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摘要::社会主义市场经济体制不断完善、科学技术发展日新月异,这些都催生了建筑行业的迅速产生和发展,其中高层建筑工程更是如雨后春笋般一跃而起,规模和数量不断扩大,由此高层建筑面临的各种也相继涌现。本文主要探讨了高层建筑施工的特点以及技术要求,旨在不断完善高层建筑工程市场,提升高层建筑的整体质量和技术水平,推动高层建筑行业的快速、健康、持续发展。
关键词:高层建筑;施工;技术
中图分类号:TU97文献标识码: A
引言
科学技术以及材料的工艺在不断进步,这也为建筑的施工工艺的发展提供了有利条件。特别是高层建筑工程项目,设计、施工人员在进行施工过程中,要根据具体的工程项目、人员配置情况、所用到的施工工艺等制定科学、合理的施工方案。同时,针对新技术、新工艺,要在掌握其操作方法的基础上进行应用,保证整个工程项目的施工质量。文章结合实体工程项目,探讨高层建筑工程施工过程中的关键施工技术。
一、高层建筑施工的特点
1、工程技术要求严格
我国高层建筑主要以钢筋混凝土为建筑原料,极其重视钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品等施工技术的水平。除此之外,高层建筑对装饰、消防、设备、防水等也提出了十分严格的工艺要求。同时,现代人对于建筑外观以及布局也有着独特的想法,因此对平面布局、立体造型、使用功能要求高。
2、多高空作业
高层建筑一般采取垂直运输的方式输送建筑材料和人员,由于其自身高度较大,所以需要极其重视高空作业时用电、用水、通讯及安全措施等问题,防止意外事故以及人员伤亡。
3、工程制作周期长
高层建筑系统工程庞大,需要较长的施工周期,即使在冬季或者雨季也必然赶工程进度,即便如此,建筑周期一般也许两年左右。建筑的结构施工和装饰一般会耗费大部分工期,大大增加了投资成本。
二、高层建筑施工关键施工技术分析
1、高层建筑基础的施工
高层建筑因为楼层比较高,相比其他建筑地基稳定性能的要求较高。所以,实施建筑设计相关工作前,要求针对土质的比例结构开展严格检验。如果高层建筑的地基坚硬度不足,且持力层较为深入,需要采用阀板与桩基础以及抗浮锚杆等相关技术,起到加固地基的作用。例如:桩基础,可以提供使用地基加固方式种类较多,比如:预制桩技术,这一技术具有耗材量大、造价高、噪声大的不足,因此在施工过程中,用现浇桩施工技术方式来替代施工的技术工作,来保障桩基础质量。如果桩基础埋置具有一定深度时,用沉箱法或者沉井法开展工作。
除此之外,在处理高层建筑地基的过程当中,需要注意以下方面,当深基坑开始挖掘的时候,需要特别留意基坑施I过程中遇到的问题:首先,完成基坑保护工作;其次,维护好基坑砌筑与边缘开挖工作,在有必要的时候可以使用土钉墙技术;最后,做好施工管理工作,比如处于雨季或者土质较为松散的时候,需要做好警示、保护以及防水等安全工作。
2、混凝土工程施工技术
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。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,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号;另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低。因此,当水灰比不变时,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,影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小值。因此,混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平,管理水平越高,标准差越小。
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,而下部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,到上部逐渐减少墙、柱,扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求,结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间,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,转换层高度越高,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间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大筒体及落地墙厚度,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,再用微膨脹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。
5、安装工程
因为该工程项目是医院的住院大楼的施工,所以其安装工程主要有建筑的电气、给排水以及暖通工程等方面,这是该项工程施工过程中一个关键的技术环节。其中,电气的安装是安装工程的重点。建筑的电气的设备包括照明设备、病房的配套设备、消防用电设备以及消防监控设施等,这些用电设备的用电负荷是三级负荷,而应急照明、公共区域的照明以及电梯、排污泵、生活泵等用电设施,这些设备的用电负荷是一级负荷。所用到的电源是城市电网中的10kV供电线路,并配备了柴油发电机作为应急的电源设备。
施工过程中注意,在变配电室内中设计电能计量装置,对各楼层进行电表设置,同时在变电所设置低压的集中电容器进行补偿。设备的安装过程中,柴油机低压配电屏要用10号的槽钢,配电箱安装中要明装,室外屋顶风机配电箱以及空调配电箱要进行相应的防水处理,并采用落地安装。
结束语
高层建筑工程的施工技术的好坏直接影响到建设工程的施工质量和使用安全,关系着国家社会经济的稳定和人民群众的生命财产安全。因此,建设企业和施工单位必须加强高层建筑工程的施工技术规范和操作水平,积极的探索和寻求提高施工技术的途径和措施,从而有效的提高高层建筑工程的施工技术质量水平,保证高层建筑工程的可靠性、安全性和舒适性。
参考文献
[1]黄根旺.高层建筑工程转换层的施工技术探讨[J].科技致富导,2012,14:201.
[2]胡波.建筑工程基坑支护施工技术要点分析[J].中华民居(下旬刊),2013,11:206.
[3]郑楷.北京市某超高层建筑基础灌注桩后压浆技术的研究与应用[D].吉林大学,2013.
[4]李安坠.关于高层建筑施工的高层施工技术要点分析研究[J].中国高新技术企业,2012,04:78-79.
关键词:高层建筑;施工;技术
中图分类号:TU97文献标识码: A
引言
科学技术以及材料的工艺在不断进步,这也为建筑的施工工艺的发展提供了有利条件。特别是高层建筑工程项目,设计、施工人员在进行施工过程中,要根据具体的工程项目、人员配置情况、所用到的施工工艺等制定科学、合理的施工方案。同时,针对新技术、新工艺,要在掌握其操作方法的基础上进行应用,保证整个工程项目的施工质量。文章结合实体工程项目,探讨高层建筑工程施工过程中的关键施工技术。
一、高层建筑施工的特点
1、工程技术要求严格
我国高层建筑主要以钢筋混凝土为建筑原料,极其重视钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品等施工技术的水平。除此之外,高层建筑对装饰、消防、设备、防水等也提出了十分严格的工艺要求。同时,现代人对于建筑外观以及布局也有着独特的想法,因此对平面布局、立体造型、使用功能要求高。
2、多高空作业
高层建筑一般采取垂直运输的方式输送建筑材料和人员,由于其自身高度较大,所以需要极其重视高空作业时用电、用水、通讯及安全措施等问题,防止意外事故以及人员伤亡。
3、工程制作周期长
高层建筑系统工程庞大,需要较长的施工周期,即使在冬季或者雨季也必然赶工程进度,即便如此,建筑周期一般也许两年左右。建筑的结构施工和装饰一般会耗费大部分工期,大大增加了投资成本。
二、高层建筑施工关键施工技术分析
1、高层建筑基础的施工
高层建筑因为楼层比较高,相比其他建筑地基稳定性能的要求较高。所以,实施建筑设计相关工作前,要求针对土质的比例结构开展严格检验。如果高层建筑的地基坚硬度不足,且持力层较为深入,需要采用阀板与桩基础以及抗浮锚杆等相关技术,起到加固地基的作用。例如:桩基础,可以提供使用地基加固方式种类较多,比如:预制桩技术,这一技术具有耗材量大、造价高、噪声大的不足,因此在施工过程中,用现浇桩施工技术方式来替代施工的技术工作,来保障桩基础质量。如果桩基础埋置具有一定深度时,用沉箱法或者沉井法开展工作。
除此之外,在处理高层建筑地基的过程当中,需要注意以下方面,当深基坑开始挖掘的时候,需要特别留意基坑施I过程中遇到的问题:首先,完成基坑保护工作;其次,维护好基坑砌筑与边缘开挖工作,在有必要的时候可以使用土钉墙技术;最后,做好施工管理工作,比如处于雨季或者土质较为松散的时候,需要做好警示、保护以及防水等安全工作。
2、混凝土工程施工技术
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。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,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多,所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号;另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低。因此,当水灰比不变时,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,影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小值。因此,混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平,管理水平越高,标准差越小。
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,而下部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,到上部逐渐减少墙、柱,扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求,结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间,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,转换层高度越高,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间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大筒体及落地墙厚度,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,再用微膨脹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。
5、安装工程
因为该工程项目是医院的住院大楼的施工,所以其安装工程主要有建筑的电气、给排水以及暖通工程等方面,这是该项工程施工过程中一个关键的技术环节。其中,电气的安装是安装工程的重点。建筑的电气的设备包括照明设备、病房的配套设备、消防用电设备以及消防监控设施等,这些用电设备的用电负荷是三级负荷,而应急照明、公共区域的照明以及电梯、排污泵、生活泵等用电设施,这些设备的用电负荷是一级负荷。所用到的电源是城市电网中的10kV供电线路,并配备了柴油发电机作为应急的电源设备。
施工过程中注意,在变配电室内中设计电能计量装置,对各楼层进行电表设置,同时在变电所设置低压的集中电容器进行补偿。设备的安装过程中,柴油机低压配电屏要用10号的槽钢,配电箱安装中要明装,室外屋顶风机配电箱以及空调配电箱要进行相应的防水处理,并采用落地安装。
结束语
高层建筑工程的施工技术的好坏直接影响到建设工程的施工质量和使用安全,关系着国家社会经济的稳定和人民群众的生命财产安全。因此,建设企业和施工单位必须加强高层建筑工程的施工技术规范和操作水平,积极的探索和寻求提高施工技术的途径和措施,从而有效的提高高层建筑工程的施工技术质量水平,保证高层建筑工程的可靠性、安全性和舒适性。
参考文献
[1]黄根旺.高层建筑工程转换层的施工技术探讨[J].科技致富导,2012,14:201.
[2]胡波.建筑工程基坑支护施工技术要点分析[J].中华民居(下旬刊),2013,11:206.
[3]郑楷.北京市某超高层建筑基础灌注桩后压浆技术的研究与应用[D].吉林大学,2013.
[4]李安坠.关于高层建筑施工的高层施工技术要点分析研究[J].中国高新技术企业,2012,04:78-79.