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摘要:高层建筑的施工技术复杂,在整个施工过程中占有重要的地位。本文结合高层建筑的施工特点,探讨了高层建筑施工过程中的常见问题及解决措施,介绍了高层建筑安全、质量、进度管理等方面的措施,并提出了一套高层建筑施工管理方法。
关键词:高层建筑;施工管理;技术;安全;质量
随着科学技术的发展和时代的进步,高层建筑如雨后春笋般的涌现。从纽约帝国大厦到世贸大楼,从上海金茂大厦到深圳地王大厦,在一定程度上反映了一个国家、一个城市的经济实力和科技水平。通常意义上的高层建筑是指20层以上的建筑体,具有层数高、形体大、基础埋置深、作业场地受限等情况,要抵抗竖向和水平荷载,探讨高层建筑施工中的施工管理问题,具有重要意义。
一、高层建筑的施工特点
1、工程量大、工序复杂。高层建筑的施工,土方、钢筋、模板、混凝土、砌筑、装修、设备管线安装等工程量都要增大,同时工序多,十多个专业工种交叉作业,组织配合十分复杂。对技术有更高的要求,比如大体积混凝土裂缝控制技术,粗钢筋连接技术、高强度等级混凝土技术,新型模板应用技术等。
2、施工周期长,工期紧。高层建筑平均2年左右,常常是两班或三班作业,工期长而紧,且需进行冬、雨期施工,为保证工程质量,应有特殊的施工技术措施,需要合理安排工序,才能缩短工期,减少费用。
3、基础深、地基处理复杂。高层建筑的上层结构载荷很大,基础底面压力也很大,应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑基础一般较深,土方开挖、基坑支护、地基处理以及深层降水,安全和技术上都很困难复杂。
4、高空作业。高层建筑一般为45~80m,甚至超过100m,高处作业多,垂直运输量大,施工中要解决好高空材料、制品、机具设备、人员的垂直运输,合理地选用各种垂直运输机械,妥善安排好材料、设备和工人的上下班及运输问题,用水、用电、通讯问题,甚至垃圾的处理等问题,以提高工效。
5、高层建筑结构布置。平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。平面突出部分不宜过长。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。
二、高层建筑施工中的问题及原因
1、高层建筑深基础施工。
我国地区辽阔,地质差异很大,高层建筑的基础更要因地制宜,采取多种途径。如果地基土质较复杂,持力层较深,而地下室埋置深度并不大,则采用桩基础是必要的,宜侧重发展现浇和预制的钢筋混凝土桩。预制桩质量较有保证,鉴别承载力方法明确,预应力空心管桩有较大的承载力,预制桩对高地下水位地区更为适用;现浇桩适应性强,噪声小、造价低,可以作为发展重点,并努力实现机械化。当基础埋置特别深时,在施工技术上困难大,并且不易保证施工的安全,宜采用沉井或沉箱法施工。
2、高层建筑的装修设备。
同一般多层建筑比较,高层建筑的装修标准较高,设备复杂。高层建筑的外墙饰面较多层建筑更要求与基层结合牢固,耐久性好,立面丰富多采,施工操作方便,宜着重发展以下一些做法:各种有机或无机的高分子涂料饰面、环保及节能装饰幕墙等,对高层建筑大面积、机械化施工将带来较大的可能性和好处。
3、高层建筑的施工组织管理
高层建筑由于层数多、结构工程量大、专业工种多、地下工程和装修设备较复杂,在施工组织管理上必须遵循保证重点,统筹安排,按期按质交付使用,合理安排施工顺序,尽量采用流水作业法及网络计划技术组织施工,提高机械化施工水平,采用先进科学技术,合理安排施工现场。通过合理的施工组织,解决好各专业施工的协调和穿插施工作业,有针对性地解决好各施工阶段的问题,达到保证质量、安全与工期,降低成本和提高效益。
4、技术质量方面。
现代建筑科技含量高,涉及专业多,安装的质量技术要求越来越高。每一个专业既有自己的特定位置空间、技術要求,同时又必须满足其他专业施工的时间顺序和空间位置的合理需求。如果在技术上未能充分全面考虑,特别是一些交叉部位的细节考虑不周,则极易产生问题。
5、高层建筑施工进度。
根据工程进度计划的实施调整情况,分阶段发布一平面管理实施汁划,包含时间计划表、责任人、执行标准、奖罚条例,在计划执行中不定期召开生产调度会,经充分协调确定后发布计划调整书。
三、高层建筑施工管理措施
1、高层建筑安全管理方面。
在施工前,严格按质量体系的要求编制项目质量计划,明确各工序、各环节的安全措施、负责人及奖惩措施。建立项目安全保证体系,各队有专职的安全员,专职安全员经过劳动部门培训,持证上岗。做到安全工作由项目经理亲自抓,安全业务部门专职抓。加强安全标准化管理,采用如开会议、现场监督、检查评比、劳动竟赛等各种形式搞好施工安全。悬挂安全警示牌,张贴安全宣传标语,造就安全施工环境,时刻在施工人员心中敲警钟。严格执行有关安全检查生产制度,坚持做到交任务必须交安全措施的要求,对安全关键部位进行经常性的安全检查,及时排除不安全因素。各种电器闸箱要安装漏电保护装置,并经常检查完好程度,发现隐患应及时处理。立体交叉施工时,不得在垂直面上出现高低层次的同一施工号,搭设防护棚,并在高空作业区设置警线,派专人看管。我们在创新中心项目的研发中心大楼实施过程中,实施精细化管理,通过完善措施、落实责任人、加强跟踪检查、加强处罚措施等方面,使该项目的安全施工管理得到有效的控制,确保了项目全过程的安全施工。
2、高层建筑进度控制方面。
由于现代高层建筑具有规模庞大,工程结构与工艺复杂,建设周期长及相关单位多等特点,决定了工程进度将受到许多因素的影响,要想有效地控制工程进度,就必须对影响进度的有利因素和不利因素进度全面、细致的分析和预测。这样一方面可以促进对有利因素的充分利用和对不利因素的预防;另一方面也便于来制定预防措施,事中采取有效对策,事后进度妥善补救,以缩小实际进度与计划进度的偏差,实现对高层建筑进度的静态控制和动态控制。高层建筑施工进度是一个动态实施过程。施工进度计划在实施过程中,会因为新情况的产生,各种干扰因素和风险因素的作用面发生变化,使人们难以在执行过程中检查工程项目实际进度发展情况,并将实际状况与计划安排进度做一对比,从中得出偏离计划的信息,然后在分析偏差及其产生原因的基础上,通过采取组织、技术、经济等措施维待原计划的正常实施。如果采取措施后不能维待原计划,则需要对原计划进度调整和修正,再按照新的进度计划实施。
实施进度控制的目标就通过有效的进度控制工作和具体的进度控制措施,在满足投资和质量的前提下,力求使高层建筑的实际工期不超过计划工期,以保证高层建筑按期完成。在高层建筑计划阶段所确定的工期目标,往往是综合考虑各个方面的因素而确定的合理工期,因此,时间上的任何变化,无论是进度拖延还是超前,都可能造成其它目标的失控。如果高层建筑实施过程中出现进度超前的情况,进度控制人员必须综合分析进度超前对后续工作产生的影响,提出合理的进度调整方案,以确保工期总目标的顺利实现。
3、高层建筑质量管理方面。质量管理是为了保证和提高产品质量所进行的计划、组织、协调、控制等各项工作的总称,由于市场建筑施工存在着复杂的纵横关系,非一个施工单位能够保证整个建筑物全部功能的质量,从设计、施工一直到竣工使用,必须将参加建设的所有单位组织起来,统一协调,分工合作,才能建立起保证体系,确保建筑产品的全部功能质量。一方面,提高全体施工人员素质,从全面质量管理角度对工程质量明确目标,按照国家规范、标准进行质量管理。另一方面,完善质量保证体系,做好工程质量检查和验收工作,坚持分项、分部工程质量和验收,及时评定,保证分项工程质量,建立完善的质量档案。
一个项目工程的建设首先是施工图纸设计,设计的好坏直接影响工程的整体质量。施工队伍素质的高低直接影响工程质量的好坏。施工队伍确认后,建设单位即应与其签订合同(或协议),将甲乙双方的关系用法律条文写下来,合同内容必然严密,条款详尽、责任明确、奖罚分明、要求合理、手续完备、查核布据。提高监督执法的透明度,建立健全工程质量监督告知制度,使工程质量真正建立预见性、服务性的质量监督模式,做到服务与执法有机结合。工程竣工验收是建设工程的最后一道程序,是对工程设计、工程质量的最后检查总结。工程完工后,在组织验收七个工作日前,施工单位应通知项目监督工程师进行质量检查,验收时,要严格执行国家颁发的工程验收规范标准和强制性标准要求,逐项验收评定。
4、高层建筑工程变更方面。计划管理是一项全面的和综合性的管理工作,具有系统性,全过程和全员管理的特点,即全面计划管理。结合高层建筑规模大、基础深、层数高和间距较密的特点,做好计划管理能更有效地推进高层项目的顺利施工。由于建筑设计与工程实际情况不可能完全一致,设计人员的技术水平和工作能力使设计图纸未达到建设单位的要求和施工的深度,建设单位根据实际情况对工程的修改或补充等原因致使工程变更和设计变更在所难免。而这些变更必然会带来工程量的增减和工程造价的变化,极端情况下会出现工程造价难于控制的局面。因此在设计部门应切实做好调研工作,弄清建设单位的真实意图,对施工场地进行详细踏勘,在施工过程中应严格控制工程量,力求变更最少。
四、结语
随着城市人口的不断增加,建设可用地的减少,高层建筑继续向着更高发展。在确保高层建筑物具有足够可靠度的前提下,为了进一步节约材料和降低造价,高层建筑结构够构件正在不断更新,设计理念也在不断发展。高层建筑施工项目的成功管理不仅对项目、对企业有良好经济效益,对国家也会产生良好的社会效益。综合上述,对高层建筑的施工要求及其管理是貫穿于整个施工过程的全方位管理。希望本文的一些观点和总结能对承建高层建筑的企业和高空作业的从业人员提供一些有价值的参考。
参考文献:
[1]徐银夫.关于高层建筑结构设计的研究[J].科技经济市场,2006,(02).
[2]李琳.浅论多层住宅建筑施工管理[J].科技设计管理,2009,12.
[3]杨跃.高层建筑施工.武汉:华中科技大学出版社,2004.
[4]徐至钧,赵锡宏,陈祥福.超高层建筑结构设计与施工[M].北京:机械工业出版社,2007,6.
[5]闫震,王海周.高层建筑施工质量管理控制措施探析[J].中国新技术新产品,2010,(6).
关键词:高层建筑;施工管理;技术;安全;质量
随着科学技术的发展和时代的进步,高层建筑如雨后春笋般的涌现。从纽约帝国大厦到世贸大楼,从上海金茂大厦到深圳地王大厦,在一定程度上反映了一个国家、一个城市的经济实力和科技水平。通常意义上的高层建筑是指20层以上的建筑体,具有层数高、形体大、基础埋置深、作业场地受限等情况,要抵抗竖向和水平荷载,探讨高层建筑施工中的施工管理问题,具有重要意义。
一、高层建筑的施工特点
1、工程量大、工序复杂。高层建筑的施工,土方、钢筋、模板、混凝土、砌筑、装修、设备管线安装等工程量都要增大,同时工序多,十多个专业工种交叉作业,组织配合十分复杂。对技术有更高的要求,比如大体积混凝土裂缝控制技术,粗钢筋连接技术、高强度等级混凝土技术,新型模板应用技术等。
2、施工周期长,工期紧。高层建筑平均2年左右,常常是两班或三班作业,工期长而紧,且需进行冬、雨期施工,为保证工程质量,应有特殊的施工技术措施,需要合理安排工序,才能缩短工期,减少费用。
3、基础深、地基处理复杂。高层建筑的上层结构载荷很大,基础底面压力也很大,应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑基础一般较深,土方开挖、基坑支护、地基处理以及深层降水,安全和技术上都很困难复杂。
4、高空作业。高层建筑一般为45~80m,甚至超过100m,高处作业多,垂直运输量大,施工中要解决好高空材料、制品、机具设备、人员的垂直运输,合理地选用各种垂直运输机械,妥善安排好材料、设备和工人的上下班及运输问题,用水、用电、通讯问题,甚至垃圾的处理等问题,以提高工效。
5、高层建筑结构布置。平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。平面突出部分不宜过长。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。
二、高层建筑施工中的问题及原因
1、高层建筑深基础施工。
我国地区辽阔,地质差异很大,高层建筑的基础更要因地制宜,采取多种途径。如果地基土质较复杂,持力层较深,而地下室埋置深度并不大,则采用桩基础是必要的,宜侧重发展现浇和预制的钢筋混凝土桩。预制桩质量较有保证,鉴别承载力方法明确,预应力空心管桩有较大的承载力,预制桩对高地下水位地区更为适用;现浇桩适应性强,噪声小、造价低,可以作为发展重点,并努力实现机械化。当基础埋置特别深时,在施工技术上困难大,并且不易保证施工的安全,宜采用沉井或沉箱法施工。
2、高层建筑的装修设备。
同一般多层建筑比较,高层建筑的装修标准较高,设备复杂。高层建筑的外墙饰面较多层建筑更要求与基层结合牢固,耐久性好,立面丰富多采,施工操作方便,宜着重发展以下一些做法:各种有机或无机的高分子涂料饰面、环保及节能装饰幕墙等,对高层建筑大面积、机械化施工将带来较大的可能性和好处。
3、高层建筑的施工组织管理
高层建筑由于层数多、结构工程量大、专业工种多、地下工程和装修设备较复杂,在施工组织管理上必须遵循保证重点,统筹安排,按期按质交付使用,合理安排施工顺序,尽量采用流水作业法及网络计划技术组织施工,提高机械化施工水平,采用先进科学技术,合理安排施工现场。通过合理的施工组织,解决好各专业施工的协调和穿插施工作业,有针对性地解决好各施工阶段的问题,达到保证质量、安全与工期,降低成本和提高效益。
4、技术质量方面。
现代建筑科技含量高,涉及专业多,安装的质量技术要求越来越高。每一个专业既有自己的特定位置空间、技術要求,同时又必须满足其他专业施工的时间顺序和空间位置的合理需求。如果在技术上未能充分全面考虑,特别是一些交叉部位的细节考虑不周,则极易产生问题。
5、高层建筑施工进度。
根据工程进度计划的实施调整情况,分阶段发布一平面管理实施汁划,包含时间计划表、责任人、执行标准、奖罚条例,在计划执行中不定期召开生产调度会,经充分协调确定后发布计划调整书。
三、高层建筑施工管理措施
1、高层建筑安全管理方面。
在施工前,严格按质量体系的要求编制项目质量计划,明确各工序、各环节的安全措施、负责人及奖惩措施。建立项目安全保证体系,各队有专职的安全员,专职安全员经过劳动部门培训,持证上岗。做到安全工作由项目经理亲自抓,安全业务部门专职抓。加强安全标准化管理,采用如开会议、现场监督、检查评比、劳动竟赛等各种形式搞好施工安全。悬挂安全警示牌,张贴安全宣传标语,造就安全施工环境,时刻在施工人员心中敲警钟。严格执行有关安全检查生产制度,坚持做到交任务必须交安全措施的要求,对安全关键部位进行经常性的安全检查,及时排除不安全因素。各种电器闸箱要安装漏电保护装置,并经常检查完好程度,发现隐患应及时处理。立体交叉施工时,不得在垂直面上出现高低层次的同一施工号,搭设防护棚,并在高空作业区设置警线,派专人看管。我们在创新中心项目的研发中心大楼实施过程中,实施精细化管理,通过完善措施、落实责任人、加强跟踪检查、加强处罚措施等方面,使该项目的安全施工管理得到有效的控制,确保了项目全过程的安全施工。
2、高层建筑进度控制方面。
由于现代高层建筑具有规模庞大,工程结构与工艺复杂,建设周期长及相关单位多等特点,决定了工程进度将受到许多因素的影响,要想有效地控制工程进度,就必须对影响进度的有利因素和不利因素进度全面、细致的分析和预测。这样一方面可以促进对有利因素的充分利用和对不利因素的预防;另一方面也便于来制定预防措施,事中采取有效对策,事后进度妥善补救,以缩小实际进度与计划进度的偏差,实现对高层建筑进度的静态控制和动态控制。高层建筑施工进度是一个动态实施过程。施工进度计划在实施过程中,会因为新情况的产生,各种干扰因素和风险因素的作用面发生变化,使人们难以在执行过程中检查工程项目实际进度发展情况,并将实际状况与计划安排进度做一对比,从中得出偏离计划的信息,然后在分析偏差及其产生原因的基础上,通过采取组织、技术、经济等措施维待原计划的正常实施。如果采取措施后不能维待原计划,则需要对原计划进度调整和修正,再按照新的进度计划实施。
实施进度控制的目标就通过有效的进度控制工作和具体的进度控制措施,在满足投资和质量的前提下,力求使高层建筑的实际工期不超过计划工期,以保证高层建筑按期完成。在高层建筑计划阶段所确定的工期目标,往往是综合考虑各个方面的因素而确定的合理工期,因此,时间上的任何变化,无论是进度拖延还是超前,都可能造成其它目标的失控。如果高层建筑实施过程中出现进度超前的情况,进度控制人员必须综合分析进度超前对后续工作产生的影响,提出合理的进度调整方案,以确保工期总目标的顺利实现。
3、高层建筑质量管理方面。质量管理是为了保证和提高产品质量所进行的计划、组织、协调、控制等各项工作的总称,由于市场建筑施工存在着复杂的纵横关系,非一个施工单位能够保证整个建筑物全部功能的质量,从设计、施工一直到竣工使用,必须将参加建设的所有单位组织起来,统一协调,分工合作,才能建立起保证体系,确保建筑产品的全部功能质量。一方面,提高全体施工人员素质,从全面质量管理角度对工程质量明确目标,按照国家规范、标准进行质量管理。另一方面,完善质量保证体系,做好工程质量检查和验收工作,坚持分项、分部工程质量和验收,及时评定,保证分项工程质量,建立完善的质量档案。
一个项目工程的建设首先是施工图纸设计,设计的好坏直接影响工程的整体质量。施工队伍素质的高低直接影响工程质量的好坏。施工队伍确认后,建设单位即应与其签订合同(或协议),将甲乙双方的关系用法律条文写下来,合同内容必然严密,条款详尽、责任明确、奖罚分明、要求合理、手续完备、查核布据。提高监督执法的透明度,建立健全工程质量监督告知制度,使工程质量真正建立预见性、服务性的质量监督模式,做到服务与执法有机结合。工程竣工验收是建设工程的最后一道程序,是对工程设计、工程质量的最后检查总结。工程完工后,在组织验收七个工作日前,施工单位应通知项目监督工程师进行质量检查,验收时,要严格执行国家颁发的工程验收规范标准和强制性标准要求,逐项验收评定。
4、高层建筑工程变更方面。计划管理是一项全面的和综合性的管理工作,具有系统性,全过程和全员管理的特点,即全面计划管理。结合高层建筑规模大、基础深、层数高和间距较密的特点,做好计划管理能更有效地推进高层项目的顺利施工。由于建筑设计与工程实际情况不可能完全一致,设计人员的技术水平和工作能力使设计图纸未达到建设单位的要求和施工的深度,建设单位根据实际情况对工程的修改或补充等原因致使工程变更和设计变更在所难免。而这些变更必然会带来工程量的增减和工程造价的变化,极端情况下会出现工程造价难于控制的局面。因此在设计部门应切实做好调研工作,弄清建设单位的真实意图,对施工场地进行详细踏勘,在施工过程中应严格控制工程量,力求变更最少。
四、结语
随着城市人口的不断增加,建设可用地的减少,高层建筑继续向着更高发展。在确保高层建筑物具有足够可靠度的前提下,为了进一步节约材料和降低造价,高层建筑结构够构件正在不断更新,设计理念也在不断发展。高层建筑施工项目的成功管理不仅对项目、对企业有良好经济效益,对国家也会产生良好的社会效益。综合上述,对高层建筑的施工要求及其管理是貫穿于整个施工过程的全方位管理。希望本文的一些观点和总结能对承建高层建筑的企业和高空作业的从业人员提供一些有价值的参考。
参考文献:
[1]徐银夫.关于高层建筑结构设计的研究[J].科技经济市场,2006,(02).
[2]李琳.浅论多层住宅建筑施工管理[J].科技设计管理,2009,12.
[3]杨跃.高层建筑施工.武汉:华中科技大学出版社,2004.
[4]徐至钧,赵锡宏,陈祥福.超高层建筑结构设计与施工[M].北京:机械工业出版社,2007,6.
[5]闫震,王海周.高层建筑施工质量管理控制措施探析[J].中国新技术新产品,2010,(6).