不多已經(jīng)完成最終沉降量的60-80%左右，為了把高層與低層的差異沉降放過這部分，施工人員在進(jìn)行施工的過程中，要對(duì)高層主樓與低層裙房的基礎(chǔ)梁、上部結(jié)構(gòu)梁預(yù)留施工后澆帶。施工人員通過補(bǔ)齊施工后澆帶的混凝土，高層主樓與低層裙房之間的差異沉降量就會(huì)縮小，另外，施工后澆筑帶的位置宜選在結(jié)構(gòu)受力較小的部位。

2.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工技術(shù)。高層建筑工程從建筑的功能上一般上部要求小空間的軸線布置，下部需要較大空間的軸線布置，這與自然布置、結(jié)構(gòu)力學(xué)恰恰相反。高層建筑物的結(jié)構(gòu)下部受壓力較大，上部受力較小，在正常布置時(shí)，施工人員應(yīng)該注意使建筑物的的下部剛度大、柱網(wǎng)密、墻多；建筑結(jié)構(gòu)上部逐漸減少柱、墻、并擴(kuò)大軸線之間的間距。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，需要在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層，而且施工過程中，還要伴隨轉(zhuǎn)換層的位置上移，設(shè)計(jì)帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)。在轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的過程中，要限制轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度，因?yàn)檗D(zhuǎn)換層越高，轉(zhuǎn)換層上下層間位移角以及內(nèi)力突變就越明顯，施工單位應(yīng)該采取有效措施對(duì)其進(jìn)行加固，如在房屋的周邊增設(shè)一些壁式框架、剪力墻等等。

3.混凝土工程的施工技術(shù)?；炷恋目箟簭?qiáng)度與混凝土制作時(shí)所用的水、水泥有關(guān)系，水灰比與混凝土的強(qiáng)度成正比，水灰比越大，混凝土的強(qiáng)度就越高，反之，混凝土的強(qiáng)度就會(huì)降低。為此，施工人員不能在水灰比不變的情況下，通過增加水泥用量來增大混凝土的強(qiáng)度，這種方法最終可能會(huì)導(dǎo)致混凝土的收縮和變形。水灰比和水泥強(qiáng)度，是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素，為此，施工人員要控制好混凝土的質(zhì)量就要控制好水泥和混凝土的水灰比?；炷潦菢?gòu)成一座建筑物的基礎(chǔ)，混凝土的施工技術(shù)直接影響到建筑物的質(zhì)量，施工單位必須對(duì)混凝土施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，加強(qiáng)混凝土的質(zhì)量審核。在高層建筑工程施工的過程中，為了確保混凝土施工的工期，一施工單位要配備足夠的布料機(jī)和土泵機(jī)，現(xiàn)階段，施工單位采用的泵送到頂技術(shù)可以將混凝土直接輸送到預(yù)設(shè)的澆筑高度，進(jìn)而使高層建筑工程施工效率有了較高提升。

4.基坑工程的施工技術(shù)。由于高層建筑物的施工工地一般在建筑物較為密集的市區(qū)，施工工地相對(duì)較狹窄，施工過程中加強(qiáng)對(duì)鄰近建筑以及其他市政工程設(shè)施的保護(hù)，這就要求施工人員嚴(yán)格基坑工程的穩(wěn)定和位移要求，尤其注意深基坑的支護(hù)和開挖，它涉及到土力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定問題、環(huán)境巖石工程問題、位移變形問題、土與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用問題。如果在施工過程中施工技術(shù)不對(duì)，就容易造成基坑工程事故。為此，施工人員在深度超過5m以上的建筑工程項(xiàng)目，施工之前施工人員要根據(jù)施工工地的特點(diǎn)制定施工方案，特別是針對(duì)基坑的開挖、邊坡支護(hù)等施工項(xiàng)目，施工方案必須要進(jìn)行可行性審核，必須經(jīng)過建筑工程項(xiàng)目總監(jiān)審核通過后才可以實(shí)施。

三、高層建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展

隨著我國(guó)高層建筑的不斷發(fā)展，建筑工程施工技術(shù)得到極大的發(fā)展，在引入國(guó)外先進(jìn)的施工技術(shù)和理論的基礎(chǔ)上，不斷發(fā)展我國(guó)自身高層建筑工程施工技術(shù)和理論體系，形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工程施工技術(shù)，充實(shí)我國(guó)現(xiàn)有建筑工程施工技術(shù)。

1.高層建筑外墻施工技術(shù)的發(fā)展。在我國(guó)建筑墻體實(shí)行全面澆筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建筑墻體大模塊時(shí)代已經(jīng)到來，建筑施工質(zhì)量不斷得到改善，通過對(duì)高層建筑墻體技術(shù)不斷研究和創(chuàng)新，在確保工程質(zhì)量的情況下，提升工程的整體性能和功用價(jià)值。

2.高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的發(fā)展。目前，我國(guó)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的形式主要有梁式、桁架式和板式。其中，梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層因其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)勢(shì)在工民建筑中得到發(fā)展和應(yīng)用。但是，隨著我國(guó)高層建筑的發(fā)展，厚板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)理念得到快速發(fā)展，特別是相關(guān)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)理論研究的深入，促使我國(guó)高層建筑、特別是跨度大、高撓度、強(qiáng)剪切力等建筑結(jié)構(gòu)問題都有較完善的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)。

3.高層建筑工程中新材料的施工技術(shù)。隨著建筑行業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)建筑材料行業(yè)也得到發(fā)展和提升，特別是在新材料的研發(fā)和制造方面取得了驕人的成就。建筑材料關(guān)系到高層建筑結(jié)構(gòu)本身的性能、建筑荷載的能力及其防火、采暖保溫等功能。加強(qiáng)建筑裝飾材料的研發(fā)管理力度，特別是加強(qiáng)對(duì)新材料施工技術(shù)的研發(fā)，如玻璃幕墻的設(shè)計(jì)施工，明框暗框的設(shè)計(jì)、施工材料的安全性能等方面，確保建筑工程施工的質(zhì)量和安全。

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