高層建筑結(jié)構(gòu)施工問題的探討

王亮

摘要：城市化進程的加快，高層建筑日趨增多。在相關(guān)規(guī)定中，層數(shù)超過十層或者高度超過28m就定義為高層建筑。它可以在相同的建筑場地中提供更多的建筑面積，緩解住房緊張。但是相對于低層建筑，它存在著更多的施工問題。為了更好適應(yīng)日趨復(fù)雜和多元化的高層建筑，必須對高層建筑結(jié)構(gòu)施工的問題進行分析。本文對高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的問題以及高層建筑施工進行了探討分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工問題；施工分析

一、高層建筑結(jié)構(gòu)施工中的問題

1.樁間距的問題。不滿足規(guī)范對樁的最中心距的規(guī)定。特別是試樁、錨樁之間的間距，往往被施工人員忽視，這直接影響了試樁結(jié)果的正確性。

2.樁身鋼筋籠長度不足的問題。對擠土灌注樁，樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度，不能滿足樁基規(guī)范 “對于沉管灌注樁，配筋長度不應(yīng)于軟弱土層層底深度”的規(guī)定，這也是程施工中常見的問題。

3.高層高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值?，F(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了高層的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑高層高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值，甚至個別建筑高度和高寬比均超出規(guī)定限值。

4.結(jié)構(gòu)布置不合理、不規(guī)則的問題。結(jié)構(gòu)盡可能規(guī)則，結(jié)構(gòu)的布置才能更趨于合理，這是結(jié)構(gòu)施工中十分重要的環(huán)節(jié)，這里的“規(guī)則”包含了對建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布，直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多，特別是對于復(fù)雜的建筑體型，很難一一用若干簡化的定量指標(biāo)來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的施工規(guī)定，加之對結(jié)構(gòu)抗震概念施工缺乏應(yīng)有的了解，有些施工人員往往對結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握不準(zhǔn)確，導(dǎo)致工程中出現(xiàn)了規(guī)則性較差、對結(jié)構(gòu)抗震十分不利的建筑。

5.異形柱結(jié)構(gòu)施工中存在的問題。近年來，在我國的住宅建設(shè)中，特別是高層或高層住宅，有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。目前在異形柱結(jié)構(gòu)施工中存在的問題很多，也比較突出，主要表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)高層的高度超高、體型不規(guī)則、結(jié)構(gòu)布置不合理、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)确矫妗?yīng)當(dāng)說，目前國內(nèi)對異形柱的受剪承載力、節(jié)點承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗研究還不多，對異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認(rèn)識還不夠充分。在這種情況下，施工異形柱結(jié)構(gòu)時，對高層高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴(yán)掌握。

6.結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理，縫寬度不足的問題。對于超長建筑物，為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響，合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些施工人員用后澆帶代替伸縮縫，其實這種做法存在一定的問題。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響，不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。

二、高層建筑施工的分析

1.框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)也就是梁柱結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的受力體系中，荷載由樓板傳遞到橫梁（荷載先由次梁專遞至主梁），再由橫梁傳遞至柱體，最后由柱體傳遞至地基。梁柱結(jié)構(gòu)中的橫梁和柱體同時承載垂直和水平兩個方向的荷載。在建筑結(jié)構(gòu)施工中，隨著層數(shù)越高，水平荷載對梁柱截面尺寸和配筋數(shù)量的影響也就越大。在框架結(jié)構(gòu)中，橫梁在外力作用下主要產(chǎn)生剪力和彎矩，柱體主要是彎矩和軸力。由于墻體是非承重結(jié)構(gòu)，因此框架結(jié)構(gòu)的高層住宅戶內(nèi)的部分墻體可以進行拆除，可以形成較大的室內(nèi)空間，平面布局靈活、人性化。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)屬于墻體也承受荷載的結(jié)構(gòu)形式，剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，不能移動和拆除。剪力墻是現(xiàn)澆的鋼筋砼實體墻，能承擔(dān)水平和垂直荷載。由于剪力墻是連片布置的墻體，同時在側(cè)面還有剛性樓蓋來固定，其有很強的抗側(cè)移剛度，屬于剛性建筑結(jié)構(gòu)體系。在水平方向外力的作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)就成為一個基部穩(wěn)固、頂部自由的“豎向懸臂梁”體系。在剪力墻結(jié)構(gòu)的住宅建筑中，由于剪力墻是受力體系的重要部件，具有不能移動性，因此其室內(nèi)空間的布局沒有框架結(jié)構(gòu)的建筑靈活，布局形式有一定限制。

3.混凝土施工

對于大多數(shù)高層建筑的轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換板，具有體積、厚度都很大的特點，這就導(dǎo)致施工條件復(fù)雜而且技術(shù)要求相對較高。不僅要求普通混凝土的剛度、耐久性、強度等，還要嚴(yán)格控制溫度應(yīng)力、溫差的影響。所以要保證多方面因素相對穩(wěn)定結(jié)合，確?；炷临|(zhì)量。在建筑工程中普通混凝土的抗拉強度較低，是脆性材料并且抗裂性能也不符合標(biāo)準(zhǔn)，這就影響了建筑物的使用年限、存在安全隱患。因此，人們從逆向思維進行思考在鋼筋的初步安裝時不受應(yīng)力改為受應(yīng)力狀態(tài)，這樣解決了結(jié)構(gòu)延展性、耐久性和混凝土的矛盾，使之成為彈性材料。在澆筑時還必須讓每層整體連續(xù)性做到最好，從轉(zhuǎn)換板的中心部位向兩側(cè)同時進行，對稱澆筑可以使得下部轉(zhuǎn)換板受力均勻，防止應(yīng)力扭偏。在澆筑結(jié)束后需要靜待一到兩小時，等混凝土表面泌水滲出后要及時排水。

4.裂縫控制與施工

導(dǎo)致混凝土的裂縫的原因很多很多，特別是大體積的混凝土澆筑。這個問題不容忽視，如果不能采取有效措施，其后果不容設(shè)想?，F(xiàn)在的大體積混凝土澆筑都采用標(biāo)號很高的混凝土，這種混凝土添加多種化學(xué)試劑，成分多種多樣，也導(dǎo)致施工程序復(fù)雜，如果任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致裂層的出現(xiàn)。要想避免或者減少斷裂、裂縫的出現(xiàn)，就必須對高標(biāo)號的混凝土做好溫度保護。普遍的做法有兩種。一種是在春秋時期，為了保證混凝土的內(nèi)外溫差，減緩收縮還有散熱時長，讓混凝土在后期緩慢降溫過程中得到充分的強度來抵抗變形和溫度作用力。防止內(nèi)外溫差過大，做到緩慢收縮，循序漸進的發(fā)揮材料應(yīng)變力，減少裂縫的出現(xiàn)。還要在混凝土表面增加保濕材料；另一種是在寒冷的冬天，氣溫較低，為了保證混凝土硬化正常不被寒潮天氣氣溫突降而凍裂，在混凝土表面要采取相應(yīng)的措施。保溫濕控法被廣泛的認(rèn)可，它主要是在混凝土表面鋪一到兩層草墊，有時也可以鋪塑料薄膜以保障表面與外界溫差達(dá)到最小，保持濕度，與此同時也可以減少散熱以保持強度的潛力和抗拉效果。預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)的應(yīng)用可以抵消部分或者全部負(fù)荷的應(yīng)力，使得混凝土由脆性建材變成具有彈性的塑性材料，避免或延緩了混凝土的開裂現(xiàn)象。

5.鋼筋工程的施工與控制

在高層建筑鋼筋轉(zhuǎn)換層工程中，轉(zhuǎn)換板的含鋼量很大，往往需要很長的主筋密密麻麻的布置在其中。在梁與柱的節(jié)點區(qū)域鋼筋分布更為集中，正確合理的連接和下料成為關(guān)鍵一步。必須考慮好節(jié)點之間鋼筋穿插和避讓的關(guān)系，正常情況下節(jié)點主筋接頭都采用閃光對焊，兩節(jié)彎頭對接，冷擠壓套筒等方法連接。鋼筋的穩(wěn)固性能也非常重要，施工時盡量保證鋼筋骨架穩(wěn)固操作簡便，制作的尺寸和綁扎的順序合理，也可以使用永久骨架。當(dāng)今社會出現(xiàn)的高強鋼索使得斜拉結(jié)構(gòu)和懸掛結(jié)構(gòu)擁有更大的可用空間，被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)換層中。

三、結(jié)束語

高層建筑由于其規(guī)模較大，而且結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，這就要求具有較高的技術(shù)與質(zhì)量。必須嚴(yán)格組織施工、高標(biāo)準(zhǔn)、高配合、高協(xié)調(diào)性，各個項目，工種協(xié)調(diào)一致，制定嚴(yán)格施工質(zhì)量管理體系。高層建筑的安全防護不容忽視，施工期間要嚴(yán)格按照規(guī)章制度合理化分配各項目的進行，制定完善的安全施工措施，保證施工過程安全。

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