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【摘 要】 高层建筑工程施工相对于多层建筑工程施工质量要求以及周期等方面都有非常严格的工程控制措施,这样在改善工程施工质量以及实施工程标准的基础上提出一定的工程调控措施,保证工程施工的有效实施。
【关键词】 建筑施工;质量控制;技术
1.高层建筑施工特点分析与研究
1.1高层建筑施工周期长
一般多层住宅每栋平均工期在10个月左右,而高层建筑的施工周期平均为2年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序,合理的选择模板体系是缩短主体结构工期,降低成本的主要途径之一。
1.2基础埋置深度深
高层建筑施工过程中为了保证工程的稳定性能,地基的埋藏深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用桩基时,不宜小于建筑物高度的1/15(桩的长度不计算在埋置深度内),至少应有一层地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m以上。深基础工程的施工,地理处理比较复杂,尤其是复杂的地基控制,由于基础性施工方案有多种的选择性,这对于造价以及工程的影响较大,因此研究如何有效的解决深基础工程的施工开挖支护技术工程施工,这是高层建筑施工的重点之一。
1.3高层建筑体量大,工程量大
据统计,我国目前高层建筑平均建筑面积约为1.5万平方米。由于高层建筑的工程量比较大,而且工程项目比较多,这样涉及到的单位也较多、工种也多,特别是一些大型复杂的高层建筑,往往还是边设计、边准备、边施工,在施工过程中出现一些不合适的地方再更改方案进行有效控制,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于高层建筑层数多、工作面大,就可充分利用时间和空间,进行平行流水立体交叉作业。
1.4施工技术要求高
高层建筑工程的施工技术主要是以钢筋混凝土和钢材为主,采用相关的结构性材料以及相关的施工技术构成,而且钢筋混凝土施工技术主要是以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成,而钢筋混凝土又以现浇为主,需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐,已经成为时代潮流;消防设施要求比较高,深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水,甚至管道冷凝水的处理,都比多层建筑要求高;高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。
2.高层建筑施工关键施工技术分析与研究
2.1混凝土工程施工技术
混凝土施工质量的主要指标之一就是要求建筑物的抗压性能强度,由于混凝土的抗压强度与混凝土的用水级别水泥的强度成正比,当水灰比想等的时候,高标号的水泥比低标号的水泥配置出来的混凝土抗压强度高许多,所以在混凝土施工时候切勿用错了水泥的标号;另外,水灰比也要与混凝土的强度成正比,水灰比大,混凝土的强度相对的就会高,水灰比小,混凝土的强度就会低。因此,当水灰比不变的时候,企图增加水泥的用量并提高混凝土强度的控制,此时只能增加混凝土的和易性、增加混凝土的收缩与变形。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。可以说,混凝土质量控制实质上是标准差的控制。
2.2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。对于这两种的转换结构,转换层的高度主要是影响其抗震性能的主要影响因素之一,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。
2.3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。
对于上部结构的施工,无论是高层的主楼还是低层的裙楼所要连接的基础梁、上部结构的梁和板预留后浇带施工。等到主楼与裙楼施工主体完成之后,再采用膨胀的混凝土将他浇筑起来,使两侧的梁、上部梁和板结合并连接在一起成为一个整体。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。
3.结语
随着新材料、新技术的不断发展,高层建筑的施工技术以及要求都会发生一定的变化。设计人员和施工人员只有在结合具体的工程施工方法施工要求,并认真贯彻相关的法律法规条例的要求,学习新方法、新技术等才能满足人们对外形美观、结构合理、布局合理,保证自然合理以及低成本高性能的建筑要求,改善建筑工程的施工质量。
【关键词】 建筑施工;质量控制;技术
1.高层建筑施工特点分析与研究
1.1高层建筑施工周期长
一般多层住宅每栋平均工期在10个月左右,而高层建筑的施工周期平均为2年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序,合理的选择模板体系是缩短主体结构工期,降低成本的主要途径之一。
1.2基础埋置深度深
高层建筑施工过程中为了保证工程的稳定性能,地基的埋藏深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用桩基时,不宜小于建筑物高度的1/15(桩的长度不计算在埋置深度内),至少应有一层地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m以上。深基础工程的施工,地理处理比较复杂,尤其是复杂的地基控制,由于基础性施工方案有多种的选择性,这对于造价以及工程的影响较大,因此研究如何有效的解决深基础工程的施工开挖支护技术工程施工,这是高层建筑施工的重点之一。
1.3高层建筑体量大,工程量大
据统计,我国目前高层建筑平均建筑面积约为1.5万平方米。由于高层建筑的工程量比较大,而且工程项目比较多,这样涉及到的单位也较多、工种也多,特别是一些大型复杂的高层建筑,往往还是边设计、边准备、边施工,在施工过程中出现一些不合适的地方再更改方案进行有效控制,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于高层建筑层数多、工作面大,就可充分利用时间和空间,进行平行流水立体交叉作业。
1.4施工技术要求高
高层建筑工程的施工技术主要是以钢筋混凝土和钢材为主,采用相关的结构性材料以及相关的施工技术构成,而且钢筋混凝土施工技术主要是以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成,而钢筋混凝土又以现浇为主,需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐,已经成为时代潮流;消防设施要求比较高,深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水,甚至管道冷凝水的处理,都比多层建筑要求高;高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。
2.高层建筑施工关键施工技术分析与研究
2.1混凝土工程施工技术
混凝土施工质量的主要指标之一就是要求建筑物的抗压性能强度,由于混凝土的抗压强度与混凝土的用水级别水泥的强度成正比,当水灰比想等的时候,高标号的水泥比低标号的水泥配置出来的混凝土抗压强度高许多,所以在混凝土施工时候切勿用错了水泥的标号;另外,水灰比也要与混凝土的强度成正比,水灰比大,混凝土的强度相对的就会高,水灰比小,混凝土的强度就会低。因此,当水灰比不变的时候,企图增加水泥的用量并提高混凝土强度的控制,此时只能增加混凝土的和易性、增加混凝土的收缩与变形。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。可以说,混凝土质量控制实质上是标准差的控制。
2.2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。对于这两种的转换结构,转换层的高度主要是影响其抗震性能的主要影响因素之一,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。
2.3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。
对于上部结构的施工,无论是高层的主楼还是低层的裙楼所要连接的基础梁、上部结构的梁和板预留后浇带施工。等到主楼与裙楼施工主体完成之后,再采用膨胀的混凝土将他浇筑起来,使两侧的梁、上部梁和板结合并连接在一起成为一个整体。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。
3.结语
随着新材料、新技术的不断发展,高层建筑的施工技术以及要求都会发生一定的变化。设计人员和施工人员只有在结合具体的工程施工方法施工要求,并认真贯彻相关的法律法规条例的要求,学习新方法、新技术等才能满足人们对外形美观、结构合理、布局合理,保证自然合理以及低成本高性能的建筑要求,改善建筑工程的施工质量。