现代超高层结构建筑施工技术的探讨

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  摘要 经济的快速发展,社会的不断进步,使得我国城市化水平得到了很大的提高。城市化水平的不断发展,使得建筑的规模也越来越大。在建筑施工中,建筑的施工工艺和施工方式对建筑质量有很大影响,尤其是现在,筑施工中很多都是高层结构的施工,这些高层结构的施工,对建筑的工艺和方式要求更加严格为了提高建筑的质量,缩短施工的工期,在进行施工候采用合理的施工技术和方式十分的重要。
  关键词 高层建筑 高层结构
  中图分类号:[TU208.3] 文献标识码: A
  经济和社会的不断发展,使得人们的生活质量有了很大的提高,与此同时,人们的生活环境也发生了很大变化。现在,城市中的建筑工程犹如雨后春笋一般,建筑工程在施工中,通常都是进行高层结构的施工。高层结构的施工在施工技术上有着更多的要求,为了更好的促进建筑施工的发展,在施工技术上一定要进行改进,确保施工的质量。
  一 现代超高层建筑施工的主要特点
  (一)投资巨大,工期成本高
  超高层建筑体量巨大,建筑面积达数十万平方米,所需投资往往达数十亿元,甚至上百亿元人民币,业主的资金压力非常大。资金压力体现在工期成本高,工程延期往往显著提高投资成本,降低投资收益。
  高度大,结构施工难度高
  超高层建筑较其他建筑最为显著的区别是高度大。目前超高层建筑高度已经突破500m大关(台北国际金融中心高达508m),我国大陆超高层建筑高度也已经逼近500m(上海环球金融中心高492m)。有些超高层建筑的高度并不突出,但是为了产生独特的建筑效果,造型非常奇特,如北京中央电视台新台址大厦。高度的不断增加和造型的奇特都会增加结构施工难度:混凝土超高程泵送、安全高效的模板体系、重型钢结构吊装、结构施工控制等。
  基础埋置深,混凝土基础底板厚
  为了结构稳定和开发地下空间的需要,超高层建筑的基础埋置都比较深,如有的工程桩基础长达80余米,无论采用现浇还是预制打入,桩基础施工难度都非常高,必须采取有效措施控制桩基础沉降和提高桩基础承载力。同时为了改善上部结构的受力,基础底板的厚度都比较大,混凝土的强度高,如中央电视台新台址大厦的基础底板厚度达7.sm,电梯井部位基础底板更是厚达13.35m,底板混凝土标号达C40,水化热大,温差控制难度高。这些都给基础底板混凝土施工组织和裂缝控制提出了非常高的要求。
  作业空间狭小,施工难度高
  因为超高层建筑是向上发展的,这一特点决定了超高层建筑的施工只能逐层向上进行,因为是向上发展作业,所以他的施工空间非常小,施工组织的难度非常高,之所以有难度是因为他对空间的利用率低。
  建设标准高,材料设备来源广
  超高层建筑的高度决定了他要比一般的建筑有更高的设计要求,不管在外形或是质量上。有些超高层建筑作为当地的标志性建筑,尤其如此。所以在设计的时候,建筑师与设计师,往往采用当今世界最新科技成果,在全球范围大量采购材料、设备。这给工程总承包管理带来很大困难。
  工期长,冬雨季施工难以避免
  因为超高层建筑比一般其他的建筑面积更大,施工难度更大,所以他的施工周期长,我国全部竣工建筑单栋工期平均为10个月左右,超高层建筑平均2年左右,规模大的超高层建筑施工工期长达5年。在施工过程中不管是刮风或是下雨下雪,都多施工有一定的影响。特别是随着施工高度的增加,作业环境更加恶劣,风大、温度低给结构施工带来很大困难。
  场地狭小,平面布置困难
  超高层建筑多建于繁华地段,交通繁忙,施工场地狭小,环境保护要求高,这些给施工平面布置带来困难。
  二 施工工艺原理及关键技术
  高层结构的建筑施工中,使用的主要施工材料就是钢结构,在施工中,要对钢结构的施工设计图进行研究,对钢结构的构件制作和安装的过程都要进行严格的要求,使其满足施工质量的要求!为了保证钢结构在施工中,不出现质量问题而影响施工,一定要对钢结构构件的制造进行严格的控制,使构件的质量要符合施工的标准!在进行加工的过程中,要使用先进合理的加工机械进行加工,防止构件在焊接的时候出现变形的情况,同时要保证钢结构在安装时候的精度!在进行钢结构施工工序上也要进行必要的改进,在进行安装的过程中要先进行主体结构的安装,然后再进行各楼层板的安装,在进行框架的安装过程中要保证安装的空间!在进行高层钢结构工程中,进行室内外装修设计的时候要保证施工的合理性,特别是施工结构的连接方式上。
   三 施工工艺流程及操作要点
  超高层建筑施工前必须首先深人分析工程特点,明确项目的施工技术要点,然后制定针对性的施工技术路线:突出主楼、流水作业、机械化施工、总承包管理。
  突出主楼
  超高层建筑的显著特点是:投资大、工期长、工期成本高。因此业主非常关心项目建设的工期,工期长短在业主心中占据非常重要的地位。因此必须突出工期保证措施,采取有力措施缩短工期。在整个工程中,主楼的工期无疑起着控制作用,缩短工期关键是缩短主楼的工期,尽量将主楼的施工提前进行。缩短工期难免增加投人,因此要统筹规划,提高效益。缩短建设工期应贯穿于项目建设的整个过程中,但是无疑缩短工期应重在施工前期。施工前期以结构施工为主,牵涉面小,投人少,缩短工期相对影响面比较小,成本比较低。因此在施工组织中必须突出主楼,将主楼施工摆在突出位置,即使这样做会增加部分直接成本也在所不惜。
  流水作业
  超高层建筑施工作业面狭小,必须自下而上逐层施工,这是其不利一面,但是它也具有一定的优点,即可以利用垂直向上的特点,充分利用每一个楼层空间,通过有序组织,使各工种紧密衔接,实现空间立体流水作业。这样可以大大加快施工速度,缩短建设工期。
  机械化施工
  因为超高层建筑的特点导致了在施工的时候作业面狭小、高空作业条件差,施工进度要求高,因此必须有效利用当今科技进步成果,采用机械化施工。采用机械化施工可以减少现场作业量,特別是高空作业量。这样一方面可以加快施工速度,缩短施工工期,另一方面可以充分发挥工厂预制的积极作用,提高施工质量。
  总承包管理
  因为超高层建筑功能多,系统复杂,所以在投标的时候就把工程分成了很多个部分,所以在工程施工的时候大多是来自不同的施工队伍,如果没有统一的管理,就难以实现工程质量的控制,所以必须实现一个总工程师的管理,才能实现对工程质量、工期、安全等的全面管理和控制,确保工程的如期进行,和业主的要求。在超高层建筑施工中,总承包管理发挥了极其重要的作用,特别是进人施工中后期,每个工程队伍都在进行自己的工作,不注重彼此的合作,各种矛盾都陆续暴露,所以在这个时候都是需要总承包及时协调解决,协调工作量非常巨大,因此必须强化总承包管理,加强对施工过程的控制,确保施工顺利进行。
  四 工程质量要求及技术措施
  在建筑施工中,工程的质量是非常重要的,工程的质量在施工中要进行严格的管理,通过专职人员对工程的质量进行控制,要使得工程的质量达到最好。在工程质量的控制上,要对施工中的重点和难点进行控制。对于大型焊接和施工中重要的施工部位要进行严格的质量验收。对进行钢结构安装中使用的构件要进行检验,对连接的孔径和孔距要进行跟踪生产检查,对施工中要使用的样板,磨具和胎具要每天进行一次检查,同时对生产中安全施工也要进行严格的管理。钢结构施工中要使用的所有钢材都要符合施工的要求,要对材料的质量说明书进行检验,同时要保证其各项指标都是符合设计要求的。
  总而言之,在进行高层建筑施工中,通常会面临很多的问题,其中对施工工程的安装进度,施工的工期都有很严格的要求,这样就使得施工的难度增大很多。在施工中,对施工技术进行摸索总结并进行科研开发,一定能收到良好的效果,获得良好的经济效益和社会效益。高层建筑的施工体现了我国现代建筑及其施工技术的科技水平,尤其是我国超高层建筑的现代施工技术,已逐步形成一系列的成熟工艺,并在海内外得到广泛应用。
  参考文献
  [1].周礼中 现代超高层结构建筑施工技术探讨 [J].科技创新与应用 2012.05.12
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