高層建筑工程施工及其施工技術(shù)研究

孫先亮 張風(fēng)家

摘要：隨著當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與城市化進(jìn)程的不斷加快，超高層建筑是城市中的主要建筑類型，其雖然有效節(jié)省了城市土地資源，但同時也給施工工作帶來了更多要求和更大難度。本文首先對高層建筑進(jìn)行了概述，其次闡明了高層建筑工程施工主要要求，最后分析了高層建筑工程施工關(guān)鍵技術(shù)，希望有助于促進(jìn)我國高層建筑的發(fā)展及其施工技術(shù)的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：高層建筑建筑工程工程施工施工技術(shù)

Research on Engineering Construction and Construction Technology of High-Rise Building

SUN Xianliang ZHANG Fengjia

（Weifang Changda Construction Group. Weifang， ShandongProvince，261205China）

Abstract： With the development of social economy and the accelerating process of urbanization，super high-rise building is the main building type in the city. Although it effectively saves urban land resources， it also brings more requirements and greater difficulties to the construction work. Firstly， this paper summarizes the high-rise buildings， secondly expounds the main requirements of high-rise building engineering construction， and finally analyzes the key technologies of high-rise building engineering construction， hoping to help promote the development of high-rise buildings and the progress of construction technology in our country.

Key Words： High-rise building; Architectural engineering; Engineering construction; Construction technique

1高層建筑概述

根據(jù)我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將7～9層的住宅建筑劃分為高層建筑之列;除住宅建筑外，建筑高度>24m的民用建筑（不包括單層公共建筑）也屬于高層建筑。建筑高度的具體計算標(biāo)準(zhǔn)為：若為坡屋面，則以室外設(shè)計地面到檐口的高度來計算建筑高度;若為平屋面，則以室外設(shè)計地面到屋面面層的高度來計算建筑高度;若為同時具備多種屋面形式的建筑，則以上述方法分別計算后取最大值來計算建筑高度;此外，局部突出屋頂?shù)牟t望塔、冷卻塔、各類設(shè)施、各類機房、樓梯出口小間等，可不在建筑高度的計入之內(nèi)。高層建筑的主要優(yōu)勢是通過提高建筑的層數(shù)來擴(kuò)大建筑空間面積，而同時減少土地資源占用面積;換言之，高層建筑是將建筑空間延伸到了上方。在如今城市人口日益密集、土地資源日益緊缺的背景下，建設(shè)高層建筑是最佳的解決之道。

2高層建筑工程施工主要要求

2.1地基建設(shè)要求

在高層建筑工程施工中，為保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，對地基建設(shè)提出了較高要求。一般不同級別的高層建筑工程的樁基深度要求各不相同，部分高度相對較高的工程的樁基深度可能會超過20m。具體的地基類型也需根據(jù)實際情況進(jìn)行合理選擇，常用的有箱形地基、筏形地基、條形樁基等。打好地基是保證施工質(zhì)量的第一要求。

2.2施工機械設(shè)備要求

在高層建筑工程施工中需要運用到多種多樣的施工機械設(shè)備，且無論哪項施工環(huán)節(jié)均對施工機械設(shè)備的要求很高，必須結(jié)合實際情況選擇合理、先進(jìn)的機械設(shè)備，才能夠有效保證施工質(zhì)量。其中，比較重要的幾類機械設(shè)備有打樁機、壓裝機、高層施工吊車、混凝土泵送機、混凝土固定運輸泵等。

2.3施工工藝要求

相較于普通建筑工程而言，高層建筑工程對施工工藝的要求更高。高層建筑工程施工需采用一些專門的、相適應(yīng)的施工技術(shù)體系，并在工藝選擇上要對結(jié)構(gòu)、材料等進(jìn)行充分考慮，還要根據(jù)實際情況優(yōu)化施工工藝流程。

3高層建筑工程施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

3.1.1灌注樁施工技術(shù)

在高層建筑工程灌注樁施工中，第一步是埋設(shè)護(hù)筒，注意嚴(yán)格根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)選擇厚度合適、內(nèi)徑適宜的鋼護(hù)筒，并確定合理的護(hù)筒埋深;保證灌注樁與護(hù)筒之間中心性重合，嚴(yán)控平面誤差;通過分層夯實法將護(hù)筒周圍徹底夯實。第二步是配置泥漿，通過反復(fù)試驗來獲得最佳配比方案，應(yīng)用高速回轉(zhuǎn)攪拌機來進(jìn)行泥漿配制。第三步是開展鉆孔作業(yè)，須提前利用泥漿泵對泥漿實施灌注;在鉆孔前進(jìn)行有效的對位，確保鉆頭與樁位精確對準(zhǔn);按照合理順序進(jìn)行鉆孔打樁，期間確保鉆頭始終對準(zhǔn)樁基中心位置、機身始終保持平穩(wěn)、鉆桿始終保持垂直向下、鉆頭始終保持正常，并合理控制鉆孔機械設(shè)備的運行速度和沖程;鉆孔完畢后還要進(jìn)行嚴(yán)格的成孔檢測，確保孔徑、孔深、孔斜度等達(dá)標(biāo)。第四步是進(jìn)行清孔，合理選擇換漿法、抽漿法、空壓機噴射法、掏渣法等，將孔底泥漿、沉渣等清理干凈。第五步是制作及安裝鋼筋籠，采用連續(xù)、多節(jié)流水法進(jìn)行制作;將鋼筋籠高度與支架底面的間距控制在合理范圍內(nèi)、各主筋間距離保持相同;在上提鋼筋籠時將力度控制好避免發(fā)生上浮;保證焊接口質(zhì)量合格;安裝時確保將鋼筋對準(zhǔn)孔，放入期間避免鋼筋籠碰到孔壁，并控制好高度。最后一步是混凝土灌注，須配合導(dǎo)管進(jìn)行灌注，選擇合適的混凝土灌注方法，如連續(xù)灌注法等;在混凝土下落期間保持一定的沖擊能量，將導(dǎo)管對準(zhǔn)井孔中央埋深于混凝土中2～6m為宜;實時觀察管內(nèi)混凝土下降清孔情況、孔內(nèi)混凝土面高度情況、孔內(nèi)水位升降情況等，根據(jù)實際情況實施提升、拔管等;首次灌注后，根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保在混凝土初凝前完成所有灌注作業(yè)[1-2]。BC97749E-30DB-45F1-AF64-AF3E3D0F47CF

3.1.2預(yù)制樁施工技術(shù)

預(yù)制樁主要分為兩類：一是混凝土樁，二是鋼管樁。在高層建筑工程預(yù)制樁施工中，需注意合理控制預(yù)制直徑，一般要求預(yù)制直徑達(dá)到150～300mm;先將打樁機等機械設(shè)備就位，再掛設(shè)吊裝鋼絲繩，然后實施吊裝;整個施工過程要嚴(yán)格遵循規(guī)范施工流程，先通過雙向校正樁尖來穩(wěn)樁，再實施2～3次捶打，然后檢查確認(rèn)樁的垂直度良好后再進(jìn)行入樁環(huán)節(jié)，同時詳細(xì)記錄貫入度[3-4]。

3.2混凝土施工技術(shù)

在高層建筑工程混凝土施工中，首先要開展好混凝土澆注作業(yè)，注意需按照合理的主次順序進(jìn)行澆筑，并采用分層澆注法，具體又可分為斜向分層澆筑法、全面分層澆筑法、分段分層澆筑法等，根據(jù)實際情況進(jìn)行合理選擇;在混凝土澆注過程中需合理控制好每層的澆筑厚度，同時采取有效措施來預(yù)防泌水問題;充分遵循“邊澆筑、邊振動”的原則，并合理掌控好振距及保持快插慢拔，預(yù)防漏振或過振等現(xiàn)象的發(fā)生;混凝土澆注完畢后的1～6h內(nèi)及時進(jìn)行二次澆灌或二次壓光，避免混凝土表面形成塑性裂縫。其次要對混凝土溫度進(jìn)行有效控制，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的拉伸強度和凝結(jié)強度達(dá)標(biāo);通?？刹扇ι笆牧线M(jìn)行一定的抗直射、防直射處理等措施來控制混凝土溫度，或者也可以通過冰水?dāng)嚢璧姆绞絹韺炷吝M(jìn)行降溫。再者要對混凝土濕度進(jìn)行有效控制，以避免混凝土結(jié)構(gòu)形成干縮裂縫;通常是通過澆水來保持混凝土濕度，從混凝土凝結(jié)階段開始即需對混凝土進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，同時在混凝土澆筑完畢后的6～18h內(nèi)還要繼續(xù)進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，可采取使用維持飽和水的麻袋、草袋等對混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行遮蓋的方式來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，總養(yǎng)護(hù)時間至少為28d，個別重要部位還需結(jié)合實際情況適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間[5-6]。

3.3鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

在高層建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工中，第一步是吊裝施工，又分鋼柱吊裝和鋼梁吊裝。在鋼柱吊裝中，對于直鋼柱可采用一點起吊法，若吊耳安裝位置為頂板，則焊接時需先割除吊耳;吊點可設(shè)置在鋼柱兩端的焊接帶圓孔的耳板上，利用四根強度足夠高的單繩吊掛進(jìn)行吊運，通過掛設(shè)倒鏈來合理調(diào)節(jié)斜柱傾斜度來維持吊裝平衡。在鋼梁吊裝中，應(yīng)確保將鋼柱及其連接鋼梁共同安裝完成;鋼梁在預(yù)制加工時就要在上翼緣部位焊接好吊耳，否則也可選擇直接在構(gòu)件上進(jìn)行開吊裝孔;吊點位置宜選擇在鋼梁端頭并距離鋼構(gòu)件1/4處;對于一些大構(gòu)件主梁，也可選擇采用捆綁法進(jìn)行吊裝。第二步是焊接施工，在焊接前先做好全面清理;在焊接過程中對焊縫周圍母材加強保護(hù)，防止定位焊產(chǎn)生裂紋，并保證角焊縫連工件的密貼性;焊接完畢后需盡快清除熔渣。最后是防火噴涂，采用專用噴涂工具在鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行噴涂，期間要注意控制好噴涂厚度。此外，還可以采用逆向施工方式，即先沿地下室的軸線完成連續(xù)墻施工、支護(hù)施工、澆筑作業(yè)等，再以之充當(dāng)?shù)叵轮虚g支承樁，開展地上第一層梁板樓面的施工作業(yè);之后逐層向下開挖，實現(xiàn)地面與地下同步施工。

3.4模板施工技術(shù)

在高層建筑工程模板施工中，首先要規(guī)范安裝梁板支柱，根據(jù)地面標(biāo)高、樓層頂板厚度等來進(jìn)行安裝，重點加強柱箍的安裝，按照由上到下順序并合理確定柱箍間距，確保柱箍與模板間連接緊密;柱箍安裝完畢后，還要借助鋼管等強化固定柱模;若梁板支柱的柱斷面過大，可用高強度對拉螺桿來對柱箍與模板進(jìn)行連接。其次要規(guī)范安裝梁模板，先搭設(shè)支模架，再進(jìn)行木枋、高強度復(fù)合膠合板鋪設(shè);實際梁模板安裝中確保將梁側(cè)模安裝在底模上，借助支架進(jìn)行固定。再則要規(guī)范安裝板模板，先搭設(shè)好支模架，再準(zhǔn)確測量確定找平梁底模標(biāo)高，然后進(jìn)行木枋、高強度復(fù)合膠合板鋪設(shè);最后還要開展有效的找平和嵌補。此外，模板拆除作業(yè)也是模板施工中的一項重要環(huán)節(jié)，在對模板實施拆除前先要保證混凝土強度達(dá)標(biāo)，在實際模板拆除中要避免對混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷、劃傷或產(chǎn)生沖擊荷載等。

3.5玻璃幕墻施工技術(shù)

現(xiàn)代高層建筑工程多選擇應(yīng)用玻璃幕墻，在玻璃幕墻施工中，第一步是進(jìn)行預(yù)埋件處理，謹(jǐn)慎進(jìn)行預(yù)埋件放置，并妥善處理好點焊問題。第二步是開展混凝土作業(yè)，具體方法及注意事項同混凝土施工。第三步是進(jìn)行連接件安裝，注意要選擇使用專用螺栓和專用預(yù)埋連接板;若在連接件安裝期間出現(xiàn)了位置偏移的問題，應(yīng)及時進(jìn)行糾正處理;安裝的同時在保持平整間隔的情況下設(shè)置三根豎料;連接件安裝完畢后及時在其表面上涂抹防腐漆等。第四步是進(jìn)行主龍骨安裝，注意要基于節(jié)點圖把豎骨料安置在兩個連接件之間，借助螺栓對其進(jìn)行初步的固定，同時合理調(diào)整好防腐墊片的放置地點并添加適宜的平整彈墊;對插件進(jìn)行有效連接，將間距從頭到尾都控制在合理尺寸;在正式主龍骨安裝中合理把控好立柱的高度差。第五步是進(jìn)行次龍骨安裝，注意要選擇使用專用的柔性墊片，把柔性墊片合理安置于橫梁與豎龍骨之間的連接之處，并利用專用螺栓對其進(jìn)行牢固的連接固定;對橫梁進(jìn)行有效的連接，確保將相關(guān)螺絲釘充分?jǐn)Q緊，并在連接完橫梁后及時對其表面涂刷無機富鋅漆;開展有效的豎向連接施工，針對那些位于同層的角碼要按照從下到上的安裝順序進(jìn)行安裝。第六步是進(jìn)行玻璃安裝，注意要充分結(jié)合板縫水平度和垂直度等參數(shù)、按照從下到上的順序以及科學(xué)的施工工序來實施安裝，宜優(yōu)先選擇拉線法的安裝方法，且要保證兩塊玻璃之間的平整度相一致;安裝期間如若出現(xiàn)了縫寬誤差偏大問題，應(yīng)設(shè)法將其誤差平攤到各膠縫之中。最后一步是進(jìn)行避雷設(shè)備安裝，宜采用焊接法進(jìn)行連接，注意要確保對各個預(yù)埋件進(jìn)行準(zhǔn)確連接、保證主體結(jié)構(gòu)之間的連接穩(wěn)固性、合理控制焊縫長度。

4結(jié)語

綜上所述，高層建筑是目前城市建筑的主要發(fā)展方向，具有著廣闊的發(fā)展前景。但高層建筑工程施工對地基建設(shè)、施工機械設(shè)備、施工工藝等均具有較高要求，在實際施工中，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)要求。同時，還要充分把握好高層建筑工程施工的關(guān)鍵技術(shù)，包括灌注樁施工技術(shù)和預(yù)制樁施工技術(shù)等樁基礎(chǔ)施工技術(shù)、混凝土施工技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、模板施工技術(shù)以及現(xiàn)代常應(yīng)用的玻璃幕墻施工技術(shù)等，從而切實保證高層建筑工程施工質(zhì)量。

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