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【摘 要】 高层建筑施工具有施工工艺复杂、施工周期长、工程量巨大等特点,与多层建筑的施工工艺有明显的不同。本文通过工程实例对高层建筑土建工程施工技术进行了探讨,达到安全施工的目的。
【关键词】 高层建筑;施工技术;安全施工
一、 引言
近年来,高层建筑迅猛发展,高层建筑施工具有施工工艺复杂、施工周期长、工程量巨大等特点,与多层建筑的施工工艺有明显的不同。因此对工程结构的施工质量要求比较高,对结构的安全性要求也比较高。因此,对高层建筑土建工程施工技术探讨就迫在眉睫了。
二、工程实例
石家庄市某小区高层建筑高24层,地下1层,建筑总高为156m,建筑总面积为97206平方米,工程平面图为长方形,长为76m,宽66m。地下1层主要是由钢筋混凝土做成,地上部分两侧为劲性钢筋混凝土简体,中央结构属钢结构,于6~10层、22~24层位置设置钢桁架,联合抗震墙。外墙材料采用金属玻璃。
工程由上而下土層为:2m填土、0.5m粉质粘土、5.1m淤泥质粉质粘土、8.2m淤泥质粘土、6.6m粉质粘土、4.2m粉质粘土、3.4m细粉砂。
三、本工程的施工难点
1、建筑混凝土简体垂直度误差须控制在10mm以下。但因为建筑带有很多没有规则的外伸钢牛腿,造成模板及脚手架施工具有困难。
2、基坑开挖平均深10.9m,最深处大于16m,因为建筑四周有其他建筑,地下埋有管路,施工时不可对其造成破坏。
3、施工时紧靠地界红线,且非常靠近地下1室,导致地下室外墙防水层施工难度较大。
4、地下室顶板承受的两侧简体的压力较大,故在地下室设置了4榀桁架,均长5516m。
四、施工技术分析
1、深基坑围护施工
(1)围护结构构成
通过计算,工程人员规划围护结构由以下几个方面构成:立柱:材料选择工程钢管桩,为省时省工,尽量使用原工程桩进行支撑平面布置。地下连续挡土墙:考虑到工程基坑深度及周边建筑实例,采用c30混凝土做成地下连续挡土墙结构,长33m、厚1m。钢筋混凝土圈梁、围檩及支撑:c30混凝土,共三道。将第1道支撑标高控制在最小范围内,根据地下室及挖土机械特点,确定支撑标高,支撑设计要满足围护结构的稳定需要,南北向采用混凝土对撑,周围采用混凝土边桁架和角撑。
(2)施工技术措施分析
分层开挖:先适量挖建筑四周土体,是土体应力得到一个缓慢的释放,避免因突然卸载使地下连续墙受力猛增而变形。挖土时,同时卸载立柱桩四周土体,以确保立柱桩周边土压力的平衡。土体加固:因土抗剪能力小,成槽前,用a700mm水泥土搅拌桩对槽壁两侧进行加固处理,以确保成槽的质量;采用劈裂注浆技术对坑内被动土进行加固处理,提高其抗剪能力。降水:利用轻型井点降水方法降水2周;采用20m长的喷射井点,对深层土体进行降水,使土体固结,从而使土体抗剪能力得到响应提高。开挖时,地下水降至基坑以下约1m时,施工效果最好。利用支撑作栈桥:该工程施工场地狭小,仅有一条宽约5m的公用施工道路位于建筑西侧。为此,利用第1道支撑南北向的对撑,设计2个施工栈桥,宽12m左右,和公用道路连通,使问题得到解决。未解决基坑出土困难问题,在栈桥完工后,2道栈桥靠近南侧各设置1台qtg260起重机,最后出土量达4000m3/d。
2、地下室外墙防水层施工
(1)施工流程
按照设计要求,需要在地下室外墙迎水面和底板底部设置防水层,并要着重考虑防水层端部、节点及贯穿部位的防水工作。本工程围护结构与地下室外墙之间供施工人员进行外墙防水层施工地空间十分有限,为此,工程设计人员决定在地下室结构前进行防水层施工。
(2)防水层施工
底板工程桩端防水层施工以及地下室墙体与垫层接缝处防水施工这两方面来分析。
3、地下室预应力混凝土桁架施工
(1)预应力混凝土桁架施工
施工过程中,张拉时必须保证顶板受力均匀,避免先浇混凝土导致约束受力不均,故先不浇捣桁架竖腹杆和斜腹杆,等到上弦梁板中应力稳定后,再进行竖腹杆、斜腹杆的支模及混凝土浇筑施工,并且混凝土后浇桁架不会容易出现裂缝。在施工过程中,利用排架支撑地下室顶板。
(2)监测
在连接上部结构第1道钢桁架后,在2个简体创造了新的约束,导致应力再次上升,之后就保持平稳了。
4、高层结构爬升模板体系施工
(1)大模板施工
为保养大模板,架体和模板之间留着空隙,塞薄型海绵条于每块模板下和模板内拼缝内,可使模板不易变形,也确保墙面光洁、规整。在地面对大模板进行拼装,利用塔吊吊在架体上,和架体一同上升。检测显示,本工程东西简体的垂直偏差控制在10mm以内。
(2)由爬架改制成导轨式爬模
普通的爬升脚手架架宽900mm,为了使大模板提升方便且保养易行,所以改造爬架为下半部宽1200mm的爬升主体,上半部保留原来的宽900mm的挂模体,搭上下面的爬升主体架,并确保保持约500mm间隙,利于模板清洁保养和钢筋绑扎工作。导轨式爬模实际上是由常规导轨式爬升脚手架改造而成的,在改造设计过程中,为施工满足,对大模板水平和垂直两个方向的附加力需要采取对治措施。为了提高爬模侧向刚度,在吊点位置加设之字形横向斜杆。
(3)导轨式爬模方案
本工程东西两座劲性钢筋混凝土简体12层以下为矩形,12层以上为品字形,在中间钢桁架部位各伸出1500mm长h型钢牛腿,结构是比较特别的,遵照3级工艺流程,需要先吊装劲性钢结构,接着安装混凝土结构,最后吊装中间纯钢结构,3级流程之间均相差3~6层。为了减小垂直运输量并保证立体施工安全,采用导轨式爬升脚手架进行简体施工,结合大模板施工形成导轨式爬模方案,整体提升和单片提升都可以进行。从12层开始设置爬架,直到建成屋顶后再拆除。利用2台m440型塔吊进行垂直运输。
五、结束语
通过结合工程中的实际特点,严格遵循施工工艺流程,在保证建筑工程土建施工的质量的前提下,更加有效的保证工程的施工安全,达到顺利完成工程的目的。
参考文献:
[1]孙焱.浅谈高层建筑施工中整体电动爬架的应用[J].科技信息.2009(18)
[2]李华春.论高层建筑高位转换层施工技术[J].广东科技.2009(04)
【关键词】 高层建筑;施工技术;安全施工
一、 引言
近年来,高层建筑迅猛发展,高层建筑施工具有施工工艺复杂、施工周期长、工程量巨大等特点,与多层建筑的施工工艺有明显的不同。因此对工程结构的施工质量要求比较高,对结构的安全性要求也比较高。因此,对高层建筑土建工程施工技术探讨就迫在眉睫了。
二、工程实例
石家庄市某小区高层建筑高24层,地下1层,建筑总高为156m,建筑总面积为97206平方米,工程平面图为长方形,长为76m,宽66m。地下1层主要是由钢筋混凝土做成,地上部分两侧为劲性钢筋混凝土简体,中央结构属钢结构,于6~10层、22~24层位置设置钢桁架,联合抗震墙。外墙材料采用金属玻璃。
工程由上而下土層为:2m填土、0.5m粉质粘土、5.1m淤泥质粉质粘土、8.2m淤泥质粘土、6.6m粉质粘土、4.2m粉质粘土、3.4m细粉砂。
三、本工程的施工难点
1、建筑混凝土简体垂直度误差须控制在10mm以下。但因为建筑带有很多没有规则的外伸钢牛腿,造成模板及脚手架施工具有困难。
2、基坑开挖平均深10.9m,最深处大于16m,因为建筑四周有其他建筑,地下埋有管路,施工时不可对其造成破坏。
3、施工时紧靠地界红线,且非常靠近地下1室,导致地下室外墙防水层施工难度较大。
4、地下室顶板承受的两侧简体的压力较大,故在地下室设置了4榀桁架,均长5516m。
四、施工技术分析
1、深基坑围护施工
(1)围护结构构成
通过计算,工程人员规划围护结构由以下几个方面构成:立柱:材料选择工程钢管桩,为省时省工,尽量使用原工程桩进行支撑平面布置。地下连续挡土墙:考虑到工程基坑深度及周边建筑实例,采用c30混凝土做成地下连续挡土墙结构,长33m、厚1m。钢筋混凝土圈梁、围檩及支撑:c30混凝土,共三道。将第1道支撑标高控制在最小范围内,根据地下室及挖土机械特点,确定支撑标高,支撑设计要满足围护结构的稳定需要,南北向采用混凝土对撑,周围采用混凝土边桁架和角撑。
(2)施工技术措施分析
分层开挖:先适量挖建筑四周土体,是土体应力得到一个缓慢的释放,避免因突然卸载使地下连续墙受力猛增而变形。挖土时,同时卸载立柱桩四周土体,以确保立柱桩周边土压力的平衡。土体加固:因土抗剪能力小,成槽前,用a700mm水泥土搅拌桩对槽壁两侧进行加固处理,以确保成槽的质量;采用劈裂注浆技术对坑内被动土进行加固处理,提高其抗剪能力。降水:利用轻型井点降水方法降水2周;采用20m长的喷射井点,对深层土体进行降水,使土体固结,从而使土体抗剪能力得到响应提高。开挖时,地下水降至基坑以下约1m时,施工效果最好。利用支撑作栈桥:该工程施工场地狭小,仅有一条宽约5m的公用施工道路位于建筑西侧。为此,利用第1道支撑南北向的对撑,设计2个施工栈桥,宽12m左右,和公用道路连通,使问题得到解决。未解决基坑出土困难问题,在栈桥完工后,2道栈桥靠近南侧各设置1台qtg260起重机,最后出土量达4000m3/d。
2、地下室外墙防水层施工
(1)施工流程
按照设计要求,需要在地下室外墙迎水面和底板底部设置防水层,并要着重考虑防水层端部、节点及贯穿部位的防水工作。本工程围护结构与地下室外墙之间供施工人员进行外墙防水层施工地空间十分有限,为此,工程设计人员决定在地下室结构前进行防水层施工。
(2)防水层施工
底板工程桩端防水层施工以及地下室墙体与垫层接缝处防水施工这两方面来分析。
3、地下室预应力混凝土桁架施工
(1)预应力混凝土桁架施工
施工过程中,张拉时必须保证顶板受力均匀,避免先浇混凝土导致约束受力不均,故先不浇捣桁架竖腹杆和斜腹杆,等到上弦梁板中应力稳定后,再进行竖腹杆、斜腹杆的支模及混凝土浇筑施工,并且混凝土后浇桁架不会容易出现裂缝。在施工过程中,利用排架支撑地下室顶板。
(2)监测
在连接上部结构第1道钢桁架后,在2个简体创造了新的约束,导致应力再次上升,之后就保持平稳了。
4、高层结构爬升模板体系施工
(1)大模板施工
为保养大模板,架体和模板之间留着空隙,塞薄型海绵条于每块模板下和模板内拼缝内,可使模板不易变形,也确保墙面光洁、规整。在地面对大模板进行拼装,利用塔吊吊在架体上,和架体一同上升。检测显示,本工程东西简体的垂直偏差控制在10mm以内。
(2)由爬架改制成导轨式爬模
普通的爬升脚手架架宽900mm,为了使大模板提升方便且保养易行,所以改造爬架为下半部宽1200mm的爬升主体,上半部保留原来的宽900mm的挂模体,搭上下面的爬升主体架,并确保保持约500mm间隙,利于模板清洁保养和钢筋绑扎工作。导轨式爬模实际上是由常规导轨式爬升脚手架改造而成的,在改造设计过程中,为施工满足,对大模板水平和垂直两个方向的附加力需要采取对治措施。为了提高爬模侧向刚度,在吊点位置加设之字形横向斜杆。
(3)导轨式爬模方案
本工程东西两座劲性钢筋混凝土简体12层以下为矩形,12层以上为品字形,在中间钢桁架部位各伸出1500mm长h型钢牛腿,结构是比较特别的,遵照3级工艺流程,需要先吊装劲性钢结构,接着安装混凝土结构,最后吊装中间纯钢结构,3级流程之间均相差3~6层。为了减小垂直运输量并保证立体施工安全,采用导轨式爬升脚手架进行简体施工,结合大模板施工形成导轨式爬模方案,整体提升和单片提升都可以进行。从12层开始设置爬架,直到建成屋顶后再拆除。利用2台m440型塔吊进行垂直运输。
五、结束语
通过结合工程中的实际特点,严格遵循施工工艺流程,在保证建筑工程土建施工的质量的前提下,更加有效的保证工程的施工安全,达到顺利完成工程的目的。
参考文献:
[1]孙焱.浅谈高层建筑施工中整体电动爬架的应用[J].科技信息.2009(18)
[2]李华春.论高层建筑高位转换层施工技术[J].广东科技.2009(04)