高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用分析

屈鵬飛

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西太原 030000）

0 引言

近幾年在城市中人口數(shù)量不斷增多以及城市土地資源持續(xù)減少的背景下，高層建筑呈現(xiàn)出了高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，由于其高度高、體量大，對(duì)土建工程的施工建設(shè)質(zhì)量有著較高的要求，通過做好土建施工作業(yè)，可以提升高層建筑的安全性、可靠性及穩(wěn)定性，這對(duì)于促進(jìn)高層建筑的進(jìn)一步發(fā)展有著重要價(jià)值和意義。因此，有必要對(duì)高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，從而確保土建工程充分發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值和作用。

1 高層建筑概述

現(xiàn)階段，高層建筑在不同的國(guó)家有著不同的定義，比如在美國(guó)建筑高度達(dá)到24.6m 或者超過7 層便可以稱之為高層建筑；對(duì)于日本來講，建筑高度達(dá)到31m 或?qū)訑?shù)達(dá)到8 層以上方可稱之為高層建筑；而在我國(guó)結(jié)合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)定》，達(dá)到10 層及以上或?qū)嶋H高度達(dá)到28m 以上的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)即可看作是高層建筑結(jié)構(gòu)，若是建筑高度達(dá)到了100m 以上，則可以稱之為超高層建筑。目前高層建筑一般均具備建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能豐富、人員密集以及火災(zāi)荷載大、消防設(shè)施完備等特點(diǎn)，已經(jīng)成為我國(guó)各地城市發(fā)展過程中的主要建筑類型之一[1]。

2 案例介紹

案例工程為國(guó)內(nèi)某市國(guó)際會(huì)議中心建設(shè)項(xiàng)目，該工程所處位置為當(dāng)?shù)氐淖匀簧止珗@，公園占地面積達(dá)到了200000m2，其中公共綠地部分約為60000m2，實(shí)際商業(yè)用地接近140000m2。該工程的整體建筑面積接近15.87 萬m2，分為地上地下兩部分，其中地下部分主要為整體1 層，局部可分為2 層。地上部分的建筑工程主要包括會(huì)議中心、塔樓酒店裙房、庭院酒店、塔樓以及別墅酒店等，整體建筑高度處于23.7～141.0m。表1為案例工程各類建筑高度統(tǒng)計(jì)。由于該工程涉及高層及超高層建筑，施工單位對(duì)土建施工質(zhì)量給予了高度重視，并且運(yùn)用了多種土建施工技術(shù)，最終建設(shè)質(zhì)量良好。為此，便以該工程為例，針對(duì)高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。

表1 案例工程各類建筑高度統(tǒng)計(jì)

3 高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

由于案例工程實(shí)際運(yùn)用到的土建施工技術(shù)較多，因此，以樁基施工技術(shù)以及混凝土施工技術(shù)為例，針對(duì)土建施工技術(shù)的具體運(yùn)用策略展開深入探討。

3.1 樁基施工技術(shù)

該工程土建施工中運(yùn)用了機(jī)械鉆孔灌注樁施工技術(shù)，具體操作如下。

3.1.1 做好測(cè)量放線定位工作

施工人員在對(duì)建設(shè)單位提供的一系列測(cè)量控制點(diǎn)做出復(fù)核并且確定滿足要求之后，合理測(cè)放各樁樁位，同時(shí)拼裝好樁架將其就位。結(jié)合提前測(cè)設(shè)的測(cè)量控制網(wǎng)定出各樁位的具體中心點(diǎn)。在完成雙向控制定位作業(yè)之后，需要埋設(shè)鋼護(hù)筒并固定，然后以雙向十字線控制樁中心。開鉆前先對(duì)鉆頭中心是否和樁位中心重合開展校核工作，開展施工作業(yè)時(shí)，還要頻繁檢查鉆具位置是否出現(xiàn)變化，從而確?？孜缓侠碚_[2]。

3.1.2 做好鋼護(hù)筒埋設(shè)作業(yè)

（1）鎖口護(hù)筒。護(hù)筒發(fā)揮著定位以及保護(hù)孔口的作用，施工中可借助打埋以及挖埋等方法進(jìn)行設(shè)置。案例工程選用的是挖埋，操作中護(hù)筒和坑壁間借助黏土填實(shí)。對(duì)于護(hù)筒高度強(qiáng)調(diào)必須控制在500～1500mm，并且高出地面大約300mm。施工時(shí)鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位后開展鉆進(jìn)作業(yè)，在成孔0.5～1.0m 后，將鎖口護(hù)筒放入鉆孔中，并借助引出的4 個(gè)控制點(diǎn)開展樁位校準(zhǔn)作業(yè)，再借助水準(zhǔn)儀針對(duì)護(hù)筒頂標(biāo)高開展測(cè)放工作，誤差處于10mm以內(nèi)。借助鉆機(jī)或挖機(jī)安放、下壓護(hù)筒，護(hù)筒中心及樁位中心兩者之間準(zhǔn)許偏差控制在50mm 以內(nèi)，同時(shí)做好垂直度方面的調(diào)控工作。

（2）深基護(hù)筒埋設(shè)。結(jié)合地勘報(bào)告中的地質(zhì)構(gòu)造實(shí)際情況，針對(duì)深基鋼護(hù)筒實(shí)際長(zhǎng)度開展核算工作，若是過長(zhǎng)，需要借助履帶式振動(dòng)錘開展震動(dòng)埋設(shè)作業(yè)，若是護(hù)筒超過15m，借助雙層鋼護(hù)筒開展施工作業(yè)。具體操作中鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位鉆進(jìn)，成孔達(dá)到3.0～5.0m 后，將護(hù)筒放入鉆孔內(nèi)部，同時(shí)借助引出的4 個(gè)控制點(diǎn)開展樁位校準(zhǔn)作業(yè)，再借助鉆機(jī)或挖機(jī)下壓護(hù)筒，過程中需要邊取渣邊開展護(hù)筒下壓作業(yè)，同時(shí)利用振動(dòng)錘進(jìn)行跟進(jìn)施工。借助水準(zhǔn)儀針對(duì)護(hù)筒頂標(biāo)高開展測(cè)放工作，測(cè)量誤差需處于10mm 之內(nèi)。護(hù)筒中心和樁位中心之間保持在50mm 以內(nèi)偏差，同時(shí)確保護(hù)筒垂直度符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3.1.3 做好鋼筋籠施工作業(yè)

（1）較短樁基的鋼筋籠（圖1）需要制成整體，然后一次吊裝就位；若是較長(zhǎng)的樁基，要對(duì)其鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)焊接，鋼筋籠分段長(zhǎng)度控制在16m 以上，這樣能夠減少現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)時(shí)間以及工作量。

圖1 鋼筋籠

（2）在開展鋼筋籠制作活動(dòng)時(shí)，依照設(shè)計(jì)尺寸做好加強(qiáng)箍筋，并且清晰標(biāo)出主筋的具體位置。施工人員先將主筋擺放在工作平臺(tái)上，然后標(biāo)注加強(qiáng)筋的位置。開展焊接工作時(shí)，將加強(qiáng)筋中任一主筋的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)主筋中部的加強(qiáng)筋標(biāo)記，然后扶正加強(qiáng)筋，并借助木質(zhì)直角板針對(duì)加強(qiáng)筋及主筋的垂直度開展校正工作，然后進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)。若是在一根主筋上焊好所有加強(qiáng)筋后，需要借助機(jī)具或人工的形式轉(zhuǎn)動(dòng)骨架，然后依照上述方法將其他主筋一一焊好，完成此項(xiàng)工作后，吊起骨架將其放在支架上，并且套入盤筋，同時(shí)依照設(shè)計(jì)位置布置好螺旋筋，綁扎在相應(yīng)的主筋上，最終點(diǎn)焊牢固即可。

（3）鋼筋籠主筋接頭主要選用雙面搭接焊，每截面中的接受數(shù)量要求控制在50%以內(nèi)，加強(qiáng)箍筋和主筋之間的連接全部采用焊接。對(duì)于鋼筋骨架方面的保護(hù)層主要選用φ8mm 左右的定位鋼筋，在樁身配筋范圍內(nèi)依照每2m 這一間距沿著圓周開展焊接作業(yè)，共計(jì)8 根。

（4）在運(yùn)輸過程中，嚴(yán)禁骨架出現(xiàn)變形問題，若是骨架長(zhǎng)度處于6m 以內(nèi)可借助平板車運(yùn)輸，若是超過6m 需要在平板車上裝設(shè)托架。

（5）鋼筋籠借助超過25t 的汽車吊或履帶吊安裝就位，完成安裝作業(yè)后混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)達(dá)到50mm 左右。

（6）開展鋼筋籠就位作業(yè)時(shí)要吊直扶穩(wěn)，保證對(duì)準(zhǔn)孔位然后緩緩放下，嚴(yán)禁碰撞孔壁，并且嚴(yán)禁從孔口位置利用自由落體的形式投入孔底。

3.1.4 做好混凝土灌注作業(yè)

（1）該工程樁芯混凝土主要為C30 商品混凝土，借助混凝土罐車運(yùn)送到孔口位置或運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，再借助氣泵輸送到料斗中。

（2）澆筑過程中坍落度要求控制在180～220mm，利用導(dǎo)管法開展灌注成樁作業(yè)，導(dǎo)管直徑選定為300mm，采取活絲連接。

（3）正式施工前對(duì)導(dǎo)管試拼、試壓，確保整根導(dǎo)管足夠順直，不準(zhǔn)許存在漏水以及破裂問題。

（4）在樁孔中裝設(shè)導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管下端距孔底30～50mm。

（5）開展灌注作業(yè)時(shí)應(yīng)保證良好的連續(xù)性，嚴(yán)禁中斷，同時(shí)委派專人負(fù)責(zé)測(cè)定孔中混凝土面的上升高度，詳細(xì)記錄混凝土投入量以及計(jì)算混凝土系數(shù)。若是充盈系數(shù)超過1.5 需要分析原因，并制定解決方案。若是出現(xiàn)了塌孔、斜孔、擴(kuò)孔或泥漿流失等問題，應(yīng)及時(shí)暫停作業(yè)并分析原因制定解決方案，在通過相關(guān)負(fù)責(zé)人簽證確認(rèn)之后再繼續(xù)施工[3]。

3.2 混凝土施工技術(shù)

3.2.1 科學(xué)設(shè)置配合比

為保證混凝土強(qiáng)度滿足工程建設(shè)要求，案例工程通過實(shí)驗(yàn)明確了不同等級(jí)混凝土的配合比，如表2 所示。

表2 案例工程混凝土配合比參照

3.2.2 做好拌和作業(yè)

（1）開展拌和作業(yè)時(shí)依照確定的配合比開展工作。

（2）做好各類材料實(shí)際用量偏差方面的控制工作，通常水、水泥或外加劑在±2%以內(nèi)，各類粗細(xì)骨料一般在±3%之內(nèi)。

（3）攪拌作業(yè)務(wù)必均勻、充分，實(shí)際攪拌時(shí)間要求達(dá)到90s 以上，若是使用了外加劑，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)攪拌時(shí)間做出調(diào)控，通常達(dá)到120s 以上

（4）攪拌作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)委派專人負(fù)責(zé)監(jiān)管，所有攪拌成品必須由生產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)理人員及攪拌工作負(fù)責(zé)人檢查、簽字確認(rèn)，在此基礎(chǔ)上再組織開展運(yùn)輸活動(dòng)。

3.2.3 合理運(yùn)輸

具體要求如下：①盡可能縮短運(yùn)輸距離，避免運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。②綜合考慮澆筑作業(yè)能力、混凝土生產(chǎn)能力、運(yùn)輸距離等，明確運(yùn)輸車數(shù)量，案例工程準(zhǔn)備了18 輛運(yùn)輸車，其中3 輛為備用。③開展運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的每臺(tái)地泵前保證至少有1 輛運(yùn)輸車處于等待澆筑狀態(tài)。④裝料前，做好罐車拌筒內(nèi)部各類雜物的清除工作。⑤運(yùn)輸途中保證拌筒處于良好的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，通常為3～6r/min 即可，防止產(chǎn)生離析現(xiàn)象。⑥混凝土在1.5h 內(nèi)完成卸料，作業(yè)溫度處于25℃以下，還可以適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，但盡量不超過0.5h。⑦在夏季高溫或者大風(fēng)狀態(tài)下運(yùn)輸混凝土，還需要增設(shè)一些遮陽設(shè)施，防止混凝土質(zhì)量受到不利影響[4]。

3.2.4 落實(shí)澆筑振搗

具體要點(diǎn)如下：①澆筑高度一般維持在2m 左右。②開展?jié)仓鳂I(yè)前對(duì)模板及鋼筋全面檢查，保證滿足施工要求，確認(rèn)達(dá)標(biāo)后還應(yīng)該及時(shí)清理各類雜物。③澆筑前先在底部區(qū)域鋪設(shè)減石子砂漿，厚度50～100mm。④若是柱高處于3m 以內(nèi)，可以直接進(jìn)行澆筑，若是達(dá)到3m 以上，必須借助串筒開展分層澆筑，每層厚度控制在50mm 左右。⑤振搗作業(yè)主要為垂直振搗模式，遵循快插慢拔這一基本作業(yè)原則，防止產(chǎn)生孔洞或蜂窩麻面問題。⑥對(duì)于振點(diǎn)保證分布均勻，并且依照插點(diǎn)順序開展移動(dòng)作業(yè)，避免產(chǎn)生遺漏，移動(dòng)間距要達(dá)到振搗作用半徑1.5 倍，一般為30～40cm。⑦開展振搗作業(yè)時(shí)振搗棒深入下層混凝土，通常情況下處于5cm 即可，有助于增強(qiáng)層間實(shí)際結(jié)合效果。⑧振搗作業(yè)在混凝土本身不再產(chǎn)生沉落、氣泡，并且外表泛漿之后即可停止。

3.2.5 養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

該工程的混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)，要求在完成澆筑活動(dòng)后的12～18h 組織實(shí)施，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)達(dá)到21～28d。在開展養(yǎng)護(hù)活動(dòng)的過程中，可結(jié)合具體情況選用不同的養(yǎng)護(hù)措施，包括灑水、掛設(shè)麻袋或借助塑料薄膜包裹等，保證混凝土始終維持在良好的濕潤(rùn)狀態(tài)。案例工程在實(shí)際操作中，針對(duì)柱混凝土的養(yǎng)護(hù)主要通過包裹麻袋片的方式來開展，過程中委派專人負(fù)責(zé)定時(shí)灑水，此外還會(huì)圍裹一些塑料布，減少水分蒸發(fā)；剪力墻以掛設(shè)大量的麻袋片為主，同時(shí)配備專人負(fù)責(zé)定時(shí)灑水；對(duì)于地板頂板等其他混凝土，多為定期澆水養(yǎng)護(hù)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，土建施工屬于高層建筑施工建設(shè)活動(dòng)中的一個(gè)主要內(nèi)容，其建設(shè)質(zhì)量的高低，可對(duì)高層建筑施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。為保證土建工程充分發(fā)揮效用，文章以某國(guó)際會(huì)議中心為例，針對(duì)高層建筑中土建施工技術(shù)的應(yīng)用做出了深入探究，經(jīng)分析驗(yàn)證具備良好可行性，能夠解決技術(shù)工藝運(yùn)用不當(dāng)、操作不合理或考慮不全面引發(fā)的土建施工質(zhì)量不佳的問題，值得推廣和借鑒。