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【摘 要】 在高层建筑项目的施工过程中,对于施工技术对质量的影响是非常大的,必须做好施工技术的质量控制。本文主要阐述了高层建筑施工技术的关键技术。
【关键词】 高层建筑;施工技术;施工要点;施工控制
一、高层建筑施工技术的特点
1、施工技术要求高
当前高层建筑中主要使用钢筋混凝土作为构架材料,并且逐步的在发展钢结构。在进行钢筋混凝土施工中主要是以现浇为主,所以必须重视钢筋连接、工业化模版等施工技术。此外,在高层建筑施工中的防水问题、消防问题、施工设备等的要求也是比较高的,对于高层建筑外墙施工、内部平面设计、使用功能等方面要求都比较高。
2、施工周期较长
高层建筑由于其复杂性和工程量大的特点,致使高层建筑的施工周期也较长,平均都在两年以上。要想有效的缩短工程预期,就必须要在施工工艺和施工组织上下功夫,要针对高层结构设计的不同采取不同的施工方法,有效的降低企业生产成本.促进高层建筑施工水平的提升。
3、高空作业多
高层建筑相比多层建筑来说自身的施工难度比较大,这就导致了实际施工过程中的运输工作量的增加。在高层建筑高空作业过程中需要处理到大量的人员、施工设备、材料的垂直运输。在施工的过程中应该做好高空防护工作,避免出现工程事故。
4、基础埋深度较深
高层建筑由于其自身特点所决定,所以在进行建筑施工前,对于地基基础的埋深度有着严格的要求与标准,一般不小于建筑物实际高度的1/12,特殊的桩基机构不小于建筑物的1/15,而且还要带有至少一层的地下室结构。
二、高层建筑施工关键技术分析
1、基础施工技术
高层建筑的基础施工主要有土方开挖、基坑的支护、基础混凝土浇筑等工作。高层建筑中的基础是整个房屋结构的重要组成部分,其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的20%—30%、总工期30%~40%左右。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定,基础埋置深度,天然地基时应为建筑高度的1/12;桩基时应为建筑高度的1/15,桩长不计在埋置深度以内。为此深基础工程已成为建造高层建筑的条件。
由于高层建筑在城市建筑密集区,施工场地狭窄。对邻近建筑及四周市政工程设施的安全和保护,对基坑工程的稳定和位移要求很严,而基坑工程在施工过程中大部分是临时工程。深基坑的开挖与支护,施工风险较大。它涉及到土力学强度与稳定问题、位移变形问题、土与支护结构相互作用问题以及环境岩土工程问题。这些问题随着岩土性质不同而差异很大。设计施工不当,极易发生基坑工程事故。基坑深度超过5m以上的项目,其边坡支护和基坑开挖、地下降水等均应有专项施工方案,且该方案应请富有专业知识和施工经验的专家组进行可行性论证,由项目总监审核后才能实施。
高层建筑常用的基础形式有:十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础、桩基础和复合基础。为了保证基础的稳定性,防止基础滑移,高层建筑基础工程施工时,必须解决人工地基、降低地下水位、支护工程、基础混凝土浇筑以及防止基础施工影响邻近建筑和地下管道等问题。
2、混凝土工程施工技术
混凝土质量的主要指标之一是压强。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比,当水灰比相等时,高标水比泥低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以,凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土的强度成正比,水灰比大,混凝土强度就高,水灰比小,混凝土强度就低。因此,水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。综上所述,响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比;要控制好混凝土质量最重要的是:控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。在满足设计要求的质量指标前提下,尽量降低成本,这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性,这是客观的,但通过科学管理可以控制其达到最到最小值。因此,混凝土标准差能反映施工单位的时间管理水平,管理水平越高,标准差越小。可以说,混凝土的质量控制实质上是标准差的控制。
3、结构转换层施工技术
高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置,而下班则需要大空间的轴线布置,而这一要求与结构力学、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大,上部受力较小,正常布置时应当是下部刚度大,墙多、柱网密,到上面逐渐减少墙、柱,扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求,结构必须以与常规相反的方式布置。是上布置小空间,下部布置大空间;上部布置刚度大的剪力墙,下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置,就必须在结构转换的楼层设置转换层。不管采用何种转换形式,带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。随着转换层位置上移,应设计带转换层的筒体结构。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。
对这两类转换结构,转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一,转换层商度越高转换层上下层间位移角及内力突变越明显,设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构,控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层问位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或简体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大简体及落地墙厚度,提高混凝土强度等级,必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体,提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部:不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。
4、施工后浇带的施工技术
在高层建筑物中,由于功能和造型的需要,往往把高层主楼与低层裙房连在一起,裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看,希望将高层与裙房脱开,这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙,使平面布局受局限,因此施工后浇带法便应运而生。一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工,这样回填土后场地平整,便于上部结构施工。对于上部结构,无论是高层主楼与低层裙房同时施工,还是先施工高层后施工低层,同样要按施工图预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带,待主楼与裙房主体完工后,再用微膨胀混凝土将它浇筑起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分,因为高层主楼完成之后,一般情况下,其沉降量已完成最终沉降量的60~80%,剩下的沉降量就小多了。这时再补齐施工后浇带混凝土,二者差异沉降量就较小,这部分差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。对于施工后浇收缩带,宜在主体结构完工两个月后浇筑混凝土,这时估计混凝土收缩量已完成60%以上。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的变形缝反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小。在施工后浇带处,混凝土虽为后浇,但钢筋不能断。如果梁、板跨度不大,可一次配足钢筋;如果跨度较大,可按规定断开,在补齐混凝土前焊接好。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般可按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强。后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般宽度以700~1000mm为宜。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜留直缝。
三、结束语
随着我国城镇高层建筑业的迅速发展,当前加强高层建筑施工是一項非常复杂的工程。首先,要对高层建筑施工的特征有一个清晰地认识;其次,要对高层建筑施工的现状有一个准确地把握;最后,要对高层建筑施工技术要点有一个科学地分析。只有这样,才能切实增强高层建筑施工的有效性与实效性,才能真正实现高层建筑施工事业又好又快的发展。
参考文献:
[1]何登前.对高层建筑施工技术的探讨[J].四川建材,2013.
[2]李宁.现代我国高层建筑施工技术探讨[J].科技风,2012.
【关键词】 高层建筑;施工技术;施工要点;施工控制
一、高层建筑施工技术的特点
1、施工技术要求高
当前高层建筑中主要使用钢筋混凝土作为构架材料,并且逐步的在发展钢结构。在进行钢筋混凝土施工中主要是以现浇为主,所以必须重视钢筋连接、工业化模版等施工技术。此外,在高层建筑施工中的防水问题、消防问题、施工设备等的要求也是比较高的,对于高层建筑外墙施工、内部平面设计、使用功能等方面要求都比较高。
2、施工周期较长
高层建筑由于其复杂性和工程量大的特点,致使高层建筑的施工周期也较长,平均都在两年以上。要想有效的缩短工程预期,就必须要在施工工艺和施工组织上下功夫,要针对高层结构设计的不同采取不同的施工方法,有效的降低企业生产成本.促进高层建筑施工水平的提升。
3、高空作业多
高层建筑相比多层建筑来说自身的施工难度比较大,这就导致了实际施工过程中的运输工作量的增加。在高层建筑高空作业过程中需要处理到大量的人员、施工设备、材料的垂直运输。在施工的过程中应该做好高空防护工作,避免出现工程事故。
4、基础埋深度较深
高层建筑由于其自身特点所决定,所以在进行建筑施工前,对于地基基础的埋深度有着严格的要求与标准,一般不小于建筑物实际高度的1/12,特殊的桩基机构不小于建筑物的1/15,而且还要带有至少一层的地下室结构。
二、高层建筑施工关键技术分析
1、基础施工技术
高层建筑的基础施工主要有土方开挖、基坑的支护、基础混凝土浇筑等工作。高层建筑中的基础是整个房屋结构的重要组成部分,其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的20%—30%、总工期30%~40%左右。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定,基础埋置深度,天然地基时应为建筑高度的1/12;桩基时应为建筑高度的1/15,桩长不计在埋置深度以内。为此深基础工程已成为建造高层建筑的条件。
由于高层建筑在城市建筑密集区,施工场地狭窄。对邻近建筑及四周市政工程设施的安全和保护,对基坑工程的稳定和位移要求很严,而基坑工程在施工过程中大部分是临时工程。深基坑的开挖与支护,施工风险较大。它涉及到土力学强度与稳定问题、位移变形问题、土与支护结构相互作用问题以及环境岩土工程问题。这些问题随着岩土性质不同而差异很大。设计施工不当,极易发生基坑工程事故。基坑深度超过5m以上的项目,其边坡支护和基坑开挖、地下降水等均应有专项施工方案,且该方案应请富有专业知识和施工经验的专家组进行可行性论证,由项目总监审核后才能实施。
高层建筑常用的基础形式有:十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础、桩基础和复合基础。为了保证基础的稳定性,防止基础滑移,高层建筑基础工程施工时,必须解决人工地基、降低地下水位、支护工程、基础混凝土浇筑以及防止基础施工影响邻近建筑和地下管道等问题。
2、混凝土工程施工技术
混凝土质量的主要指标之一是压强。混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比,当水灰比相等时,高标水比泥低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以,凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土的强度成正比,水灰比大,混凝土强度就高,水灰比小,混凝土强度就低。因此,水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。综上所述,响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比;要控制好混凝土质量最重要的是:控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。在满足设计要求的质量指标前提下,尽量降低成本,这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性,这是客观的,但通过科学管理可以控制其达到最到最小值。因此,混凝土标准差能反映施工单位的时间管理水平,管理水平越高,标准差越小。可以说,混凝土的质量控制实质上是标准差的控制。
3、结构转换层施工技术
高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置,而下班则需要大空间的轴线布置,而这一要求与结构力学、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大,上部受力较小,正常布置时应当是下部刚度大,墙多、柱网密,到上面逐渐减少墙、柱,扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求,结构必须以与常规相反的方式布置。是上布置小空间,下部布置大空间;上部布置刚度大的剪力墙,下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置,就必须在结构转换的楼层设置转换层。不管采用何种转换形式,带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。随着转换层位置上移,应设计带转换层的筒体结构。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。
对这两类转换结构,转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一,转换层商度越高转换层上下层间位移角及内力突变越明显,设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构,控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层问位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或简体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大简体及落地墙厚度,提高混凝土强度等级,必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体,提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部:不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。
4、施工后浇带的施工技术
在高层建筑物中,由于功能和造型的需要,往往把高层主楼与低层裙房连在一起,裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看,希望将高层与裙房脱开,这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙,使平面布局受局限,因此施工后浇带法便应运而生。一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工,这样回填土后场地平整,便于上部结构施工。对于上部结构,无论是高层主楼与低层裙房同时施工,还是先施工高层后施工低层,同样要按施工图预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带,待主楼与裙房主体完工后,再用微膨胀混凝土将它浇筑起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分,因为高层主楼完成之后,一般情况下,其沉降量已完成最终沉降量的60~80%,剩下的沉降量就小多了。这时再补齐施工后浇带混凝土,二者差异沉降量就较小,这部分差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。对于施工后浇收缩带,宜在主体结构完工两个月后浇筑混凝土,这时估计混凝土收缩量已完成60%以上。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位,一般在梁、板的变形缝反弯点附近,此位置弯矩不大,剪力也不大;也可选在梁、板的中部,弯矩虽大,但剪力很小。在施工后浇带处,混凝土虽为后浇,但钢筋不能断。如果梁、板跨度不大,可一次配足钢筋;如果跨度较大,可按规定断开,在补齐混凝土前焊接好。后浇带的配筋,应能承担由浇筑混凝土成为一整体后的差异沉降而产生的内力,一般可按差异沉降变形反算为内力,而在配筋上予以加强。后浇带的宽度应考虑便于施工操作,并按结构构造要求而定,一般宽度以700~1000mm为宜。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜留直缝。
三、结束语
随着我国城镇高层建筑业的迅速发展,当前加强高层建筑施工是一項非常复杂的工程。首先,要对高层建筑施工的特征有一个清晰地认识;其次,要对高层建筑施工的现状有一个准确地把握;最后,要对高层建筑施工技术要点有一个科学地分析。只有这样,才能切实增强高层建筑施工的有效性与实效性,才能真正实现高层建筑施工事业又好又快的发展。
参考文献:
[1]何登前.对高层建筑施工技术的探讨[J].四川建材,2013.
[2]李宁.现代我国高层建筑施工技术探讨[J].科技风,2012.