傾斜高層建筑施工關(guān)鍵問題及實施

宋斌

摘 要：高層建筑的施工有著一定的危險性，傾斜建筑的施工則危險性更加顯著。在進行這樣的施工過程中需要把握其中存在的關(guān)鍵問題，分步安裝，做好施工過程，確保安全。文章從這一點進行針對性分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑;建筑施工;關(guān)鍵問題

1 前言

高層建筑，尤其是傾斜高層建筑，實際施工過程中有著相當?shù)奈ｋU性，因而要做好其中的關(guān)鍵問題，防止出現(xiàn)安全事故，確保工程施工的順利進行。

2 相關(guān)概述

意大利比薩斜塔建設(shè)開始于1173年，原本是作為教堂的鐘樓使用的，但后期由于受到地面沉降而產(chǎn)生了傾斜的現(xiàn)象，在建筑物修建完成以后的800多年間，比薩斜塔的傾斜程度在不斷的增加。比薩斜塔的高度是54m，塔頂偏離4.6m，同豎直平面的傾斜角大約為4.9°。傾斜的建筑帶給人的視覺效果是非常震撼的，很容易吸引民眾對它的關(guān)注?，F(xiàn)代的設(shè)計師受到比薩斜塔建筑的啟發(fā)，在建筑設(shè)計上運用傾斜的設(shè)計理念，使得建筑物整體外觀效果變得更加獨特。現(xiàn)代比較著名的傾斜建筑包括西班牙馬德里的“歐洲之門”、CCTV新臺址和巴塞羅那的通訊塔，都是當前世界上較為著名的傾斜建筑。我國著名的傾斜建筑為中央電視臺的新臺址，它由2座傾斜6°的斜塔組成，建筑的最高點高度為234m，臺址總建筑面積約為40萬平方米。傾斜建筑與地球引力的學說有相逆的特性，因此在施工中值得關(guān)注的是建筑物施工負荷增大對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形現(xiàn)象，解決這一結(jié)構(gòu)變形問題常見的做法是結(jié)合非線性效應(yīng)，對建筑物的結(jié)構(gòu)進行綜合的考慮，確定施工過程中構(gòu)件的定位與加工尺寸，從而制定有效的施工方案。傾斜類建筑物的結(jié)構(gòu)在建筑的過程中要做好動態(tài)的監(jiān)控與分析，才能使最終建筑物的效果符合設(shè)計的需要。傾斜高層結(jié)構(gòu)建筑的建造相對來說，它的難度會大大增加，更要重視設(shè)計方案的合理與施工方案的科學性。本文就傾斜高層建筑物施工的關(guān)鍵問題展開論述和探討，從CCTV新臺址的結(jié)構(gòu)模型分析高層傾斜建筑的關(guān)鍵點，尋找適合的關(guān)鍵問題。

3 高層傾斜建筑施工的各個階段位形分析

高層傾斜建筑的設(shè)計同樣也經(jīng)歷了多個階段，每一個階段均對應(yīng)不同發(fā)熱位形，其包括建筑物設(shè)計的位形以及施工的初始階段等。對高層傾斜建筑施工的分析主要從以下四個方面解讀。第一，建筑位形的設(shè)計需要綜合考慮建筑的內(nèi)外裝修、機電設(shè)備、給排水管道、照明等多種因素，是在業(yè)主還沒有入住的情況下，建筑物在竣工時驗收所要達到的結(jié)構(gòu)的幾何位置，它是施工圖方給業(yè)主所想要的建筑結(jié)構(gòu)做了終結(jié)。第二，施工的初始位形安裝要確定建筑結(jié)構(gòu)的初始位置，然后采用設(shè)計位形經(jīng)過反復加載和疊代計算而得來的。在施工過程中，為了符合建筑物設(shè)計的需求，承建的一方要對施工過程中結(jié)構(gòu)變形的狀況和影響進行詳細的說明，對施工中每一部分的荷載和構(gòu)件的安裝采取合理的介紹，綜合多方面的設(shè)計需要從而滿足業(yè)主住戶和設(shè)計的需要。在初始位形確定的情況下，根據(jù)當前施工工序選擇的操作，確保施工工藝能夠有效合理的開展。當前位形的設(shè)計需要做好初步的位形定位，才能做好下一步安裝與加工預調(diào)值[2]。第三，位形如果采用分步驟安裝的方法，就需要對部分結(jié)構(gòu)實現(xiàn)位形的改變，以確定下一步構(gòu)件的坐標定位展開安裝，最終使位形滿足設(shè)計的需要。第四，加工預調(diào)值的確定。由于設(shè)計采用的一次加載和施工過程中產(chǎn)生的荷載累積效應(yīng)不相同，導致構(gòu)件的實際加工與設(shè)計的尺寸存在差異，二者之間的差就是加工預調(diào)值。從本質(zhì)上講，由于建筑的每一個結(jié)構(gòu)具有不同的荷載需求，每一個部分設(shè)計的承載能力是不同的，同樣加工預調(diào)值設(shè)計的零部件長度也不同。加工預調(diào)值就會更加明顯。傾斜的高層建筑由于建筑結(jié)構(gòu)的一側(cè)受到彎矩作用的影響，使加工預調(diào)值增大，構(gòu)件的實際加工與設(shè)計的尺寸之間的差異也越大。為了降低建筑物傾斜對結(jié)構(gòu)帶來的變形和壓縮的影響，如果柱子的加工長度比實際設(shè)計的長度大，在完工時才能確定好準確的位置，確保實際的加工預調(diào)值的設(shè)計需要能夠達標。高層傾斜結(jié)構(gòu)的建設(shè)需要對每個階段結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力分布狀況進行預測，這對于傾斜建筑的設(shè)計尤為重要。建筑體系的位形和內(nèi)力受到二階效應(yīng)的影響，對施工的進程產(chǎn)生了一定的影響。施工需要根據(jù)擬定的方案進行，才能夠?qū)Y(jié)構(gòu)在施工階段的位形和內(nèi)力做好準確的判斷，以確保結(jié)構(gòu)最終符合業(yè)主的需求。

4 CCTV新臺址簡化模型分析

現(xiàn)階段CCTV新臺址大樓的主建筑下方設(shè)計有兩個塔樓，整體方向為傾斜6°的設(shè)計，在大樓標高163m的位置，有連接在一起的“通道”，通道的長度為75m，重量超過了1.4萬噸。CCTV主樓施工初始位形與分步安裝的位形確定的難度較大，主要表現(xiàn)在兩個方面，其中之一是兩個塔樓在平面的2個方向上雙向傾斜，傾斜的角度比較大，根據(jù)230m的高度來計算，頂層屏幕偏離了低層的距離長度為24m，施工過程中高層建筑的結(jié)構(gòu)變形方向不同。CCTV新臺址的主樓頂部懸挑段連接的前后，它的結(jié)構(gòu)變形趨勢出現(xiàn)了明顯的變化。當懸臂部分合攏以后，兩個雙向傾斜的塔樓建筑借助懸臂段相互支撐的影響，二者之間的傾斜變形，反映了不同的初始施工的安裝位置。傾斜塔樓在施工的每個階段受到荷載變化的影響，使兩塔樓的水平與豎直方向的位移數(shù)值改變，整體施工加工預調(diào)值的設(shè)計可以使建筑結(jié)構(gòu)的荷載程度達到設(shè)計的理想需要。CCTV新臺址的主樓整體結(jié)構(gòu)的受力體系與變形是伴隨著荷載程度的增加而不斷的變化的，通常這種變化包括兩個方面，其中之一是在建筑合攏的前后，塔樓受力的狀況出現(xiàn)了變化，結(jié)構(gòu)的狀態(tài)也會隨之產(chǎn)生一定的變形，影響建筑物整體的穩(wěn)定性;另外合攏狀態(tài)能否順利的展開在于能否對施工工藝進行有效的分析，分析的質(zhì)量非常關(guān)鍵，需要對加工預調(diào)值的計算進行多次反復的核算，以確保結(jié)果計算的正確，從而很好的計算出加工預調(diào)值，根據(jù)設(shè)定好的施工預調(diào)值來確定加工與安裝的定位。

5 結(jié)束語

現(xiàn)在建筑施工有著越來越多的創(chuàng)新和創(chuàng)意，工程師總結(jié)前人經(jīng)驗進行進一步的設(shè)計和發(fā)展，現(xiàn)在的高層傾斜建筑施工有著多方面影響因素，必須要充分考慮實際情況進行針對性的施工過程才能夠有效的確保高層建筑的設(shè)計效果。

參考文獻

[1]李玲.高層建筑施工設(shè)計問題及原因探討[J].建材與裝飾，2019，570（9）：135-135.

[2]張鑫.探究高層建筑工程管理及其施工質(zhì)量的控制[J].建材與裝飾，2019，567（6）：156-157.

[3]劉庚.高層建筑供配電系統(tǒng)施工運行管理存在的問題及改進措施[J].綠色環(huán)保建材，2019（3）：235-237.

[4]張海明.高層建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].建材與裝飾，2019，563（2）：130-131.