城市高層建筑施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制

張玲 ZHANG Ling

（甘肅省平?jīng)鰴C電工程學(xué)校，平?jīng)?743400）

0 引言

現(xiàn)代化社會發(fā)展過程中，人們物質(zhì)生活更加充沛，對自身生活品質(zhì)有了較高要求。高層建筑作為當前城市建設(shè)中主要建筑類型，其施工質(zhì)量關(guān)系到人們生活品質(zhì)的提升，同時也關(guān)乎居住者的生命財產(chǎn)安全。然而，在高層建筑施工過程中，必須考慮到其自身特點，考慮到種種因素對施工質(zhì)量造成的影響。在具體施工中把握施工技術(shù)要點，構(gòu)建完善的施工質(zhì)量管控體系，推動城市高層建筑發(fā)展，為人們創(chuàng)造出更加舒適、安全、功能齊全的建筑條件。城市化建設(shè)進程中，城市土地資源緊張，高層建筑應(yīng)運而生。但高層建筑自身特殊性，在具體施工環(huán)節(jié)中，必須能夠把握每一個環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點，切實做好質(zhì)量控制工作。本文就從高層建筑特點入手，對高層建筑施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制措施進行深入剖析，希望能夠給相關(guān)人員提供參考。

1 高層建筑施工相關(guān)理論

1.1 高層建筑

根據(jù)我國高層建筑行業(yè)相關(guān)規(guī)定，10層及以上或高度在28米以上的住宅建筑被稱為高層建筑，同時，高度在24米以上的混凝土結(jié)構(gòu)民用建筑也被納入高層建筑行列中。高層建筑的發(fā)展具有極強的社會效益與經(jīng)濟效益。一方面，由于人口數(shù)量不斷增多，在城市人口密集的區(qū)域中，通過高層建筑，利用建筑內(nèi)容橫向縱向交通，提高建筑面積的使用效率；另一方面，城市化發(fā)展過程中，土地資源較為緊張，通過高層建筑發(fā)展能夠大幅度減少城市用地面積。同時，高層建筑行業(yè)發(fā)展，在減少市政建設(shè)投資、縮短市政建設(shè)工期方面也具有較大的優(yōu)勢。

1.2 高層建筑特點

1.2.1 高層建筑具有更高的高度

根據(jù)建筑行業(yè)的規(guī)定，高層建筑指的是超過一定層數(shù)或一定高度的建筑，其施工作業(yè)中具有較高的危險系數(shù)，要求施工中必須能夠?qū)Ω呖赵O(shè)備質(zhì)量進行控制，避免設(shè)備問題帶來安全風險。高層建筑層高較高，還需要增強建筑自身穩(wěn)定性，綜合考慮建筑抗側(cè)拉、防火以及抗震性能，對建筑質(zhì)量提出了更高的要求，也要求施工人員具有極強的專業(yè)能力，確保高層建筑施工質(zhì)量[1]。隨著建筑層數(shù)增加，高空作業(yè)環(huán)節(jié)也持續(xù)增多，無論是施工人員技術(shù)，還是施工機械設(shè)備，都具有更高的要求，高空運輸材料也會成為施工難點。

1.2.2 基礎(chǔ)埋置深度更深

高層建筑是否穩(wěn)定，在很大程度上取決于其地基基礎(chǔ)是否穩(wěn)固。根據(jù)建筑相關(guān)規(guī)定，高層建筑地基埋置深度應(yīng)該超過5米，建筑越高，其地基埋置深度應(yīng)該更大。當前一些超高層建筑地基基礎(chǔ)深度甚至超過20米，這樣才能切實提升建筑地基穩(wěn)定性，滿足建筑質(zhì)量標準。

1.2.3 施工環(huán)境更加復(fù)雜

高層建筑主要集中在城市中，具有密集性特點。在建筑群密集區(qū)域環(huán)境中進行施工中，必須對施工現(xiàn)場設(shè)備、施工材料等數(shù)量進行控制，同時需要根據(jù)工程周圍實際情況、施工環(huán)境等，優(yōu)選施工機械。當然，施工中需要面臨的環(huán)境更加復(fù)雜，施工條件更加惡劣，需要對周圍建筑進行有效保護。例如，在基坑開挖、降水等施工環(huán)節(jié)中，必須對施工各環(huán)節(jié)進行密切觀察，觀察是否出現(xiàn)裂縫，保證施工質(zhì)量。

1.2.4 對施工設(shè)備、施工技術(shù)要求較高

建筑層數(shù)越高，且現(xiàn)代化建筑具有豐富功能性要求，要求有較高的施工技術(shù)。例如，在高空作業(yè)環(huán)節(jié)中，對設(shè)備、人員以及材料，都具有嚴格要求，必須做好相關(guān)調(diào)配工作，落實安全防護措施，妥善安排好防火、防水、通訊等各種問題，才能為高層建筑項目奠定基礎(chǔ)。對于高層建筑來說，無論是功能布局，還是外觀、造型等，都需要不斷創(chuàng)新發(fā)展，這無疑會增加對施工設(shè)備與技術(shù)的要求。

2 工程概述

2.1 建筑概況

某工程項目為Ⅱ類建筑，建筑結(jié)構(gòu)安全等級、耐火等級等均為二級，豎向構(gòu)建耐火等級限三小時。整體建筑以混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系為主，總建筑面積為25161.19m2，包括第三18層住宅樓，地下建筑總面積為5624.57平方米，建筑物總高度達到60.12m，在地下舍友一層停車庫人防工程，建設(shè)76個標準的停車位，二層為商業(yè)樓，三層及以上作為住宅樓。

2.2 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

該工程項目通過柱下獨立基礎(chǔ)，根據(jù)對施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察的結(jié)果，基礎(chǔ)埋置在天然地基上，持力層主要為殘積土土層，地基承載力特征取值為160kN/m2，柱下基礎(chǔ)為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，混凝土等級選擇C30，基礎(chǔ)之間設(shè)置拉梁。

2.3 當?shù)貧夂驐l件

該施工區(qū)域位于壓帶海洋季風氣候，夏季炎熱、冬季酷寒，且常年雨量充足。全年平均氣溫為23攝氏度，其中，1月氣溫最低，平均溫度為15攝氏度，7月平均氣溫最高，平均氣溫為30攝氏度。雨季集中在3～10月，持續(xù)200多天，且在7～9月容易受到臺風雨的影響。

3 高層建筑施工技術(shù)要點

3.1 施工現(xiàn)場準備技術(shù)要點

在施工現(xiàn)場準備環(huán)節(jié)中：①在施工前就需要安排好施工場地，設(shè)置材料堆放區(qū)域、施工道路、排水渠道、供水供電等，同時完善施工現(xiàn)場各項生活設(shè)施。所有施工設(shè)備、材料應(yīng)該采用分類整理方式，放在指定區(qū)域中。②根據(jù)施工設(shè)計方案以及施工標準，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，對施工工序進行妥善安排，為工程施工順利進行奠定基礎(chǔ)。③正確選擇施工設(shè)備，本工程采用噴砼機、鋼管樁鉆孔機各一臺。④在施工用電方面，利用計量表具，引出五線制供電線路。同時，為了能夠滿足現(xiàn)場用電，還準備了200kW的發(fā)電機組一臺，按照國家相關(guān)標準進行設(shè)置。⑤現(xiàn)場臨時供水系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況埋設(shè)管道，為現(xiàn)場提供必要的生活、消防以及施工用水。當然，對于不能提供臨時供水的問題，則需要通過購買方式解決。⑥借助于全站儀等測量一起，結(jié)合測繪提供的軸線控制點，對工程相關(guān)坐標點進行復(fù)核，在樁位中標上紅漆，并釘上鋼筋釘，在確保驗收合格之后進行護筒設(shè)置。⑦選擇好商品混凝土供應(yīng)商，做好一切協(xié)調(diào)準備工作。⑧對施工材料進場計劃進行制定，對施工機械設(shè)備進場前檢查、保養(yǎng)工作，為具體施工奠定基礎(chǔ)。

3.2 深基坑施工技術(shù)要點

深基坑施工作為高層建筑最重要的施工環(huán)節(jié)，是建筑重要基礎(chǔ)。同時，深基坑施工也是高層建筑施工難點所在，尤其是基坑開挖環(huán)節(jié)，更是涉及到土木工程技術(shù)、力學(xué)、支護體系等問題，同時還必須考慮周邊環(huán)境問題，需要對施工工序進行合理安排。如果深基坑施工中對土方開挖、地下降水等安排不夠合理，未能采取有效的措施，則容易對周邊建筑物、城市地下管線等造成影響，甚至會釀成嚴重后果。具體施工過程中，應(yīng)該根據(jù)高層建筑深基坑極限承載能力，結(jié)合正常極限狀態(tài)等，優(yōu)選支護方案，做好基坑降水，科學(xué)設(shè)計止水帷幕，提升基坑抗?jié)B能力[2]?；幼冃伪O(jiān)控值如表1所示。

表1 基坑變形監(jiān)控值

3.3 支護結(jié)構(gòu)選型要點

高層建筑支護結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)中，按照支護原理可以分為不同類型。第一，深層攪拌水泥土圍護墻，主要是借助深層攪拌機現(xiàn)場進行強制攪拌，形成連續(xù)的水泥土擋墻[3]。在水泥土圍護墻施工中，按照12～14%的水泥摻入比，保證水泥土圍墻的整體強度、抗壓能力。在水泥土圍護墻強度未達到設(shè)計標準前，不能進行基坑開挖，這種支護體系優(yōu)點在于在基坑內(nèi)部不用進行支撐，能夠?qū)崿F(xiàn)機械化挖土作業(yè)，同時還能夠具有擋水、擋土能力，整體成本也相對較低。但這種支護體系對于埋置深度有一定的限制，且容易對周圍環(huán)境造成干擾。通常適用深度在6米以內(nèi)的基坑。第二，高壓旋噴樁圍護墻。這種支護結(jié)構(gòu)是利用高壓噴嘴，將水泥漿噴入到土層中，形成水泥和土體的加固體結(jié)構(gòu)，在相互搭接處理后形成樁排，能夠起到止水、擋土的效果[4]。這種施工方式適用范圍更廣，但施工成本相對較高。根據(jù)事先勘察的結(jié)果，科學(xué)地設(shè)計施工支護方案，為施工隊伍施工奠定基礎(chǔ)。同時，在施工方案設(shè)置完成后，應(yīng)該組織專業(yè)人員進行審核，包括施工方、設(shè)計方、監(jiān)理方、業(yè)主方等。具體施工期間，施工方需要嚴格執(zhí)行施工方案的內(nèi)容，不能隨意更改施工方案中支護類型、方位、長度等指標。當然，施工中一旦發(fā)現(xiàn)和施工設(shè)計方案不同的情況，需要對方案進行及時調(diào)整，邀請相關(guān)專家對方案進行徹底地檢查，不能擅自更改。另外，必須加強對深基坑支護體系做好相應(yīng)的檢測，尤其是支護變形檢測，能夠根據(jù)支護變形數(shù)據(jù)做好相應(yīng)的調(diào)整，切實保證深基坑支護效果。

3.4 腳手架施工技術(shù)要點

腳手架作為高層建筑施工中重要的工具，如何正確選用腳手架直接關(guān)系到施工質(zhì)量、安全與進度，同時也對施工成本有一定的影響。當前，常見的腳手架包括門式鋼管腳手架、碗扣式鋼管腳手架、扣件式鋼管腳手架、懸挑式腳手架、附著式升降機腳手架、插口式腳手架等[5]。其中，鋼管扣件腳手架與多層腳手架相比，在搭設(shè)拆除、材料性能等方面有很高的相似度，搭設(shè)要求如表2所示。

表2 腳手架搭設(shè)要求

通常情況下，鋼管扣件腳手架搭設(shè)過程中，如果高度超過30米，則需要設(shè)置鋼制可調(diào)節(jié)連接桿，確保其具有6.8kN的承受拉力，能夠和高層建筑物連接起來。具體施工過程中，在垂直方向中，每隔3.6米設(shè)置一道連墻桿，保證腳手架的穩(wěn)定性。

4 強化高層建筑施工質(zhì)量控制的措施

4.1 做好高層建筑基礎(chǔ)施工控制

對于高層建筑項目來說，往往對整體性具有較高要求，施工中不能留施工縫，要求混凝土連續(xù)澆筑。因為高層建筑結(jié)構(gòu)較大，完成混凝土澆筑作業(yè)后，由于水泥水熱化作用，導(dǎo)致在大體積混凝土內(nèi)部積聚了大量的水化熱量，會導(dǎo)致其內(nèi)部溫度持續(xù)升高，繼而容易出現(xiàn)溫度應(yīng)力，當大體積混凝土溫度應(yīng)力超過一定數(shù)值，則會出現(xiàn)混凝土裂縫，對整體質(zhì)量造成影響[6]。因此，必須嚴格控制混凝土施工溫度，控制混凝土原材料配合比，切實提升混凝土結(jié)構(gòu)抗裂、抗?jié)B性能，保證高層建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

4.2 強化建筑施工管理

針對高層建筑施工管理中存在的問題，在現(xiàn)有施工管理水平基礎(chǔ)上，結(jié)合影響高層建筑施工品質(zhì)的相關(guān)因素，從管理制度、施工技術(shù)、人員管理等方面，構(gòu)建科學(xué)的施工管理體制，明確施工隊伍每一個崗位的責任，切實提升施工管理水平[7]。高層建筑施工技術(shù)管理人員，必須能夠?qū)W會總結(jié)經(jīng)驗，在具體施工中做好相關(guān)調(diào)節(jié)、管理工作。具體來說，應(yīng)該確保給排水與建筑結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)；保證土建與電氣施工的協(xié)調(diào)；保證建筑功能與外表之間的協(xié)調(diào)性；促進高層建筑各個輔助專業(yè)的協(xié)調(diào)。

4.3 做好施工現(xiàn)場管理創(chuàng)新

市場經(jīng)濟模式不斷深入和優(yōu)化環(huán)境背景下，建筑工程管理創(chuàng)新需要從制度創(chuàng)新、機構(gòu)創(chuàng)新兩個方面入手，跟上時代發(fā)展的潮流，提升建筑企業(yè)核心競爭力。在建筑企業(yè)內(nèi)部管理工作中，很多陳舊的管理制度限制了人員創(chuàng)造性，無法滿足市場經(jīng)濟環(huán)境需求，強化制度與機構(gòu)改革刻不容緩。針對傳統(tǒng)模式中，項目經(jīng)理具有過高的權(quán)利，不僅能夠?qū)ぷ魅藛T崗位、設(shè)備進行調(diào)配，同時能夠分配財務(wù)[8]。但與權(quán)利相比，其不用承擔相關(guān)的法律責任，導(dǎo)致工程施工中一旦出現(xiàn)意外問題，難以追責，很容易導(dǎo)致工程整體質(zhì)量受損，也會造成工期延誤。必須建立更加完善的工程管理制度，明確管理人員的權(quán)利和職責，制定更加針對性的管理制度，能夠?qū)こ淌┕じ鳝h(huán)節(jié)實施有效的管理與監(jiān)督，保證各項工程項目有序開展[9]。施工企業(yè)必須充分意識到現(xiàn)場監(jiān)管工作的重要意義，從人員方面入手，引入一批高質(zhì)量的監(jiān)管工作人員，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場設(shè)備、材料等進行定期的檢查和維護。一旦出現(xiàn)損壞的設(shè)備，則需要進行維修或更換，避免帶來安全隱患。同時，現(xiàn)場施工監(jiān)督工作的開展，能夠?qū)κ┕と藛T行為形成一定的約束力，保證其能夠嚴格按照施工技術(shù)規(guī)范落實，避免隨意行為。例如，對于施工設(shè)備的使用，要求操作人員根據(jù)設(shè)備說明，做好設(shè)備維護，避免資源浪費，全面保證建筑工程項目經(jīng)濟效益。

4.4 落實施工安全管理

安全是保證質(zhì)量的前提，在高層建筑施工環(huán)節(jié)，施工技術(shù)管理中還應(yīng)該重視安全管理工作，精簡施工人員，保證所有施工人員都能夠在適合自己的崗位中，做好施工企業(yè)人力資源配置工作，確保員工能夠在專業(yè)領(lǐng)域工作，掌握安全施工技能。在施工現(xiàn)場中，必須設(shè)置有效的安全標志，進一步明確各階段施工目標，能夠按照施工圖紙內(nèi)容進行施工。必須將安全管理納入到施工管理范疇中，做好相應(yīng)人員的培訓(xùn)工作，幫助其樹立安全意識，提升其施工技術(shù)水平，為工程提供安全與質(zhì)量保障。同時，必須嚴格執(zhí)行持證上崗政策，對施工技術(shù)人員進行定期的培訓(xùn)考核，保證考試合格后方能上崗。具體施工中，還需要做好各個階段施工現(xiàn)場監(jiān)測，時刻檢測現(xiàn)場水位變化，根據(jù)實時檢測效果調(diào)整施工方案，保證后續(xù)施工能夠穩(wěn)定實施，提升整體施工的質(zhì)量。

5 控制施工技術(shù)要點，實施質(zhì)量控制的效果

高層建筑具有工程量大、涉及項目工序較多等特點，同時對施工安全性、延續(xù)性具有較高要求，必須強化施工組織管理、技術(shù)管理，設(shè)計更加科學(xué)的施工方案。嚴格按照施工技術(shù)方案，采取有效的質(zhì)量控制措施，本工程項目按期完工，順利通過驗收，且各項目都符合相關(guān)技術(shù)標準，施工過程嚴格按照國家現(xiàn)行法律、法規(guī)、標準、規(guī)范和地方相關(guān)規(guī)定進行施工，無違反強制性條文行為。施工過程嚴格按照施工合同、設(shè)計文件和設(shè)計變更文件施工。2019年驗收通過并投入使用，建筑功能完善，受到廣大業(yè)主的一致好評。

6 總結(jié)

通過上述分析可知，高層建筑作為當前城市化建設(shè)中主要建筑模式，隨著城市化建設(shè)深入，高層建筑項目規(guī)模與數(shù)量不斷增加，人們對高層建筑質(zhì)量、功能都提出了更高的要求。因此，具體施工過程中必須能夠把握施工技術(shù)要點，能夠做好施工質(zhì)量管理與控制，全面保證高層建筑施工質(zhì)量。