高層住宅建筑施工技術(shù)分析研究

王德龍

（邢臺(tái)路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 邢臺(tái) 054000）

1 高層建筑施工技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)述

1）混凝土施工。高層建筑混凝土工程施工內(nèi)容主要包括混凝土質(zhì)量控制、混凝土運(yùn)輸、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)等方面。在實(shí)際施工中要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的具體位置和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定是采用商品混凝土還是自立攪拌站?；炷吝\(yùn)輸要采用專業(yè)的運(yùn)輸工具，保證混凝土的和易性；混凝土澆筑要根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用分層澆筑方法，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間。

2）鋼筋施工。高層住宅建筑的鋼筋施工大部分時(shí)間與混凝土工程同步進(jìn)行，二者相互制約和作用，構(gòu)成了高層建筑結(jié)構(gòu)的整體框架。鋼筋施工的控制要點(diǎn)包括原材料的型號(hào)、質(zhì)量以及鋼筋連接質(zhì)量的控制。通常情況下，不同型號(hào)和規(guī)格的鋼筋不能混用，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)收并留取試驗(yàn)送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。鋼筋結(jié)構(gòu)形式控制主要是在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定的鋼筋間距、連接方式以及綁扎形式等執(zhí)行。

3）模板工程。高層建筑模板施工方法主要有爬模法和整體模架法兩種。整體模架法可以充分降低高空交叉作業(yè)的頻率，提升施工的安全性。爬模法主要應(yīng)用在剪力墻結(jié)構(gòu)或者鋼筋筒壁結(jié)構(gòu)建筑的施工中，該方法需要液壓設(shè)備提升模架。

4）地基處理。高層建筑的地基處理形式主要為樁基礎(chǔ)。高層建筑的樁基礎(chǔ)施工包括素混凝土樁和鉆孔灌注樁。具體選擇哪種樁型要根據(jù)建筑所在區(qū)域地質(zhì)條件、建筑基底壓力以及造價(jià)等因素綜合確定。

2 案例分析

2.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

某住宅項(xiàng)目包括8 棟住宅樓、商業(yè)裙房、地下車(chē)庫(kù)以及社區(qū)服務(wù)中心等建筑，其中，A-1、A-2 住宅樓建筑高度為54.0～54.8 m，地上18 層，地下2 層；B-5、B-6 住宅樓建筑高度為54.8～55.0 m，地上18 層，地下2 層。建筑結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。在高層住宅樓施工過(guò)程中，地基處理、模板工程、鋼筋施工以及混凝土施工是施工關(guān)鍵步驟，本文對(duì)以上高層住宅關(guān)鍵技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

2.2 高層住宅施工技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 地基處理施工技術(shù)要點(diǎn)

由于A-1、A-2、B-5、B-6 住宅樓的基底壓力需≥360 kPa，而經(jīng)過(guò)修正驗(yàn)算的天然地基承載力127 kPa，無(wú)法滿足基底壓力要求，需要進(jìn)行地基處理。A-1、A-2、B-5、B-6 號(hào)樓（18F）建議以層⑦粉土為樁端持力層，對(duì)于高層住宅樓，采用素混凝土樁復(fù)合地基。樁端進(jìn)入持力層深度不小于1 倍樁徑。工程樁單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過(guò)靜載荷試驗(yàn)確定。按場(chǎng)地各層地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及相關(guān)規(guī)范確定樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik和極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk，詳見(jiàn)表1。

表1 素混凝土樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.2 模板施工技術(shù)要點(diǎn)

該工程選用厚20 mm 的膠合板作為模板，模板支撐形式為鋼木混合支撐體系。為了加快模板周轉(zhuǎn)速度，施工現(xiàn)場(chǎng)配備了多余模板進(jìn)行周轉(zhuǎn)，具體數(shù)量如下：用于剪力墻施工的模板配備2 套；用于梁體和板體施工的模板配備3 套。模板施工具體技術(shù)要點(diǎn)如下。

1）模板支架的搭設(shè)與拆除

本項(xiàng)目模板支架采用滿堂支架，鋼管直徑48 mm，支架底部不能與土層直接接觸，需要在土層上增設(shè)方木作為墊板，所有增設(shè)的方木必須尺寸一致，目的是防止支架體系發(fā)生不均勻沉降。當(dāng)本層墻體和柱體混凝土澆筑完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后可繼續(xù)搭設(shè)支架，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員根據(jù)每層支架布設(shè)圖進(jìn)行控制線、標(biāo)高的施放并進(jìn)行定點(diǎn)定位搭設(shè)的技術(shù)指導(dǎo)。

模板支架拆除前，要緊密關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，達(dá)到一定強(qiáng)度后才可以進(jìn)行拆除作業(yè)。當(dāng)結(jié)構(gòu)梁體的跨度≥8 m 時(shí)，需要待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%以后方可拆除模板支架。當(dāng)結(jié)構(gòu)梁體的跨度＜8 m 時(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%時(shí)即可拆除模板支架。此外，施工現(xiàn)場(chǎng)要保留同條件的養(yǎng)護(hù)試塊，目的是評(píng)定混凝土質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求[1]。

2）剪力墻模板的安裝

剪力墻模板定位過(guò)程中要考慮到根部脹模引起的錯(cuò)位問(wèn)題，具體預(yù)防糾偏措施是在內(nèi)墻預(yù)先埋設(shè)板條并在預(yù)埋板條上釘頂板條，在外墻下層部位的頂部預(yù)先埋設(shè)螺旋桿。為確保已經(jīng)穿好的螺旋桿處于同一條直線上，需要在穿螺桿之前用線彈出一條直線作為參照。模板交界處無(wú)法穿螺旋桿固定，在后續(xù)模板澆筑過(guò)程中要給予足夠的關(guān)注，確保模板在澆筑過(guò)程中不出現(xiàn)內(nèi)陷，避免混凝土澆筑后的成品出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)。轉(zhuǎn)角處的剪力墻模板應(yīng)使用異形鋼管預(yù)制件，確保轉(zhuǎn)角處的模板在澆筑過(guò)程中不出現(xiàn)跑?；蛘呙浤?wèn)題。此外，模板的垂直度也是非常重要的控制選項(xiàng)，該工程采用鉛錘吊鋼絲繩校準(zhǔn)模板的垂直度。

3）梁和板的模板安裝

在墻體頂部施測(cè)并彈出軸線、水平線以及梁體的具體位置，隨即開(kāi)始釘墻頭模板，墻頭模板施作完成后，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整支架高度后繼續(xù)安裝梁底模板并彈線找平；梁體模板和斜支撐安裝依照彈好的母線完成，并依據(jù)梁體高度確定側(cè)面模板的高度。當(dāng)梁體高度超過(guò)45 cm 時(shí)，為了確保模板安全可靠，需要在側(cè)模上穿螺栓進(jìn)行加固。此外，要嚴(yán)格控制梁體側(cè)模下口尺寸，在支模過(guò)程中安裝卡具，避免梁體下口處出現(xiàn)脹模問(wèn)題。依據(jù)模板安裝示意圖架設(shè)龍骨和支柱，確定支柱排列的間距時(shí)，要將施工通道需要的寬度考慮在內(nèi)，調(diào)節(jié)支柱的高度，并找平大龍骨，架設(shè)小龍骨。小龍骨的架設(shè)要從四周開(kāi)始，收口在中間，模板安裝完畢后，要檢查支架的可靠性，并清洗梁面和板面。此外，用油氈封閉模板拼接有縫隙的地方。

2.2.3 鋼筋施工技術(shù)要點(diǎn)

1）鋼筋的制作加工

鋼筋加工制作之前必須對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和加工表進(jìn)行復(fù)核，核對(duì)無(wú)誤后再對(duì)鋼筋加工下料表進(jìn)行核對(duì)，對(duì)每種類型的鋼筋進(jìn)行初步檢查，判斷鋼筋表觀是否達(dá)到了規(guī)范要求。在鋼筋施工過(guò)程中，如果需要對(duì)部分鋼筋進(jìn)行替換時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼筋材料替換前后的性能進(jìn)行認(rèn)真比對(duì)，必須遵守低強(qiáng)度鋼筋無(wú)法替代高強(qiáng)度鋼筋的規(guī)則。

鋼筋表面應(yīng)潔凈，如果施工前發(fā)現(xiàn)鋼筋局部存在銹跡或雜質(zhì)，應(yīng)立即進(jìn)行除銹作業(yè)，但施工現(xiàn)場(chǎng)為了簡(jiǎn)化作業(yè)流程，鋼筋除銹工作通常和鋼筋冷拉作業(yè)一并完成。鋼筋調(diào)直使用機(jī)械調(diào)直的方法，調(diào)直后的鋼筋不應(yīng)存在微小波浪或者微小彎曲，鋼筋表面?zhèn)凵疃葢?yīng)符合規(guī)范要求，個(gè)別不適合用機(jī)械調(diào)直的鋼筋，應(yīng)采用人工調(diào)直。鋼筋下料長(zhǎng)度要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度等因素。直鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算方法為：建筑構(gòu)件長(zhǎng)度減去建筑保護(hù)層厚度后再加上彎鉤所占的長(zhǎng)度。彎起鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算方法為：彎起鋼筋的直段部分長(zhǎng)度加上斜彎長(zhǎng)度后減去彎曲調(diào)整值后再加上彎鉤增加的長(zhǎng)度[2]。

2）鋼筋的綁扎與安裝

采用雙層鋼筋網(wǎng)的墻體鋼筋綁扎時(shí)，應(yīng)在兩層鋼筋網(wǎng)之間設(shè)置支撐鐵，以固定鋼筋間距。墻體鋼筋綁扎的垂直度通過(guò)吊線方法實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)格控制主筋間距，剪力墻上邊3 道主筋綁扎和下邊3 道主筋綁扎均采用滿綁的形式，其余位置的綁扎采用梅花點(diǎn)綁扎。此外，為了提高部分重要區(qū)域鋼筋位置的精度，通常在鋼筋豎向受力外側(cè)點(diǎn)焊一道水平鋼筋。

當(dāng)梁板縱向受力鋼筋為雙層排列或者多層排列時(shí)，為了確保鋼筋間距的穩(wěn)定，需要在層間布設(shè)短鋼筋固定。箍筋與立筋綁扎并交錯(cuò)布設(shè)綁扎接頭，懸臂挑梁箍筋接頭在下，梁主筋外角出與箍筋滿扎，其余部位可按梅花點(diǎn)綁扎。板體的鋼筋網(wǎng)綁扎時(shí)要采用滿綁策略，并且建筑板體上部的負(fù)彎矩鋼筋在作業(yè)過(guò)程中不能拖踩踏，要對(duì)懸挑負(fù)彎矩鋼筋的位置和鋼筋高度進(jìn)行嚴(yán)格控制。板體與梁體交叉的位置，在交叉上方的應(yīng)是板體鋼筋，在交叉中部位置的應(yīng)是次梁鋼筋，在交叉位置下部的是主梁鋼筋。

3）鋼筋接長(zhǎng)

施工過(guò)程中需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼筋進(jìn)行加長(zhǎng)作業(yè)。該工程規(guī)定凡是直徑超過(guò)18 mm 但小于22 mm 的鋼筋進(jìn)行加長(zhǎng)作業(yè)都需要使用機(jī)械連接方法；直徑超過(guò)22 mm 的豎向鋼筋加長(zhǎng)時(shí)，需要采用套筒擠壓的方式。如果采用的是電弧焊方法對(duì)鋼筋進(jìn)行加長(zhǎng)，鋼筋的接頭形式主要有幫條焊、搭接焊以及坡口焊3 種。幫條焊接頭形式主要適用于Ⅰ級(jí)鋼筋和Ⅱ級(jí)鋼筋的接駁，用作幫條的鋼筋應(yīng)該與主筋直徑和材質(zhì)相同；搭接焊形式不僅適用于Ⅰ級(jí)鋼筋、Ⅱ級(jí)鋼筋焊接，還適用于Ⅲ級(jí)鋼筋的焊接，如果采用雙面搭接焊，搭接長(zhǎng)度為主筋直徑的5倍，如果采用單面搭接焊，搭接長(zhǎng)度為主筋直徑的10 倍。

2.2.4 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

高層建筑墻體混凝土澆筑、梁體和板體混凝土澆筑的策略不同。高層建筑墻體澆筑時(shí)，需先在墻體底面澆筑與混凝土配合比相同砂漿，砂漿澆筑厚度以50 mm 左右為宜；墻體澆筑遵循分層澆筑原則，每次澆筑厚度控制在40 cm 左右，每澆筑一層振搗一層，振搗次數(shù)以混凝土面不出現(xiàn)浮漿為準(zhǔn)，按照此循環(huán)連續(xù)推進(jìn)。墻體洞口混凝土澆筑要確保洞口兩側(cè)混凝土高度一致，墻體洞口處的混凝土振搗應(yīng)確保均勻且密實(shí)，當(dāng)遇到墻體厚度較小時(shí)，墻體洞口鋼筋密集區(qū)域應(yīng)采用直徑為25 mm 的振搗棒振動(dòng)，保證振動(dòng)部位的均勻密實(shí)。加筋稀疏區(qū)域可以采用直徑50 mm 的振搗棒進(jìn)行振動(dòng)。高層建筑的梁體和板體混凝土澆筑時(shí)可以先澆筑一端，然后采用趕漿法推進(jìn)，將梁體按照梯形形狀進(jìn)行分層澆筑，當(dāng)梁體澆筑高度與樓板平齊后，再與樓板一起澆筑。樓板混凝土澆筑時(shí)的虛鋪厚度要比板體設(shè)計(jì)厚度略大，澆筑后立即用平板式振搗器有順序地振搗，振搗完畢后再用刮尺抹平混凝土表面。

無(wú)論是墻體澆筑還是梁體、板體澆筑后都應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)方法采用散布覆蓋配合灑水保濕的方法。如果混凝土有抗?jié)B或者緩凝要求，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在14 d 以上，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2 MPa 之前，嚴(yán)禁任何形式的踩踏。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)案例項(xiàng)目的地基處理工程、模板工程、鋼筋工程以及混凝土工程技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析研究，并嚴(yán)格按照實(shí)施要點(diǎn)去執(zhí)行，有效提升了高層建筑施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，最終高層建筑總體施工質(zhì)量符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，針對(duì)高層建筑項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析研究，并不斷加大關(guān)鍵技術(shù)的研究力度，對(duì)一些作業(yè)效率較低的工藝進(jìn)行優(yōu)化，完善高層建筑施工管理措施，可以行之有效地提升高程建筑施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高層建筑施工應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。