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摘要:本文结合施工实践,阐述房屋高层建筑施工的技术特点,并提出相应的管理措施。
关键词:房屋建筑;施工管理;技术特点
随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了高速发展。尤其在城市,随着地皮的紧缺及充分发挥土地的综合利用率,高层建筑日益成为城市建设的主体。高层建筑的资金投入相对多,施工周期长,且混凝土浇筑量大,工程质量及施工安全等方面有它的特殊性,只有搞好高层建筑工程施工的技术管理,才能控制工程的施工质量、进度、成本、安全。
(一)工程案例
某高层职工住宅楼工程概括:该工程为框剪结构,六度抗震设防,静压预制方桩基础,地下一层,层高4m,地上26层,层高3m,屋面设计标高75.0m,电梯机房上部设有检修层,检修层屋面设计标高为82.30m,为本工程的最高部位。
(二)施工方案
施工方案的优化选择直接关系到工程的进度、质量和成本控制及保证安全生产,因而施工方案的确定是施工技术管理的重点。要准确确定高层建筑的施工方案,必须对工程特点及周边环境、施工进度、质量标准等进行全方位的了解,并在施工过程中不断地总结经验,勤思考、善突破,多构思几套施工方案,加以比较,优化实施。
1.静压预制方桩方案的选择及施工措施。(1)该工程的地质和水文情况。该工程场地南面有一栋一层平房和两层楼房尚未拆除,地质属于II级冲积阶地地貌,周围地形平坦,建筑±0.000标高与场地基本一致,无低洼和陡坎。根据勘探单位提供的《岩土工程详细勘察报告》持力层在圆砾层,层面埋深10.5O~12.00m。(2)静压预制桩方案的选择。根据工程地质和水文的特点及设计持力层层面埋深,压桩施工前应先试桩,确定桩长,一定要考虑到各个位不同的土方开挖标高,比如电梯井基础承台底的标高,并要考虑到桩身的设计有效长度(本工程施工时事先没有考虑到这一点后来这部位截桩长度达到3~4m),确定桩长既要保证桩身的有效长度,又要避免土方开挖后过长截桩,造成经济损失和结构补强。该工程由于场地内原有建筑的旧基础尚未清除,为了避免沉桩时桩遇旧基础造成偏桩、断桩现象,在沉桩施工前先将旧基础清除干净,并将场地回填平整、压实,保证桩机正常行走施工。
预制静压桩方案的选择时,根据周边环境的情况,着重考虑压桩过程产生的土层挤密效应,对场地周围旧建筑物的影响,所以在确定沉桩顺序时,选择先从临近旧建筑物的外围开始压桩再向中间部位进行压桩,从而减少土挤压后在旧建筑物的基础部位起拱,同时选择沉桩过程按先深后浅,先密后疏,先长后短的原则,并考虑施工顺序上的衔接及进度进行沉桩顺序安排。施工过程对周围的旧建筑物进行同步沉降观测,该工程没有发现任何不良影响,达到预想的效果。
2.土方开挖方案的选择及施工措施。工程土质5m以上为较好的粘土层,地下水位在6m以下,地表水很少等特点和周边环境的情况,确定基坑边的放坡系数,分层选用了大小挖掘机进行开挖,承台及其基础梁采用小型挖土机开挖,其余土方采用大的履带式反铲机开挖,先用大的履带式反铲机开挖至一4.4m,再用小型挖土机械开挖承台及基础梁基坑基槽。注意防止机械碰撞工程桩。机械开挖深度应以保留300mm用人工修整。
桩间土比较规整,采用小反铲挖掘机配合人工挖土,这样与单纯的人工挖土相比,可以提高工效;劳务队利用了CFG桩的布置方位,特制了50cm的挖斗,达到了提高工效的目的。实践证明,该工程采用了上述方案后,开挖土方8900m3,破桩1201根(约166m),工期共计9d,投入机械台班31个,劳力405个工日,而预算需投入机械台班41个,劳力996个工日,节约工程成本约2.03万元。
3.支模方案的选择及施工措施。根据工程的特点和项目材料供应等情况考虑,经方案设计核算,核算过程主要考虑技术管理。地下室及截面尺寸有代表性的梁、柱、板、墙;本工程采用支模方案选择为:柱侧模墙模梁侧梁底模楼板底模均采用18mm厚胶合板柱压枋墙板隔栅及压方采用宽×高×为60×80mm杉木枋子:柱子、墙板用钢管做压条并加对拉螺栓拉结固定。墙板搁栅间距为300mm,墙板双钢管压杆间距为600 mm,墙板采用M18对拉螺栓及26型3型扣件、间距双向600 mm。楼板搁栅间距350mm,檩条间距l000mm。(1)500×500mm柱子,每边三根压枋,间距250mm,钢管柱箍间距500mm,中间留设砼浇灌孔,柱底留清理孔。断面1000×l000mm柱子,每边五根压枋,间距250mm,钢管柱箍间距500m,中间加M16对拉螺栓及26型3型扣件。(2)梁断面的侧模竖向压枋间距400mm,斜撑间距400mm,梁侧上下各设一根纵向压枋:梁底胶合板直接搁置在梁底搁栅上,300×800mm梁底搁栅用钢管或采用宽×高为60×80mm杉木枋子,间距400mm;梁截面不大于400×1200mm时,梁底搁栅采用钢管间距200mm或采用宽×高为60×100mm杉木枋子,间距300mm:梁断面的侧模竖向压枋间距400mm,斜撑间距400mm,梁侧上中下各设一根纵向压枋,并在梁中采用M14对拉螺栓加26型3型扣件拉结。梁支撑用鋼管搭设双排钢管排架,排距不大于l000mm,纵向间距不大于800mm;设三步,架步高小于1.6m,梁排架与板排架连成满堂脚手架整体,并设剪刀撑。(3)控制墙体的截面尺寸采取的措施:在暗柱箍筋上或墙体水平筋上点焊12 mm的钢筋,钢筋长度比墙厚小2 mm,其布置方法为:竖向根部距地面15~20cm处(即第一道箍筋处),顶部位于最顶一道箍筋处,每块大模板水平方向只需焊接3根(既两端与中间部位)。这样,经过加固确保了剪力墙的几何尺寸。
4.工程垂直度及轴线的控制。控制垂直度和轴线的控制是保证高层建筑施工关键的环节之一,鉴于高层建筑的特点采用内控法,进行分段投测,可以缩短测程,减少风力、温度对测量的干扰,其精度大为提高。用钢垂球逐层向上投点放样,同时每隔3~5层用光学垂准仪复核,不仅节省时间、提高工效,实现半天放样一层的速度,且精度得到保证。(1)首层控制网的建立及校核。根据工程的平面布置形式选择不同形状的控制网,由选定控制点组成垂直度控制网,取平行于建筑物外围柱列轴线或剪力墙中轴线,与轴线距离取为lm作为控制线,控制线的交点即为控制点;首层控制网建立后,应进行控制网校核,网边长用一把专用50m钢卷尺丈量,所有角度均用J2光学经纬仪施测,复核后的首层控制网作为施工全过程垂直度控制及放样的依据。(2)控制点分段确定及在各楼层投测为缩短投测距离,防止误差积累,并减少施工环境(风力、温度)的影响,采取分段控测、分段投点的方式,比如我们在施工该高层住宅楼将第1~15层作为第一段,第16~26层作为第二段。当施工至l6层时,在同一位置控制点传递孔两侧预埋直径12钢筋,将首层控制网点位用光学经纬仪准确投至l6层楼面,并进行校核(方法同首层网)。确定定位准确无误后,将200mm×200mm×l0mm钢板焊在预埋钢筋上,并凿出新的控制点,作为第16~26层各层垂直控制及放样依据。为适应施工进度,克服光学垂准仪操作缓慢的缺点,控制点在各段楼层上的投测采用钢垂球逐层向上投点放样,每3~5层用光学垂准仪校核。(3)利用该层楼面控制网进行楼层施工放样,如果控制网是矩形的根据各楼层控制网用常规方法进行施工放样;如果控制网是弧形的,利用原有控制点,准确地定出各轴线交叉点,利用三角函数关系,求得轴线交叉点相对于控制点的极座标值。(4)为使墙柱位置、垂直度控制在规范允许偏差范围内,采用模板轴线“双控法”来确保墙、柱模板垂直度。除用距柱墙边线50cm弹出墙柱模板定位控制线及墙柱转角延长线,用以控制墙柱模板安装位置准确外,在粱板模板安装完毕后,根据各控制网线再进行一次投点,将模板控制点位控制线引测到梁板模板面,检查控制模板的偏移和外墙柱、梁边缘尺寸,结合墙柱模板垂直度检查,将误差控制在浇筑混凝土之前。
(三)结语
在高层建筑施工中,只有不断完善技术管理才能掌握整个施工过程的主线,保证工程的施工质量、进度、成本、安全。现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,因而高层建筑的施工技术管理是一个动态科学管理体系,我们要与时俱进地。运用科学发展观不断摸索总结,不断加强工程施工技术管理,以适应现代高层建筑安全、高效、节能、环保的客观要求。
关键词:房屋建筑;施工管理;技术特点
随着我国社会经济的蓬勃发展,建筑科学和建筑技术也有了高速发展。尤其在城市,随着地皮的紧缺及充分发挥土地的综合利用率,高层建筑日益成为城市建设的主体。高层建筑的资金投入相对多,施工周期长,且混凝土浇筑量大,工程质量及施工安全等方面有它的特殊性,只有搞好高层建筑工程施工的技术管理,才能控制工程的施工质量、进度、成本、安全。
(一)工程案例
某高层职工住宅楼工程概括:该工程为框剪结构,六度抗震设防,静压预制方桩基础,地下一层,层高4m,地上26层,层高3m,屋面设计标高75.0m,电梯机房上部设有检修层,检修层屋面设计标高为82.30m,为本工程的最高部位。
(二)施工方案
施工方案的优化选择直接关系到工程的进度、质量和成本控制及保证安全生产,因而施工方案的确定是施工技术管理的重点。要准确确定高层建筑的施工方案,必须对工程特点及周边环境、施工进度、质量标准等进行全方位的了解,并在施工过程中不断地总结经验,勤思考、善突破,多构思几套施工方案,加以比较,优化实施。
1.静压预制方桩方案的选择及施工措施。(1)该工程的地质和水文情况。该工程场地南面有一栋一层平房和两层楼房尚未拆除,地质属于II级冲积阶地地貌,周围地形平坦,建筑±0.000标高与场地基本一致,无低洼和陡坎。根据勘探单位提供的《岩土工程详细勘察报告》持力层在圆砾层,层面埋深10.5O~12.00m。(2)静压预制桩方案的选择。根据工程地质和水文的特点及设计持力层层面埋深,压桩施工前应先试桩,确定桩长,一定要考虑到各个位不同的土方开挖标高,比如电梯井基础承台底的标高,并要考虑到桩身的设计有效长度(本工程施工时事先没有考虑到这一点后来这部位截桩长度达到3~4m),确定桩长既要保证桩身的有效长度,又要避免土方开挖后过长截桩,造成经济损失和结构补强。该工程由于场地内原有建筑的旧基础尚未清除,为了避免沉桩时桩遇旧基础造成偏桩、断桩现象,在沉桩施工前先将旧基础清除干净,并将场地回填平整、压实,保证桩机正常行走施工。
预制静压桩方案的选择时,根据周边环境的情况,着重考虑压桩过程产生的土层挤密效应,对场地周围旧建筑物的影响,所以在确定沉桩顺序时,选择先从临近旧建筑物的外围开始压桩再向中间部位进行压桩,从而减少土挤压后在旧建筑物的基础部位起拱,同时选择沉桩过程按先深后浅,先密后疏,先长后短的原则,并考虑施工顺序上的衔接及进度进行沉桩顺序安排。施工过程对周围的旧建筑物进行同步沉降观测,该工程没有发现任何不良影响,达到预想的效果。
2.土方开挖方案的选择及施工措施。工程土质5m以上为较好的粘土层,地下水位在6m以下,地表水很少等特点和周边环境的情况,确定基坑边的放坡系数,分层选用了大小挖掘机进行开挖,承台及其基础梁采用小型挖土机开挖,其余土方采用大的履带式反铲机开挖,先用大的履带式反铲机开挖至一4.4m,再用小型挖土机械开挖承台及基础梁基坑基槽。注意防止机械碰撞工程桩。机械开挖深度应以保留300mm用人工修整。
桩间土比较规整,采用小反铲挖掘机配合人工挖土,这样与单纯的人工挖土相比,可以提高工效;劳务队利用了CFG桩的布置方位,特制了50cm的挖斗,达到了提高工效的目的。实践证明,该工程采用了上述方案后,开挖土方8900m3,破桩1201根(约166m),工期共计9d,投入机械台班31个,劳力405个工日,而预算需投入机械台班41个,劳力996个工日,节约工程成本约2.03万元。
3.支模方案的选择及施工措施。根据工程的特点和项目材料供应等情况考虑,经方案设计核算,核算过程主要考虑技术管理。地下室及截面尺寸有代表性的梁、柱、板、墙;本工程采用支模方案选择为:柱侧模墙模梁侧梁底模楼板底模均采用18mm厚胶合板柱压枋墙板隔栅及压方采用宽×高×为60×80mm杉木枋子:柱子、墙板用钢管做压条并加对拉螺栓拉结固定。墙板搁栅间距为300mm,墙板双钢管压杆间距为600 mm,墙板采用M18对拉螺栓及26型3型扣件、间距双向600 mm。楼板搁栅间距350mm,檩条间距l000mm。(1)500×500mm柱子,每边三根压枋,间距250mm,钢管柱箍间距500mm,中间留设砼浇灌孔,柱底留清理孔。断面1000×l000mm柱子,每边五根压枋,间距250mm,钢管柱箍间距500m,中间加M16对拉螺栓及26型3型扣件。(2)梁断面的侧模竖向压枋间距400mm,斜撑间距400mm,梁侧上下各设一根纵向压枋:梁底胶合板直接搁置在梁底搁栅上,300×800mm梁底搁栅用钢管或采用宽×高为60×80mm杉木枋子,间距400mm;梁截面不大于400×1200mm时,梁底搁栅采用钢管间距200mm或采用宽×高为60×100mm杉木枋子,间距300mm:梁断面的侧模竖向压枋间距400mm,斜撑间距400mm,梁侧上中下各设一根纵向压枋,并在梁中采用M14对拉螺栓加26型3型扣件拉结。梁支撑用鋼管搭设双排钢管排架,排距不大于l000mm,纵向间距不大于800mm;设三步,架步高小于1.6m,梁排架与板排架连成满堂脚手架整体,并设剪刀撑。(3)控制墙体的截面尺寸采取的措施:在暗柱箍筋上或墙体水平筋上点焊12 mm的钢筋,钢筋长度比墙厚小2 mm,其布置方法为:竖向根部距地面15~20cm处(即第一道箍筋处),顶部位于最顶一道箍筋处,每块大模板水平方向只需焊接3根(既两端与中间部位)。这样,经过加固确保了剪力墙的几何尺寸。
4.工程垂直度及轴线的控制。控制垂直度和轴线的控制是保证高层建筑施工关键的环节之一,鉴于高层建筑的特点采用内控法,进行分段投测,可以缩短测程,减少风力、温度对测量的干扰,其精度大为提高。用钢垂球逐层向上投点放样,同时每隔3~5层用光学垂准仪复核,不仅节省时间、提高工效,实现半天放样一层的速度,且精度得到保证。(1)首层控制网的建立及校核。根据工程的平面布置形式选择不同形状的控制网,由选定控制点组成垂直度控制网,取平行于建筑物外围柱列轴线或剪力墙中轴线,与轴线距离取为lm作为控制线,控制线的交点即为控制点;首层控制网建立后,应进行控制网校核,网边长用一把专用50m钢卷尺丈量,所有角度均用J2光学经纬仪施测,复核后的首层控制网作为施工全过程垂直度控制及放样的依据。(2)控制点分段确定及在各楼层投测为缩短投测距离,防止误差积累,并减少施工环境(风力、温度)的影响,采取分段控测、分段投点的方式,比如我们在施工该高层住宅楼将第1~15层作为第一段,第16~26层作为第二段。当施工至l6层时,在同一位置控制点传递孔两侧预埋直径12钢筋,将首层控制网点位用光学经纬仪准确投至l6层楼面,并进行校核(方法同首层网)。确定定位准确无误后,将200mm×200mm×l0mm钢板焊在预埋钢筋上,并凿出新的控制点,作为第16~26层各层垂直控制及放样依据。为适应施工进度,克服光学垂准仪操作缓慢的缺点,控制点在各段楼层上的投测采用钢垂球逐层向上投点放样,每3~5层用光学垂准仪校核。(3)利用该层楼面控制网进行楼层施工放样,如果控制网是矩形的根据各楼层控制网用常规方法进行施工放样;如果控制网是弧形的,利用原有控制点,准确地定出各轴线交叉点,利用三角函数关系,求得轴线交叉点相对于控制点的极座标值。(4)为使墙柱位置、垂直度控制在规范允许偏差范围内,采用模板轴线“双控法”来确保墙、柱模板垂直度。除用距柱墙边线50cm弹出墙柱模板定位控制线及墙柱转角延长线,用以控制墙柱模板安装位置准确外,在粱板模板安装完毕后,根据各控制网线再进行一次投点,将模板控制点位控制线引测到梁板模板面,检查控制模板的偏移和外墙柱、梁边缘尺寸,结合墙柱模板垂直度检查,将误差控制在浇筑混凝土之前。
(三)结语
在高层建筑施工中,只有不断完善技术管理才能掌握整个施工过程的主线,保证工程的施工质量、进度、成本、安全。现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,因而高层建筑的施工技术管理是一个动态科学管理体系,我们要与时俱进地。运用科学发展观不断摸索总结,不断加强工程施工技术管理,以适应现代高层建筑安全、高效、节能、环保的客观要求。