高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用研究

張學(xué)華 中信建安建工集團(tuán)有限公司

1 前言

宜賓國(guó)際會(huì)議中心項(xiàng)目位于宜賓市臨港開(kāi)發(fā)區(qū)南臨港開(kāi)發(fā)區(qū)濱江大道。本工程共四個(gè)子項(xiàng)樓，包括會(huì)議中心，塔樓酒店，酒店裙房及智選酒店，其中塔樓酒店為本工程最高建筑，高149.95m，地下一層，地上31層。2020年建成后成為宜賓市地標(biāo)性建筑，服務(wù)于政府高端會(huì)議。本文結(jié)合該工程，探尋高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用。

2 高層建筑土建施工技術(shù)概述

所謂的高層建筑，是指高度不能小于28m的建筑物，包括居民樓房建筑和其他大型民用工業(yè)樓房等建筑物，但是各國(guó)對(duì)此的定義與標(biāo)準(zhǔn)卻不盡相同。據(jù)中國(guó)城市摩天指數(shù)，高層建筑在中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)乃至整個(gè)全球經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域范圍內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用研究愈發(fā)深入，并且正呈現(xiàn)出逐年持續(xù)上升的發(fā)展趨勢(shì)。比如：中國(guó)世界貿(mào)易中心總部大廈、美國(guó)紐約世界貿(mào)易中心總部大廈以及2005年上海國(guó)際世界金融中心。宜賓市國(guó)際會(huì)議中心項(xiàng)目位于宜賓市臨港開(kāi)發(fā)區(qū)，臨港開(kāi)發(fā)區(qū)控規(guī)中A-02地塊內(nèi)，南臨臨港開(kāi)發(fā)區(qū)濱江大道，西接白塔山自然森林公園，東臨黃桷坪路，總面積約300畝，其中商業(yè)用地210畝，公共綠地90畝?？偨ㄖ娣e約15.87萬(wàn)平方米。工程地下整體一層，局部?jī)蓪?，?huì)議中心高度為23.7m，塔樓酒店裙房高度為25.3m，庭院酒店高度47.5m（相對(duì)入口高度為26.5m）。辦公和塔樓酒店塔樓高度為141.0m。別墅酒店建筑高度為8.3m~12.3m。

本工程體量較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上部單體屬超高層建筑，施工周期長(zhǎng)，投入施工人員多，多工種交叉作業(yè)、立體作業(yè)。

3 施工技術(shù)管理在高層建筑中的作用

3.1 嚴(yán)格審核技術(shù)管理養(yǎng)護(hù)程序

在建筑土木工程的施工過(guò)程中，混凝土澆筑工藝的選擇也非常重要。這種新型施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以極大地提高其工作效率，減少能耗，實(shí)現(xiàn)建筑材料的合理應(yīng)用。鋼筋混凝土澆筑施工結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)采取一些相應(yīng)的保溫和養(yǎng)護(hù)措施。根據(jù)澆筑工程的實(shí)際情況，完善專業(yè)養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，科學(xué)配置施工人員，分工負(fù)責(zé)。同時(shí)，采取了相應(yīng)的監(jiān)督和管理措施，保證土建工程的順利施工。

3.2 促進(jìn)施工作業(yè)之間的協(xié)調(diào)

由于高層建筑工程的涉及范圍廣，參建單位多，施工技術(shù)也非常復(fù)雜。因此，在施工的過(guò)程中，更需要重視和抓好土木工程各個(gè)方面，促進(jìn)施工管理單位之間的溝通協(xié)調(diào)。在施工中優(yōu)化配置施工資源，保證土建工程的安全和效率。

3.3 合理掌控建筑施工環(huán)境

對(duì)于高層建筑的施工，需要結(jié)合各種影響因素對(duì)大型建筑進(jìn)行綜合分析。在研究過(guò)程中，要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，做好施工人員的安全和工程質(zhì)量的控制。施工技術(shù)在實(shí)施前，應(yīng)定期對(duì)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，結(jié)合工程設(shè)計(jì)，提高作業(yè)過(guò)程的預(yù)制化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，對(duì)施工的重點(diǎn)把握和施工技術(shù)的控制有重要影響預(yù)防安全事故隱患。

4 高層建筑中土建施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 機(jī)械鉆孔灌注樁施工步驟及施工工藝流程

（1）工藝流程：場(chǎng)地平整→放線定位→核校樁位→旋挖就位→旋挖擴(kuò)大預(yù)成孔→安放鋼護(hù)筒→鉆機(jī)鉆孔→繼續(xù)鉆進(jìn)、排渣、成孔→鉆至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，檢查孔深→清孔→成孔檢驗(yàn)→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→澆注樁身砼至樁頂→砼養(yǎng)護(hù)→破樁頭（截樁）→樁檢測(cè)。

（2）人工導(dǎo)向孔施工工藝流程（如工程需要）：放線定樁位及高程→放樁孔開(kāi)挖線→開(kāi)挖導(dǎo)向孔（孔深1m）→支護(hù)壁模板→澆筑第一節(jié)護(hù)壁砼→復(fù)查樁位(中心)軸線及校樁位。

4.2 旋挖樁施工工法

4.2.1 測(cè)量放線定位

復(fù)核建設(shè)單位提供的測(cè)量控制點(diǎn)符合要求后，測(cè)放出各樁樁位，拼裝好樁架就位。根據(jù)預(yù)先測(cè)設(shè)的測(cè)量控制網(wǎng)（點(diǎn)），定出各樁位中心點(diǎn)。雙向控制定位后埋設(shè)鋼護(hù)筒并固定，以雙向十字線控制樁中心。開(kāi)鉆前必須先校核鉆頭的中心是否與樁位中心重合。在施工過(guò)程中還須經(jīng)常檢測(cè)鉆具位置有無(wú)發(fā)生變化，以保證孔位的正確。

4.2.2 鋼護(hù)筒埋設(shè)

（1）鎖口護(hù)筒：鎖口護(hù)筒有定位、保護(hù)孔口等重要作用，可采用打埋和挖埋等設(shè)置方法。當(dāng)挖埋時(shí)，護(hù)筒與坑壁之間用黏土填實(shí)。鎖口護(hù)筒高度一般為500mm~1500mm，施工要求高于地面300mm左右。根據(jù)地層情況，鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位后鉆進(jìn)成孔0.5m~1.0m，然后將鎖口護(hù)筒放入鉆孔中，并利用引出的4個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行樁位校準(zhǔn)后，利用水準(zhǔn)儀測(cè)放護(hù)筒頂標(biāo)高，測(cè)量誤差控制在10mm之內(nèi)；利用鉆機(jī)或挖機(jī)安放、下壓護(hù)筒，其中心與樁位中心允許偏差不得大于50mm，并保證護(hù)筒的垂直度（護(hù)筒的垂直度由水平尺來(lái)控制：每次下護(hù)筒在上、下端各測(cè)一組，每組在同一水平面上垂直方向測(cè)兩次）。

（2）深基護(hù)筒埋設(shè)：根據(jù)地勘報(bào)告揭示的地質(zhì)構(gòu)造情況，核算深基鋼護(hù)筒長(zhǎng)度，當(dāng)護(hù)筒過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可采用履帶式振動(dòng)錘進(jìn)行振動(dòng)埋設(shè)，當(dāng)護(hù)筒大于15m時(shí)，可采用雙層鋼護(hù)筒工法進(jìn)行施工。鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位后鉆進(jìn)成孔3.0m~5.0m，然后將深基護(hù)筒放入鉆孔中，并利用引出的4個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行樁位校準(zhǔn)后，利用鉆機(jī)或挖機(jī)下壓護(hù)筒，一次不能下設(shè)到預(yù)定位置，可采取邊取孔渣邊壓護(hù)筒，不斷重復(fù)此過(guò)程直至將護(hù)筒壓至預(yù)定位置。當(dāng)鉆機(jī)不能下壓時(shí)，及時(shí)采用振動(dòng)錘跟進(jìn)施工，若有雙層深基護(hù)筒施工時(shí)，同理上述工法下放外護(hù)筒，接著將內(nèi)護(hù)筒放入外護(hù)筒中，并根據(jù)外護(hù)筒測(cè)定的樁芯偏移情況進(jìn)行樁位校準(zhǔn)后，利用鉆機(jī)或護(hù)筒振動(dòng)器下壓護(hù)筒，一次不能下設(shè)到預(yù)定位置可采取邊取孔渣邊壓護(hù)筒，不斷重復(fù)此過(guò)程直至將護(hù)筒壓至預(yù)定位置；利用水準(zhǔn)儀測(cè)放護(hù)筒頂標(biāo)高，測(cè)量誤差控制在10mm之內(nèi)；利用鉆機(jī)安放、下壓護(hù)筒，其中心與樁位中心允許偏差不得大于50mm，并保證護(hù)筒的垂直度（護(hù)筒的垂直度由水平尺來(lái)控制：每次下護(hù)筒在上、下端各測(cè)一組，每組在同一水平面上垂直方向測(cè)兩次）。

（3）鎖口護(hù)筒的拔拆：用挖機(jī)雙繩雙鉤平行起吊，起吊時(shí)注意不傷樁身及鋼筋籠，注意周邊設(shè)備及人員安全。

（4）深基護(hù)筒的拔拆：用振動(dòng)錘平行振動(dòng)起吊，起吊時(shí)注意不傷樁身及鋼筋籠，注意周邊設(shè)備及人員安全。

4.3 鋼筋籠制作與安裝要求

（1）對(duì)于較短的樁基，鋼筋籠宜制作成整體，一次吊裝就位。對(duì)于孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現(xiàn)場(chǎng)焊接的，鋼筋籠分段長(zhǎng)度不宜少于16m，以減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量。

（2）制作時(shí)，按設(shè)計(jì)尺寸做好加強(qiáng)箍筋，標(biāo)出主筋的位置。把主筋擺放在平整的工作平臺(tái)上，并標(biāo)出加強(qiáng)筋的位置。焊接時(shí)，使加強(qiáng)筋上任一主筋的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)主筋中部的加強(qiáng)筋標(biāo)記，扶正加強(qiáng)筋，并用木制直角板校正加強(qiáng)筋與主筋的垂直度，然后點(diǎn)焊。在一根主筋上焊好全部加強(qiáng)筋后，用機(jī)具或人轉(zhuǎn)動(dòng)骨架，將其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架擱于支架上，套入盤(pán)筋，按設(shè)計(jì)位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點(diǎn)焊牢固。

（3）鋼筋骨架保護(hù)層的設(shè)置方法。鋼筋籠主筋接頭采用雙面搭接焊，每一截面上接頭數(shù)量不超過(guò)50%，加強(qiáng)箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護(hù)層厚度采用Φ8mm定位鋼筋，在樁身配筋范圍內(nèi)每2m沿圓周等距焊接8根。

（4）無(wú)論采取何種運(yùn)輸方法運(yùn)輸骨架，都不得使骨架變形，當(dāng)骨架長(zhǎng)度在6m以內(nèi)時(shí)可用一部平板車(chē)直接運(yùn)輸。當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)6m時(shí)，應(yīng)在平板車(chē)上加托架。如用鋼管焊成一個(gè)或幾個(gè)托架用翻斗車(chē)牽引，可運(yùn)輸各種長(zhǎng)度的鋼筋籠，或用炮架車(chē)采用翻斗車(chē)牽引或人工推，也可運(yùn)輸一般長(zhǎng)度的鋼筋籠。

（5）骨架的起吊和就位。為了保證骨架起吊時(shí)不變形，對(duì)于長(zhǎng)骨架，起吊前應(yīng)在加強(qiáng)骨架內(nèi)焊接十字支撐，以加強(qiáng)其剛度，用兩點(diǎn)吊。

（6）鋼筋籠分節(jié)制作，主筋采用綁扎搭接連接，搭接長(zhǎng)度不小于35d（d為鋼筋直徑）。加勁筋、螺旋筋采用單面電弧焊連接，焊縫長(zhǎng)度不小于10d（d為鋼筋直徑）。

（7）鋼筋籠采用25t及以上汽車(chē)吊或履帶吊安裝就位，鋼筋籠安裝后保證混凝土保護(hù)層厚度為50mm。

（8）鋼筋籠就位時(shí)，應(yīng)吊直扶穩(wěn)，對(duì)準(zhǔn)孔位，緩緩放下，不得碰撞孔壁，嚴(yán)禁將鋼筋籠由孔口成自由落體投入孔底。

4.4 混凝土灌注

（1）混凝土拌制及運(yùn)輸：樁芯混凝土采用C30商品混凝土，用混凝土罐車(chē)?yán)\(yùn)至樁孔孔口或?qū)⒒炷凉捃?chē)?yán)\(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)用汽車(chē)泵輸送到灌注料斗內(nèi)。

（2）采用高坍落度混凝土（坍落度180mm~220mm），導(dǎo)管法灌注混凝土成樁，采用Φ300mm導(dǎo)管，活絲連接。

（3）施工前導(dǎo)管應(yīng)試拼、試壓，保證整根導(dǎo)管順直，不漏水、不破裂。

（4）在樁孔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管下端距孔底為30mm~50mm。

（5）灌注混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。并設(shè)專人隨時(shí)測(cè)定孔內(nèi)混凝土面上升高度，記錄混凝土投入量，計(jì)算混凝土系數(shù)。充盈系數(shù)大于1.5，應(yīng)查找原因、會(huì)同有關(guān)技術(shù)人員研究處理措施。如果成孔時(shí)遇特殊地層造成塌孔、斜孔、擴(kuò)孔、超徑、泥漿流失等情況時(shí)，在制定相應(yīng)技術(shù)措施后，經(jīng)簽證確認(rèn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)人口眾多，土地資源有限，高層建筑具有建筑面積小、容量大的特點(diǎn)，在我國(guó)非常受歡迎。為了能夠有效保證整個(gè)高層建筑物的質(zhì)量，需要密切地將其關(guān)注到高層建筑物的各個(gè)方面，尤其在高層建筑物和其他土木建筑工程的基礎(chǔ)建設(shè)，會(huì)影響的整個(gè)高層結(jié)構(gòu)建筑物體的安全性和建筑質(zhì)量的主要影響因素。基于此，必須進(jìn)一步不斷強(qiáng)化對(duì)高層土建工程的設(shè)計(jì)監(jiān)督和施工管理，提高高層土建建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和制造施工管理技術(shù)，提高其設(shè)計(jì)施工管理效率和生產(chǎn)質(zhì)量，這對(duì)于開(kāi)展高層建筑建設(shè)工程來(lái)說(shuō)也就具有重要的指導(dǎo)意義。