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【摘 要】 高层超高层建筑不仅越来越多,高度越来越高,外形和功能性越来越多样化,施工规模、难度不断加大,且新的建筑结构形式也随之诞生、发展。本文主要对超高层建筑施工技术进行了分析研究。
【关键词】 超高层;施工技术;钢筋混凝土;钢结构
引言:
随着建筑行业的发展和人民生活水平的提高,人们已逐渐不能满足现有的建筑形式,超高层建筑的出现已成为解决人口与土地问题的重要方法。我国现在的超高层建筑水平已出现了新的突破,达到了较高水平。但是由于我国经济发展的不均衡,造成超高层建筑发展的不均衡状况,超高层建筑施工技术在大城市的使用远大于小城市。所以,我国超高层建筑在以后的发展道路中还应不断完善中小城市的超高层建筑施工技术,从而提高我国超高层建筑施工水平,推进建筑行业的发展。
一、施工技术的优化分析
当前,国内超高成建筑工程的增多,必须对施工技术进行创新与完善,完成超高层施工技术的优化。首先,把超高层建筑的主楼作为重点施工对象。在进行施工时一定要建立风险保障方案,依据统筹规划的模式提升施工的步伐,进而在最大程度上减小资金的回收周期。其次,把超高层建筑的安全管理和稳定性作为施工的核心。根据超高层建筑工程项目的自身特征和施工环境等因素,把超高层建筑结构稳定性作为施工的重点,从而有效防止施工时发生意外事故。再次,注重超高层建筑工程项目空中作业的垂直运输。由于超高层建筑的高度和其他相关工程项目比较而言,高空作业比较困难,所以超高层建筑的施工空间比较小,而且作业难以全方面发展,进而导致超高成建筑工程项目的施工进度比较慢。在此种状况下,加强高垂直运输效率,能够合理处理此种问题。最后,加强超高层建筑的施工管理力度,提升空间和时间的有效运用率。有效结合超高层建筑工程项目的特征,把所有的楼层施工完成科学搭配,有效运用空间,进而实现立体作业目标。
二、超高层建筑建设的施工技术要点
1、钢筋混凝土施工技术
钢筋混凝土结构是一种传统的建筑结构形式,以其结构整体性好、抗震性能较强、用钢量少、防火性能好和造价相对较低等优点在国内取得了很大发展,大量应用于高层建筑的框架—剪力墙结构、剪力墙结构。高层超高层建筑现浇混凝土施工要着重解决模板工程、混凝土工程和钢筋工程三个方面的技术问题。
(1)模板技术的发展主要体现在两个方面:一是模板材料的多样化、节约化、环保化,已经由过去的木模逐步向组拼式大钢模、钢框胶合板模、塑料(玻璃钢)模等转移;二是模板提升技术的进步,伴随高层超高层建筑钢筋混凝土墙施工的需要,发展出液压爬升模板技术、大吨位长行程油缸整体顶升模板技术等。
(2)混凝土技术的发展主要体现在两个方面:一是主体结构混凝土强度和施工性能的提高,高强高性能混凝土、自密实混凝土等技术开始在高层超高层建筑中应用;二是随着高层超高层建筑高度的不断增加,混凝土强度的不断提高,发展出超高泵送混凝土技术。三是大型筏板基础、转换层施工的需要使得大体积混凝土施工技术不断发展。
(3)钢筋技术的发展主要体现在三个方面:一是钢筋连接技术,机械连接技术日趋成熟,涌现出锥螺纹接头、冷挤压接头、直螺纹接头等连接方式;二是高强度钢筋的推广和使用,纵向受力钢筋已从普遍使用的HRB335向HRB400、HRB500级钢筋迈进;三是钢筋工业化技术开始发展,如钢筋焊接网应用技术、建筑用成型钢筋制品加工与配送技术等。
2、钢结构施工技术
钢结构具有承载力强、自重轻、强度高、施工快、抗震强等优点,与钢筋混凝土结构相比,在“高、大、轻”三个方面具有独特的优势。另外,钢结构建筑大大减少了混凝土材料的使用,也推动了建筑行业的节能减排的发展。
2.1吊装技术
现代高层、超高层建筑的体量大、结构复杂,其主要钢构件都是由厚钢板焊接而成,截面形状不对称、体形庞大复杂,这些都给构件吊点重心的选择、起吊、就位等带来了困难,增加了施工难度。为保证钢构件的顺利吊装,塔式起重机的选择十分关键。塔式起重机的选择要符合施工要求,根据构件分段要求,确定所选塔式起重机的起重性能,还要根据场地情况,考虑位置的布置,多台塔式起重机的协同作业以及拆卸等问题。不仅要满足全部构件吊装要求,还要保证较高的作业效率和可靠的安全操作性及合理的经济性。目前,内爬式塔式起重机在施工中应用比较普遍。
钢结构的吊装过程也要按一定方法进行,这决定了整体工程的施工速度和施工质量,通过一机多吊和分区吊装,可有效地提高工作效率。钢构件要根据现场的布置、安装工艺以及制作厂的运输条件等综合因素进行分段。在吊装前,必须对钢构件的中心线和标高、轴线等进行检査,并对构件编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、承剪板的方位等进行全面复核,确认无误后办理交接验收。起吊前,钢构件的根部垫实,应横放在垫木上,起吊时不得在地面上拖拉,回转时,需有一定的高度。起钩、旋转和移动三个动作交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止擦坏螺栓丝口。
2.2钢结构焊接技术
高层、超高层钢结构构造越来越复杂,结构形式严重不规则、构件规格大、异形构件多,并且材料强度高、构件板材超厚。钢构件对接形式多采用焊接连接,焊接质量的好坏直接决定着整个建筑的安全性。因此,在钢结构施工中,对焊接工艺措施要求非常严格,煤接技术是一个关键控制点。
在焊接過程中,由于构件施焊时焊缝拘束度高,焊缝单面施焊熔敷金属量大、施焊作业时间长,容易出现构件的焊接残余应力与变形大、焊缝裂纹的发生可能性大、层状撕裂倾向性大等问题。对这些高强、超厚板焊接过程中的施工难点,要制定相应的焊接工艺措施,从焊接坡口控制、温度控制、过程控制、变形控制、残余应力消除等方面进行针对性的控制。
高层建筑的钢结构焊接技术内容复杂,施工任务重,质量要求较高,所以在施工过程中必须采用合理的焊接工艺才能保证工程的质量。工程一般采用二氧化碳气体保护焊,采用立焊、斜立焊的方法进行焊接,焊接时要注意焊丝的伸出长度、焊缝层间清理、焊枪的施焊角度,形成了一整套完整焊接的操作方法,以保证钢结构的焊接工作顺利完成。 3、钢结构高强度螺栓连接技术
在某些重型钢结构及轻钢结构中,采用高强度螺栓连接比现场焊接具有更好的综合经济性和合理性,其质量控制也比现场焊接更为方便。因此,随着建筑钢结构工程的日益产业化、标准化,高强度螺栓连接得到了越来越广泛的应用。高强度螺栓连接按受力特性通常分为两种类型:一种是只依靠摩擦阻力传递力的摩擦型连接高强度螺栓,是目前建筑钢结构广泛采用的基本连接形式;另一种是允许接触面滑移的承压型连接高强度螺栓。
4、压型钢板-混凝土组合楼板施工技术
压型钢板-混凝土组合楼板即将压型钢板作为混凝土楼板的永久支撑模板,与混凝土组合,共同承担工作荷载,既可代替模板,又可作为现浇楼板底面受拉钢筋承受拉力作用,习惯上称为结构楼承板,一般用于钢结构工程。可简化施工工序,加快施工速度,应该大力推广。压型钢板作为一种永久性模板,除了可以减少或完全免去拆模作业、简化施工外,其严密性好,不漏装,可作主体结构安装施工的操作平台和下部楼层施工人员的安全防护板,有利于立体交叉作业,有利于照明管线的敷设和吊顶龙骨的固定;缺点是湿作业工作量大,用作底面受拉配筋时,必须做防火层,造价较高。不过,从总的施工效果看,只有采用压型钢板模板,才能充分发挥钢结构工程快速施工的特点和效益。如果采用密度小、耐火性能好的轻骨料混凝土,还可以有效地降低楼板厚度和压型钢板的厚度。
三、结束语
综上所述,超高层建筑在国内城市化建设中的普及,充分展示出我国科学技术与建筑能力。而在进行超高层建筑时,因为超高层建筑工程项目自身具备许多特点,因此施工工作人员必须拥有专业的施工能力,可以依据设计图纸进行超高层建筑工程项目的施工,有效防止风险的发生。另外,施工技术的不断创新与改善,可以提升风险的预防能力,确保建筑工程项目的整体质量。
参考文献:
[1]张希黔,王伯成.超高层建筑及其现代施工技术的应用[J].施工技术,2007,36(3):5-11.
[2]杨宇,张耿明.高层建筑型钢混凝土组合结构施工技术[J].科学之友,2011(7)1-2.
[3]顧国明.超高层建筑滑模法与爬模法施工技术[J].施工技术,2009(11)72-76.
[4]万荣涛.浅谈超高层建筑钢结构施工技术[J].浙江建筑,2009,26(3):33-38.
【关键词】 超高层;施工技术;钢筋混凝土;钢结构
引言:
随着建筑行业的发展和人民生活水平的提高,人们已逐渐不能满足现有的建筑形式,超高层建筑的出现已成为解决人口与土地问题的重要方法。我国现在的超高层建筑水平已出现了新的突破,达到了较高水平。但是由于我国经济发展的不均衡,造成超高层建筑发展的不均衡状况,超高层建筑施工技术在大城市的使用远大于小城市。所以,我国超高层建筑在以后的发展道路中还应不断完善中小城市的超高层建筑施工技术,从而提高我国超高层建筑施工水平,推进建筑行业的发展。
一、施工技术的优化分析
当前,国内超高成建筑工程的增多,必须对施工技术进行创新与完善,完成超高层施工技术的优化。首先,把超高层建筑的主楼作为重点施工对象。在进行施工时一定要建立风险保障方案,依据统筹规划的模式提升施工的步伐,进而在最大程度上减小资金的回收周期。其次,把超高层建筑的安全管理和稳定性作为施工的核心。根据超高层建筑工程项目的自身特征和施工环境等因素,把超高层建筑结构稳定性作为施工的重点,从而有效防止施工时发生意外事故。再次,注重超高层建筑工程项目空中作业的垂直运输。由于超高层建筑的高度和其他相关工程项目比较而言,高空作业比较困难,所以超高层建筑的施工空间比较小,而且作业难以全方面发展,进而导致超高成建筑工程项目的施工进度比较慢。在此种状况下,加强高垂直运输效率,能够合理处理此种问题。最后,加强超高层建筑的施工管理力度,提升空间和时间的有效运用率。有效结合超高层建筑工程项目的特征,把所有的楼层施工完成科学搭配,有效运用空间,进而实现立体作业目标。
二、超高层建筑建设的施工技术要点
1、钢筋混凝土施工技术
钢筋混凝土结构是一种传统的建筑结构形式,以其结构整体性好、抗震性能较强、用钢量少、防火性能好和造价相对较低等优点在国内取得了很大发展,大量应用于高层建筑的框架—剪力墙结构、剪力墙结构。高层超高层建筑现浇混凝土施工要着重解决模板工程、混凝土工程和钢筋工程三个方面的技术问题。
(1)模板技术的发展主要体现在两个方面:一是模板材料的多样化、节约化、环保化,已经由过去的木模逐步向组拼式大钢模、钢框胶合板模、塑料(玻璃钢)模等转移;二是模板提升技术的进步,伴随高层超高层建筑钢筋混凝土墙施工的需要,发展出液压爬升模板技术、大吨位长行程油缸整体顶升模板技术等。
(2)混凝土技术的发展主要体现在两个方面:一是主体结构混凝土强度和施工性能的提高,高强高性能混凝土、自密实混凝土等技术开始在高层超高层建筑中应用;二是随着高层超高层建筑高度的不断增加,混凝土强度的不断提高,发展出超高泵送混凝土技术。三是大型筏板基础、转换层施工的需要使得大体积混凝土施工技术不断发展。
(3)钢筋技术的发展主要体现在三个方面:一是钢筋连接技术,机械连接技术日趋成熟,涌现出锥螺纹接头、冷挤压接头、直螺纹接头等连接方式;二是高强度钢筋的推广和使用,纵向受力钢筋已从普遍使用的HRB335向HRB400、HRB500级钢筋迈进;三是钢筋工业化技术开始发展,如钢筋焊接网应用技术、建筑用成型钢筋制品加工与配送技术等。
2、钢结构施工技术
钢结构具有承载力强、自重轻、强度高、施工快、抗震强等优点,与钢筋混凝土结构相比,在“高、大、轻”三个方面具有独特的优势。另外,钢结构建筑大大减少了混凝土材料的使用,也推动了建筑行业的节能减排的发展。
2.1吊装技术
现代高层、超高层建筑的体量大、结构复杂,其主要钢构件都是由厚钢板焊接而成,截面形状不对称、体形庞大复杂,这些都给构件吊点重心的选择、起吊、就位等带来了困难,增加了施工难度。为保证钢构件的顺利吊装,塔式起重机的选择十分关键。塔式起重机的选择要符合施工要求,根据构件分段要求,确定所选塔式起重机的起重性能,还要根据场地情况,考虑位置的布置,多台塔式起重机的协同作业以及拆卸等问题。不仅要满足全部构件吊装要求,还要保证较高的作业效率和可靠的安全操作性及合理的经济性。目前,内爬式塔式起重机在施工中应用比较普遍。
钢结构的吊装过程也要按一定方法进行,这决定了整体工程的施工速度和施工质量,通过一机多吊和分区吊装,可有效地提高工作效率。钢构件要根据现场的布置、安装工艺以及制作厂的运输条件等综合因素进行分段。在吊装前,必须对钢构件的中心线和标高、轴线等进行检査,并对构件编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、承剪板的方位等进行全面复核,确认无误后办理交接验收。起吊前,钢构件的根部垫实,应横放在垫木上,起吊时不得在地面上拖拉,回转时,需有一定的高度。起钩、旋转和移动三个动作交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止擦坏螺栓丝口。
2.2钢结构焊接技术
高层、超高层钢结构构造越来越复杂,结构形式严重不规则、构件规格大、异形构件多,并且材料强度高、构件板材超厚。钢构件对接形式多采用焊接连接,焊接质量的好坏直接决定着整个建筑的安全性。因此,在钢结构施工中,对焊接工艺措施要求非常严格,煤接技术是一个关键控制点。
在焊接過程中,由于构件施焊时焊缝拘束度高,焊缝单面施焊熔敷金属量大、施焊作业时间长,容易出现构件的焊接残余应力与变形大、焊缝裂纹的发生可能性大、层状撕裂倾向性大等问题。对这些高强、超厚板焊接过程中的施工难点,要制定相应的焊接工艺措施,从焊接坡口控制、温度控制、过程控制、变形控制、残余应力消除等方面进行针对性的控制。
高层建筑的钢结构焊接技术内容复杂,施工任务重,质量要求较高,所以在施工过程中必须采用合理的焊接工艺才能保证工程的质量。工程一般采用二氧化碳气体保护焊,采用立焊、斜立焊的方法进行焊接,焊接时要注意焊丝的伸出长度、焊缝层间清理、焊枪的施焊角度,形成了一整套完整焊接的操作方法,以保证钢结构的焊接工作顺利完成。 3、钢结构高强度螺栓连接技术
在某些重型钢结构及轻钢结构中,采用高强度螺栓连接比现场焊接具有更好的综合经济性和合理性,其质量控制也比现场焊接更为方便。因此,随着建筑钢结构工程的日益产业化、标准化,高强度螺栓连接得到了越来越广泛的应用。高强度螺栓连接按受力特性通常分为两种类型:一种是只依靠摩擦阻力传递力的摩擦型连接高强度螺栓,是目前建筑钢结构广泛采用的基本连接形式;另一种是允许接触面滑移的承压型连接高强度螺栓。
4、压型钢板-混凝土组合楼板施工技术
压型钢板-混凝土组合楼板即将压型钢板作为混凝土楼板的永久支撑模板,与混凝土组合,共同承担工作荷载,既可代替模板,又可作为现浇楼板底面受拉钢筋承受拉力作用,习惯上称为结构楼承板,一般用于钢结构工程。可简化施工工序,加快施工速度,应该大力推广。压型钢板作为一种永久性模板,除了可以减少或完全免去拆模作业、简化施工外,其严密性好,不漏装,可作主体结构安装施工的操作平台和下部楼层施工人员的安全防护板,有利于立体交叉作业,有利于照明管线的敷设和吊顶龙骨的固定;缺点是湿作业工作量大,用作底面受拉配筋时,必须做防火层,造价较高。不过,从总的施工效果看,只有采用压型钢板模板,才能充分发挥钢结构工程快速施工的特点和效益。如果采用密度小、耐火性能好的轻骨料混凝土,还可以有效地降低楼板厚度和压型钢板的厚度。
三、结束语
综上所述,超高层建筑在国内城市化建设中的普及,充分展示出我国科学技术与建筑能力。而在进行超高层建筑时,因为超高层建筑工程项目自身具备许多特点,因此施工工作人员必须拥有专业的施工能力,可以依据设计图纸进行超高层建筑工程项目的施工,有效防止风险的发生。另外,施工技术的不断创新与改善,可以提升风险的预防能力,确保建筑工程项目的整体质量。
参考文献:
[1]张希黔,王伯成.超高层建筑及其现代施工技术的应用[J].施工技术,2007,36(3):5-11.
[2]杨宇,张耿明.高层建筑型钢混凝土组合结构施工技术[J].科学之友,2011(7)1-2.
[3]顧国明.超高层建筑滑模法与爬模法施工技术[J].施工技术,2009(11)72-76.
[4]万荣涛.浅谈超高层建筑钢结构施工技术[J].浙江建筑,2009,26(3):33-38.