超高層建筑工業(yè)化應(yīng)用研究

鐘 豪

（四川大學， 四川 成都 610207）

0 前言

由于我國人口數(shù)量眾多，土地資源較為短缺，超高層建筑作為有效緩解人口壓力及土地壓力的重要建筑形式，成為當前應(yīng)用最為廣泛的建筑類型。與此同時，作為建筑工業(yè)化中具有較高優(yōu)勢的裝配式建筑，成為超高層建筑施工中較為常用的工業(yè)化手段。

1 超高層建筑工業(yè)化的特點

1、減少勞動力的使用

超高層建筑工業(yè)化應(yīng)用過程中最為重要的特點就是能夠有效減少勞動力的投入，在施工過程中對于機械的依賴性相對較大，施工中投入的勞動力也基本上是對機械具有操作能力的工作人員，能夠有效的降低管理難度，減少安全隱患的發(fā)生。

2、外立面施工工程量較低

超高層建筑工業(yè)化施工中，所有外立面的工作在工廠加工制作的過程中就已經(jīng)完成，包括外立面涂料的涂抹、外窗的安裝等等，所以能夠有效的減少外立面工作量，同時有效的提高所有材料的利用率，促進施工材料的循環(huán)使用。

3、堆放量較大

超高層建筑在施工的過程中對于建筑材料及構(gòu)件的需求是非常大的，所以一般建筑施工現(xiàn)場都會堆放較多的建筑材料，特別是預(yù)制構(gòu)件，由于預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量較多，體積也相對較大，因此堆放量也是非常大的。由于堆放量的增加，對施工現(xiàn)場進行科學合理的規(guī)劃，既要考慮到構(gòu)件堆放位置對于施工的便利性，同時也要保證構(gòu)件的安全性。

4、對構(gòu)件固定精度要求高

在裝配式建筑中，各個構(gòu)件之間連接的牢固性關(guān)系到整個建筑的安全性，所以要保證每個構(gòu)件之間的連接都是符合設(shè)計要求的，保障外墻構(gòu)件之間具備良好的支撐能力，在施工中需要掌握具體的施工方法，并且檢查每個連接點從而保證所有的施工面都不存在安全隱患。

2 項目簡介

此次將針對A建設(shè)項目進行分析，A建設(shè)項目位于深圳市，為該地區(qū)最早采取裝配式結(jié)構(gòu)形式的超高層住宅，其結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，高度為 148米，層數(shù)為46層。該項目的預(yù)制構(gòu)件主要包括預(yù)制凸窗、預(yù)制外墻板、預(yù)制樓板及預(yù)制樓梯。該建筑采取內(nèi)保溫形式，抗震等級為二級。

3 超高層建筑工業(yè)化應(yīng)用內(nèi)容

在A超高層建筑項目中所采取的工業(yè)化手段為裝配式結(jié)構(gòu)，對于裝配式結(jié)構(gòu)而言，其應(yīng)用過程中主要包括三個重點內(nèi)容，即為預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計、生產(chǎn)與安裝，下面就將從這三個方面對超高層建筑的工業(yè)化應(yīng)用進行總結(jié)。

1、方案設(shè)計

對于不同的超高層建筑項目而言，所需求的裝配率及其他實際要求都是存在差異的，正是由于不同超高層項目之間差異導(dǎo)致工業(yè)化施工方案都是存在差異的，當前裝配式超高層建筑的設(shè)計方案主要分為五種，具體如下：

（1）方案一

方案一所采取的預(yù)制形式為全面預(yù)制凸窗+部分半預(yù)制樓板+預(yù)制樓梯，該方案的預(yù)制率為 17%，優(yōu)點為凸窗采取預(yù)制方式，鋁窗事先在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋，從而有效的防止窗邊滲水問題的發(fā)生，但是該方案的施工流水不利于操作。該方案單位造價較現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)高460元。

（2）方案二

方案二的預(yù)制形式為部分預(yù)制凸窗+半預(yù)制樓板+預(yù)制樓梯，該方案預(yù)制率為16%，采取該方案的超高層建筑的核心筒為鋁模，其余部位使用大鋼模，便于施工，但是該方面的預(yù)制率是非常低的，造價較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方案每平米也增加了420元。

（3）方案三

方案三的預(yù)制形式為全部預(yù)制凸窗+半預(yù)制樓板+預(yù)制樓梯，該方案預(yù)制率為23%，優(yōu)點與方案一相同，并且預(yù)制率提高，但是剪力墻卻始終未采取預(yù)制構(gòu)件。該方案單位造價較現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)高540元。

（4）方案四

方案四的預(yù)制形式為全部預(yù)制凸窗+半預(yù)制樓板+預(yù)制樓梯+半預(yù)制外墻，預(yù)制率達到了 31%。該方案的優(yōu)點為不需要采取外架，并且外墻裝修都可以在構(gòu)件廠完成，保證裝修質(zhì)量的同時減少安全事故。但是采取該方面由于外墻厚度增加，所以成本也發(fā)生較大幅度增加，造價較傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方案每平米也增加了700元。

（5）方案五

方案五的預(yù)制形式為全部預(yù)制凸窗+半預(yù)制樓板+預(yù)制樓梯+預(yù)制外墻，預(yù)制率高達 50%，該方案的預(yù)制率是非常高的，使得施工工期較短，但是該方案無法滿足規(guī)范高度限制，并且有著較高的成本，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆構(gòu)件相比每平方米上漲了1100元。

不同方案所適用的條件都是存在一定差異的，需要結(jié)合建設(shè)項目的實際情況來確定不同的方案內(nèi)容，該項目所采取的方案為方案一。

2、構(gòu)件生產(chǎn)

該項目需要使用的預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制凸窗、預(yù)制樓板及預(yù)制樓梯，不同構(gòu)件在生產(chǎn)過程中所需重點控制內(nèi)容如下：

（1）預(yù)制凸窗

預(yù)制凸窗需要在施工之前進行批量生產(chǎn)，樣板生產(chǎn)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員可以在直觀的看到安裝效果之后對樣板構(gòu)件進行調(diào)整，從而有效避免構(gòu)件尺寸錯誤。對于A項目而言，預(yù)制凸窗的體積是非常大的，同時由于窗戶尺寸限制構(gòu)件的分拆，若是采取常規(guī)的混凝土則會導(dǎo)致構(gòu)件重量過大，增加吊裝中的風險，所以在生產(chǎn)中使用聚苯板來替代部分混凝土，降低構(gòu)件重量。

（2）預(yù)制樓梯

該項目的預(yù)制樓梯跨度相對較大，達到5.4米，所以構(gòu)件中的鋼筋需要搭接，鋼筋搭接方式及搭接區(qū)段需要滿足規(guī)范要求。同時為了保證樓梯在地震或者火宅等突發(fā)情況下正常使用，所以鋼筋一般使用三級型號，提高樓梯的安全性能。同時由于樓梯跨度較大，則在存放、脫模過程中要注意放置的位置，避免樓梯發(fā)生撓度變形。

（3）預(yù)制樓板

由于該項目的樓板要求具備抗震性，所以要增加預(yù)制樓板與現(xiàn)澆樓板之間的整體性，所以才去桁架鋼筋。由于預(yù)制樓板較薄，一般只有50-60mm，所以要格外注意預(yù)制樓板是否存在裂縫問題，并且進行漏水試驗。

3、構(gòu)件安裝

在安裝預(yù)制凸窗時，要注意與下一層構(gòu)件之間的連接采取Z型的企口，并且要高于完成面 50mm左右。由于窗戶采取了預(yù)埋方式，一般需要采取結(jié)構(gòu)措施或者使用止水材料，避免構(gòu)件安裝縫隙的防水性能達不到規(guī)范要求。一般凸窗上部墻體比下部墻體要厚，當厚度不一致時，就需要將預(yù)制部分懸空，在澆筑混凝土時要注意方式混凝土進入到企口中。

在安裝樓板時，支撐結(jié)構(gòu)一般采取支撐桿與橫梁，樓板的平整度可以通過 U型頭來調(diào)整。在預(yù)制樓板與現(xiàn)澆樓板之間要鋪設(shè)管線，所以在設(shè)計過程中要注意桁架鋼筋外漏尺寸，從而避免影響管線的鋪設(shè)。

預(yù)制樓梯一般是使用鋁模來代替木模板，從而增加材料的循環(huán)率，達到節(jié)能環(huán)保的要求。

4 結(jié)束語

在此次論文中，針對A超高層建設(shè)項目的工業(yè)化施工進行分析，該項目采取的工業(yè)化手段為裝配式結(jié)構(gòu)，因此從裝配式方案的設(shè)計、構(gòu)件的生產(chǎn)以及構(gòu)件的安裝這三個方面對裝配式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進行了簡單介紹，為其他采取裝配式結(jié)構(gòu)的工業(yè)化生產(chǎn)超高層建筑的施工提供了參考。