傾斜高層建筑施工關(guān)鍵問(wèn)題及實(shí)施

錢冰

【摘? 要】在人類建筑史中，傾斜高層建筑與建筑行業(yè)發(fā)展中其他建筑體系相比十分特別。在傾斜高層建筑的施工過(guò)程中，施工單位必須保證關(guān)鍵階段的施工質(zhì)量，并合理選擇和使用預(yù)設(shè)值和結(jié)構(gòu)的初始位形等方式，從而加強(qiáng)對(duì)傾斜高層建筑施工關(guān)鍵問(wèn)題的控制，落實(shí)好施工策略。為更好地保障傾斜高層建筑的施工效果，論文針對(duì)傾斜高層建筑施工的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究，并提出傾斜高層建筑施工中的一些關(guān)鍵點(diǎn)。

【Abstract】In the history of human architecture， inclined high-rise buildings are very special compared to other building systems in the development of building industry. In the construction process of inclined high-rise building， the construction unit must ensure the construction quality of the key stage， and reasonably select and use the preset value， the initial configuration of the structure and other methods， so as to strengthen the control of the key problems in the construction of inclined high-rise building， and implement the construction strategy well. In order to better ensure the construction effect of inclined high-rise building， this paper studies the key problems of the inclined high-rise building construction， and puts forward some key points in the inclined high-rise building construction.

【關(guān)鍵詞】?jī)A斜高層建筑;施工關(guān)鍵問(wèn)題;實(shí)施對(duì)策

【Keywords】inclined high-rise building; key construction problems; implementation countermeasures

【中圖分類號(hào)】TU974? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）07-0190-02

1 引言

傾斜的建筑物在本質(zhì)上是不符合自然規(guī)律的，可以說(shuō)傾斜建筑體系是與重力持續(xù)進(jìn)行抵抗的產(chǎn)物。正因?yàn)槠洹芭涯妗钡奶攸c(diǎn)，在建筑施工的過(guò)程中施工單位必須加強(qiáng)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)負(fù)荷的關(guān)注，要防止因?yàn)樨?fù)荷的增加而導(dǎo)致在建筑結(jié)構(gòu)上的變形。目前，在施工中常常通過(guò)非線性效應(yīng)來(lái)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面考慮，并針對(duì)組件的位置和加工尺寸進(jìn)行確定，從而保證施工計(jì)劃的精確性和可行性。相對(duì)于其他的建筑體系而言，傾斜高層建筑施工體系難度和復(fù)雜度都大大增加，所以在施工之中應(yīng)該注重對(duì)設(shè)計(jì)方案的編制。本文針對(duì)傾斜高層建筑施工關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究，探討其具體的實(shí)施對(duì)策。

2 傾斜高層建筑各階段施工形態(tài)分析

傾斜高層建筑的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)歷了多個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的形態(tài)位形，包括建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)位形和施工初期形態(tài)類型。傾斜高層建筑各階段施工形態(tài)主要包括以下4個(gè)方面。

2.1 考慮內(nèi)外部結(jié)構(gòu)情況

在對(duì)傾斜高層建筑進(jìn)行施工前必須加強(qiáng)對(duì)其設(shè)計(jì)工作，而在其開展設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中必須保證設(shè)計(jì)人員能夠了解到傾斜高層建筑各階段施工的具體要點(diǎn)，明確在各個(gè)施工環(huán)節(jié)的建筑形態(tài)，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須著重考慮傾斜建筑物的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)，明確不同施工環(huán)境和條件下建筑體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，特別是針對(duì)機(jī)電設(shè)備、管道工程、照明系統(tǒng)等重要的系統(tǒng)，這是提高傾斜高層建筑施工質(zhì)量的重點(diǎn)所在，也是設(shè)計(jì)工作者必須完成的工作[1]。

2.2 明確建筑結(jié)構(gòu)的初始位置

為更好地保證建筑工程的施工質(zhì)量，在開始施工之前必須要求建筑團(tuán)隊(duì)充分地了解建筑工程的結(jié)構(gòu)形態(tài)，同時(shí)，應(yīng)該充分地了解建筑結(jié)構(gòu)的初始位置。在明確結(jié)構(gòu)位置之后，施工單位需要通過(guò)設(shè)計(jì)方案來(lái)進(jìn)行分析和計(jì)算，確定結(jié)構(gòu)荷載，這一點(diǎn)可以通過(guò)迭代計(jì)算來(lái)獲得。在具體的施工過(guò)程中，施工團(tuán)隊(duì)必須滿足建筑的相關(guān)需求，必須獲取詳細(xì)的結(jié)構(gòu)變化資料，在供應(yīng)商的配合下分析結(jié)構(gòu)的變形情況，明確不同結(jié)構(gòu)部分的荷載情況，并且做好對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝工作，進(jìn)而更好地滿足業(yè)主的相關(guān)需求。當(dāng)然，在施工人員確定好不同結(jié)構(gòu)的初始位置后，其還需要根據(jù)當(dāng)前的施工流程來(lái)選擇科學(xué)的施工工藝，要加強(qiáng)對(duì)建筑物各結(jié)構(gòu)形態(tài)分布的計(jì)算和分析，獲取到完整的數(shù)據(jù)資料之后才能夠開啟下一步的施工[2]。

2.3 掌握分步安裝方法的使用規(guī)范

由于現(xiàn)階段很多工程都采用了分步安裝方法來(lái)完成工程施工，而對(duì)于傾斜高層建筑工程來(lái)說(shuō)，如果其施工過(guò)程使用的是分步安裝方法，那么為了保證施工質(zhì)量和精確度，施工單位必須明確每一步施工的結(jié)構(gòu)位置，針對(duì)部分位置變化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新計(jì)算和分析，確保組件的位置和安裝坐標(biāo)能夠得到明確，最終更好地保證結(jié)構(gòu)的位置合理準(zhǔn)確。

2.4 定義預(yù)設(shè)值

在一次加載過(guò)程中必然會(huì)存在較大的差異，所以施工單位在使用相應(yīng)的計(jì)算方法時(shí)必須做好研究，針對(duì)建筑項(xiàng)目中計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行處理，并且將施工過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)荷的累積效應(yīng)考慮在預(yù)設(shè)值中，確保實(shí)際加工尺寸與組件設(shè)計(jì)尺寸之間的誤差能夠盡量減小。當(dāng)然，實(shí)際上加工尺寸和預(yù)設(shè)尺寸之間的區(qū)別主要就是在于預(yù)設(shè)值的問(wèn)題，而每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的載荷要求都不一致，所以在設(shè)計(jì)零件的過(guò)程中必須考慮到其承載力的問(wèn)題，并且用于同一加工目標(biāo)的零件的長(zhǎng)度也不同，預(yù)設(shè)值的處理將更加重要。傾斜高層建筑物因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的特殊性，所以在建筑物結(jié)構(gòu)側(cè)很容易就受到彎矩的影響，所以其預(yù)設(shè)值會(huì)有相應(yīng)的增加，這就導(dǎo)致零件的實(shí)際加工尺寸與計(jì)算出的構(gòu)件尺寸具有更大的差異。為減少傾斜高層建筑物因?yàn)槠渥陨硭哂械钠露榷鸬慕Y(jié)構(gòu)變形問(wèn)題，特別是在柱的工作長(zhǎng)度大于實(shí)際計(jì)算的長(zhǎng)度時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)必須在施工完成后才可以做好對(duì)具體位置的確定工作，這是保證工作精度和實(shí)際處理誤差最小的最好方法。在建造傾斜高層結(jié)構(gòu)時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)還需要加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)變形的預(yù)測(cè)，并且明確在不同施工階段的內(nèi)力分布情況，這將極大地影響傾斜建筑物的建設(shè)效果[3]。

3 傾斜高層建筑施工的實(shí)施要點(diǎn)

3.1 加強(qiáng)對(duì)加工預(yù)調(diào)值的計(jì)算

一般來(lái)說(shuō)，傾斜高層建筑的主體建筑載荷與總體結(jié)構(gòu)是處于不斷變化中的，其變化主要是因?yàn)榻ㄖ镏g的狀態(tài)將極大地影響到結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形而影響到建筑的整體穩(wěn)定性。以中央電視臺(tái)總部大樓為例進(jìn)行分析，其前后塔的合攏狀態(tài)將極大地影響其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以這就意味著必須加強(qiáng)對(duì)預(yù)調(diào)值的計(jì)算，保證預(yù)調(diào)值的計(jì)算結(jié)果能夠盡可能精確，從而更好地確定加工和安裝的位置。當(dāng)然，要想確保預(yù)調(diào)值的精確度，需要加強(qiáng)對(duì)算法的應(yīng)用。

首先是針對(duì)初始位形和構(gòu)建原理的算法問(wèn)題，可以通過(guò)ANSYS大型分析軟件來(lái)更新位置坐標(biāo)，并將結(jié)構(gòu)變形中獲得的位形作為預(yù)設(shè)值，將反向符號(hào)覆蓋在設(shè)計(jì)位形上從而獲得第一個(gè)設(shè)計(jì)原始位形，而其也在下一次的迭代中作為參考值。其次是確定安裝位置。在分步安裝方法中，安裝位置的確定需要在上述初始位形的基礎(chǔ)上施加相應(yīng)的載荷，在通過(guò)多方面載荷的計(jì)算后可以得到安裝的位置。當(dāng)然，施工團(tuán)隊(duì)還需要以施工相反的順序去撤除載荷，計(jì)算新的結(jié)構(gòu)位形和構(gòu)件的內(nèi)部強(qiáng)度，這種反向拆卸方法可以有效地獲取不同階段的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和內(nèi)部強(qiáng)度。

最后是確定加工預(yù)調(diào)值，在獲取到分步安裝位形之后就需要找到組件處理的預(yù)設(shè)值以及組件的實(shí)際處理時(shí)間，通過(guò)對(duì)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位形曲線的分析可以獲得零件的加工尺寸。

3.2 控制結(jié)構(gòu)變形與超大懸臂安裝技術(shù)

因?yàn)樵谳d荷增加的情況下建筑體的結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生變形的情況，而變形的情況一旦發(fā)生就不會(huì)停止，這也就意味著如果不及時(shí)地加以控制就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工存在較大的問(wèn)題，甚至?xí)嬖诘顾娘L(fēng)險(xiǎn)。基于此，施工單位需要對(duì)變形進(jìn)行控制，加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)仿真的計(jì)算。施工單位需要以結(jié)構(gòu)為出發(fā)點(diǎn)，選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)來(lái)安裝建筑結(jié)構(gòu)，并且在施工之中要盡量減少安裝的誤差，確保鋼結(jié)構(gòu)安裝的精準(zhǔn)度，同時(shí)，可以有效地控制建筑工程的施工水平和施工質(zhì)量，確保各個(gè)結(jié)構(gòu)的合理和準(zhǔn)確。當(dāng)然，施工單位還需要準(zhǔn)確地處理加工預(yù)調(diào)值，要明確各個(gè)結(jié)構(gòu)的變形情況和應(yīng)力分布。在具體的施工過(guò)程中，還需要施工單位能夠安裝好監(jiān)控點(diǎn)和感應(yīng)器。

另外，在傾斜高層建筑體系的建設(shè)中，超大懸臂安裝技術(shù)是十分常見的技術(shù)，其在使用過(guò)程中必須根據(jù)建筑的具體需求，在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行組裝和吊裝的過(guò)程中需要盡量減少自身的合攏與延伸的情況，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因?yàn)槌髴冶奂夹g(shù)的應(yīng)用范圍越大則使用上愈加困難，所以可以通過(guò)智能化技術(shù)或者GPS技術(shù)來(lái)對(duì)超大懸臂技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保該技術(shù)可以在較好的監(jiān)控條件下進(jìn)行應(yīng)用，保證其能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行合攏。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文探討了傾斜高層建筑施工中的一些關(guān)鍵問(wèn)題和注意要點(diǎn)，并提出了關(guān)于傾斜高層建筑施工中的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。可以說(shuō)傾斜高層建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)極大地考驗(yàn)了施工團(tuán)隊(duì)的能力，而建筑設(shè)計(jì)的水平也反映出我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的需求，所以為滿足更多的建筑需求，我國(guó)各建筑企業(yè)還需要強(qiáng)化自身的能力，提高中國(guó)當(dāng)代建筑工程的水平。

【參考文獻(xiàn)】

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【3】郭彥林，董全利.傾斜高層建筑施工關(guān)鍵問(wèn)題及實(shí)施[J].施工技術(shù)，2006（12）：6-9.