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【摘要】随着近20年来我国超高层建筑的飞速发展,我国现代建筑尤其超高层建筑的现代施工技术的进步充分展现了我国建筑水平的提升,如何在已形成的成熟工艺上继续加以改进,是现阶段我国建筑行业从业人员所应思考的重要问题。文中探讨了超高层建筑工程施工技术以供参考。
【关键词】 超高层;建筑工程;施工技术
前言
随着世界经济的高速发展,世界上涌现出越来越多的超高层建筑。所谓的超高层建筑是指层级超过40 层,高度在一百米以上的高层建筑物。在人口密度较高的城市中,超高层建筑是极为常见的。建设超高层建筑有助于缓解用地压力,并且能够有效增加城市土地的使用率。因此在世界上著名的超级城市中随处可见超高层建筑。
一、超高层建筑施工特点
1、高空作业多
由于超高层建筑物的自身高度大,垂直运输工作量大。高空作业要处理大量的材料、制品、机具设备和人员的垂直运输。在施工全过程中,要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题,防止物体坠落打击事故。
2、基础埋置深度深
超高层建筑为了保证其整体稳定性,地基埋置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1/1(5 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。超超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m 以上。深基础施工,地基处理复杂。尤其是在软土地基,基础施工方案有多种选择,对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术,是超高层建筑施工的重点之一。
3、超高层建筑体量大,工程量大
超高层建筑由于工程量大,工程项目多,涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的超高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了超高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于超高层建筑层数多、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。
4、超高层建筑施工周期长
一般超高层建筑的施工周期平均为两年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种超高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是超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。
二、超高层建筑施工方法
1、逆作法
所谓逆作法,其施工原理主要表现为:于建筑物内部浇筑中间支承桩和柱,并沿建筑物地下室轴线修筑地下连续墙等支护结构,使其作为建筑施工底板封底前承受施工荷载、上部结构自重的重要支撑;由此逐层下挖土方并浇筑地下各层结构直至底板封底;同时向上逐层建设地上结构。与传统高层建筑的顺作施工相比,超高层建筑的逆作法技术应用具有下述技术优点:
(1)逆作法施工可缩短带多层地下室的超高层建筑的总工期,不存在地下结构、地上结构工期的差别,除地下一层占绝对工期外,可保障地上结构与一层以下地下室的同时施工。
(2)相较于临时支撑,以逐层浇筑的地下室结构、中间支承柱作为支护结构的内部支撑刚度较大,可有效减少基坑变形,能明显减弱对于相邻地下管线、道路及构筑物的沉降影响。
(3)逆作法施工增加了施工时的底板支点,跨度减小,可有效满足抗浮要求并解决底板配筋问题,使底板设计趋向合理。
(4)逆作法施工时浇筑的地下连续墙在满足构筑物、管线布置的前提下,可紧靠或踩规划红线构筑地下连续墙并将其作为地下室永久性外墙,进而达到扩展建筑面积的目的。
2、整体滑模法与整体爬模法
超高层建筑所采用的如核心筒体、剪力墙、框架梁等竖向结构,是构筑物工期进度与结构质量控制的重点内容,由于进入标准层后超高层建筑结构施工工艺重复较多,为缩短工期、减少模板及外架周转,在超高层建筑施工采用的整体滑模法能有效保障主体结构的整体性,减少附着、运转、管网敷设及高空交叉作业,有助于扩展施工作业面、保障安全作业,综合效益显著。因此,该施工技术在超高层建筑中得到了较为广泛的推广应用。整体滑模法则主要适用于超高层建筑剪力墙结构、钢筋砼筒壁结构,通过在沿构筑物底部墙、柱、梁等构件的周边组装滑升模板,分层浇筑砼,并以液压提升设备使其滑升至需要浇筑的高度为止。通过滑模法与其他施工工艺的结合,可有效地简化施工工艺,创造更好的综合经济效益。整体滑模法与整体爬模法具有以下相同点:只需1次模板组装,可缩短施工周期;机械化程度高;节约模板和劳动力,结构整体性好;施工组织管理要求高,结构物立面造型存在一定限制。其主要区别仅在于滑模是浇筑过程中通过模板和浇筑的砼之间的相对滑动完成施工工序的,而爬模则主要是利用浇筑、提升模板完成施工的,其间并不存在模板与浇筑的砼之间的相对运动。随着建筑施工的劳务费用的增长、建设单位对工期要求的提高,超高层建筑施工在工程施工进度、工程成本控制上也面临着更为迫切的需求。因此,在确保施工质量及施工安全的前提下,应用先进的滑模或爬模工艺技术可有效地缩短施工周期、降低综合成本,实现施工经济效益与社会效益的双赢。
三、超高层建筑工程施工技术
1、钢结构施工技术
超高层建筑由于具备高度高、层数多等特点,因此在施工中对测量精度的要求也就特别高,针对这种情况最好在工程项目开工前制定好相应施测方案,选好测量仪器,按照施工方案构建施工控制网,把超高层建筑的控制轴线尽快投影在建筑的面层上,为保证以后的浇筑混凝土、立模板和捆扎钢筋并按照控制轴线画好柱列线等等细部方样。超高层建筑钢结构包括高层重型钢结构、轻型钢结构、大跨度空间钢结构、钢和混凝土组合结构等领域。钢结构生产制作工业化程度高、强度高、施工速度快,因此在超高层建筑施工中应用极为广泛。但就钢结构强度来说,在超高层建筑施工中应用钢结构施工技术关键是要认识这一问题;即钢结构建筑耐高温性差,其稳定性主要保持在常温至250度之间,当温度超过300度时,建筑钢材的强度就会随温度上升而开始下降,且由于钢材的良好导热性能,超高层建筑极易因此招致毁灭性的危害。此外,钢结构施工技术的应用,必须考察包括防火围护、防火涂料及紧急避难所等在内的配套设施设计与施工。
2、超高层建筑的混凝土泵送技术
超高层建筑建设大都采用泵送混凝土技术。严格遵守养护规定在高层中大部分都采取泵送混凝土的方式。泵送混凝土有很多好处,不仅能够缩短施工的时间,而且还能改善混凝土的施工性能。但是对一些施工工程进行调查就会发现,即使是在配比、原材料、振捣控制很严格的情况下,也依然会出现混凝土强度不足的问题。原因就是很多施工点不按照规定去做,抢工期,对混凝土的养护时间不够长,即使材料够,混凝土的强度也是不足。根据专家表明:混凝土的强度比全湿养护28 天:全湿养护3 天:空气中养护28 天,由此可见养护对于混凝土强度的重要性。高层建筑已经成为了城市生活中的主导趋势,人们喜欢住高层建筑,同时对高层建筑的要求也是越来越高。因此,设计建筑者应本着经济美观,安全适用的原则为社会建设处更好的建筑。
结束语
总之,高层建筑已经成为了城市生活中的主导趋势,人们喜欢住高层建筑,同时对高层建筑的要求也是越来越高。因此,设计建筑者应本着经济美观,安全适用的原则为社会建设处更好的建筑。
参考文献
[1] 方镇华. 浅谈超高层建筑工程施工技术[J]. 技术与市场. 2010(12)
[2] 崔晓强,胡玉银,吴欣之. 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]. 建筑机械化. 2009(06)
[3] 王美华,龚斌,石端学,金俞槐. 超高层建筑改建中的结构体系转换施工[J]. 建筑施工. 2008(03)
[4] 季秋雅,王宜臣. 超高层建筑的结构与形式问题[J]. 武汉工业大学学报. 2000(02)
【关键词】 超高层;建筑工程;施工技术
前言
随着世界经济的高速发展,世界上涌现出越来越多的超高层建筑。所谓的超高层建筑是指层级超过40 层,高度在一百米以上的高层建筑物。在人口密度较高的城市中,超高层建筑是极为常见的。建设超高层建筑有助于缓解用地压力,并且能够有效增加城市土地的使用率。因此在世界上著名的超级城市中随处可见超高层建筑。
一、超高层建筑施工特点
1、高空作业多
由于超高层建筑物的自身高度大,垂直运输工作量大。高空作业要处理大量的材料、制品、机具设备和人员的垂直运输。在施工全过程中,要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题,防止物体坠落打击事故。
2、基础埋置深度深
超高层建筑为了保证其整体稳定性,地基埋置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1/1(5 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。超超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m 以上。深基础施工,地基处理复杂。尤其是在软土地基,基础施工方案有多种选择,对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术,是超高层建筑施工的重点之一。
3、超高层建筑体量大,工程量大
超高层建筑由于工程量大,工程项目多,涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的超高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了超高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于超高层建筑层数多、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。
4、超高层建筑施工周期长
一般超高层建筑的施工周期平均为两年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种超高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是超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。
二、超高层建筑施工方法
1、逆作法
所谓逆作法,其施工原理主要表现为:于建筑物内部浇筑中间支承桩和柱,并沿建筑物地下室轴线修筑地下连续墙等支护结构,使其作为建筑施工底板封底前承受施工荷载、上部结构自重的重要支撑;由此逐层下挖土方并浇筑地下各层结构直至底板封底;同时向上逐层建设地上结构。与传统高层建筑的顺作施工相比,超高层建筑的逆作法技术应用具有下述技术优点:
(1)逆作法施工可缩短带多层地下室的超高层建筑的总工期,不存在地下结构、地上结构工期的差别,除地下一层占绝对工期外,可保障地上结构与一层以下地下室的同时施工。
(2)相较于临时支撑,以逐层浇筑的地下室结构、中间支承柱作为支护结构的内部支撑刚度较大,可有效减少基坑变形,能明显减弱对于相邻地下管线、道路及构筑物的沉降影响。
(3)逆作法施工增加了施工时的底板支点,跨度减小,可有效满足抗浮要求并解决底板配筋问题,使底板设计趋向合理。
(4)逆作法施工时浇筑的地下连续墙在满足构筑物、管线布置的前提下,可紧靠或踩规划红线构筑地下连续墙并将其作为地下室永久性外墙,进而达到扩展建筑面积的目的。
2、整体滑模法与整体爬模法
超高层建筑所采用的如核心筒体、剪力墙、框架梁等竖向结构,是构筑物工期进度与结构质量控制的重点内容,由于进入标准层后超高层建筑结构施工工艺重复较多,为缩短工期、减少模板及外架周转,在超高层建筑施工采用的整体滑模法能有效保障主体结构的整体性,减少附着、运转、管网敷设及高空交叉作业,有助于扩展施工作业面、保障安全作业,综合效益显著。因此,该施工技术在超高层建筑中得到了较为广泛的推广应用。整体滑模法则主要适用于超高层建筑剪力墙结构、钢筋砼筒壁结构,通过在沿构筑物底部墙、柱、梁等构件的周边组装滑升模板,分层浇筑砼,并以液压提升设备使其滑升至需要浇筑的高度为止。通过滑模法与其他施工工艺的结合,可有效地简化施工工艺,创造更好的综合经济效益。整体滑模法与整体爬模法具有以下相同点:只需1次模板组装,可缩短施工周期;机械化程度高;节约模板和劳动力,结构整体性好;施工组织管理要求高,结构物立面造型存在一定限制。其主要区别仅在于滑模是浇筑过程中通过模板和浇筑的砼之间的相对滑动完成施工工序的,而爬模则主要是利用浇筑、提升模板完成施工的,其间并不存在模板与浇筑的砼之间的相对运动。随着建筑施工的劳务费用的增长、建设单位对工期要求的提高,超高层建筑施工在工程施工进度、工程成本控制上也面临着更为迫切的需求。因此,在确保施工质量及施工安全的前提下,应用先进的滑模或爬模工艺技术可有效地缩短施工周期、降低综合成本,实现施工经济效益与社会效益的双赢。
三、超高层建筑工程施工技术
1、钢结构施工技术
超高层建筑由于具备高度高、层数多等特点,因此在施工中对测量精度的要求也就特别高,针对这种情况最好在工程项目开工前制定好相应施测方案,选好测量仪器,按照施工方案构建施工控制网,把超高层建筑的控制轴线尽快投影在建筑的面层上,为保证以后的浇筑混凝土、立模板和捆扎钢筋并按照控制轴线画好柱列线等等细部方样。超高层建筑钢结构包括高层重型钢结构、轻型钢结构、大跨度空间钢结构、钢和混凝土组合结构等领域。钢结构生产制作工业化程度高、强度高、施工速度快,因此在超高层建筑施工中应用极为广泛。但就钢结构强度来说,在超高层建筑施工中应用钢结构施工技术关键是要认识这一问题;即钢结构建筑耐高温性差,其稳定性主要保持在常温至250度之间,当温度超过300度时,建筑钢材的强度就会随温度上升而开始下降,且由于钢材的良好导热性能,超高层建筑极易因此招致毁灭性的危害。此外,钢结构施工技术的应用,必须考察包括防火围护、防火涂料及紧急避难所等在内的配套设施设计与施工。
2、超高层建筑的混凝土泵送技术
超高层建筑建设大都采用泵送混凝土技术。严格遵守养护规定在高层中大部分都采取泵送混凝土的方式。泵送混凝土有很多好处,不仅能够缩短施工的时间,而且还能改善混凝土的施工性能。但是对一些施工工程进行调查就会发现,即使是在配比、原材料、振捣控制很严格的情况下,也依然会出现混凝土强度不足的问题。原因就是很多施工点不按照规定去做,抢工期,对混凝土的养护时间不够长,即使材料够,混凝土的强度也是不足。根据专家表明:混凝土的强度比全湿养护28 天:全湿养护3 天:空气中养护28 天,由此可见养护对于混凝土强度的重要性。高层建筑已经成为了城市生活中的主导趋势,人们喜欢住高层建筑,同时对高层建筑的要求也是越来越高。因此,设计建筑者应本着经济美观,安全适用的原则为社会建设处更好的建筑。
结束语
总之,高层建筑已经成为了城市生活中的主导趋势,人们喜欢住高层建筑,同时对高层建筑的要求也是越来越高。因此,设计建筑者应本着经济美观,安全适用的原则为社会建设处更好的建筑。
参考文献
[1] 方镇华. 浅谈超高层建筑工程施工技术[J]. 技术与市场. 2010(12)
[2] 崔晓强,胡玉银,吴欣之. 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]. 建筑机械化. 2009(06)
[3] 王美华,龚斌,石端学,金俞槐. 超高层建筑改建中的结构体系转换施工[J]. 建筑施工. 2008(03)
[4] 季秋雅,王宜臣. 超高层建筑的结构与形式问题[J]. 武汉工业大学学报. 2000(02)