高層房屋建筑施工技術(shù)的分析與思考

張宇巖

摘 要：本文主要就高層房屋建筑主要的施工技術(shù)應(yīng)用作了一些分析和探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工技術(shù)

高層建筑是城市化、工業(yè)化和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。城市工商業(yè)的迅速發(fā)展，人口的猛增，建設(shè)用地的日漸緊張，促使建筑向空中發(fā)展。而我國高層建筑的大規(guī)模建設(shè)，也標(biāo)志著我國的施工技術(shù)和施工能力又上了一個(gè)新臺(tái)階。本文將重點(diǎn)就高層房屋建筑主要的施工技術(shù)應(yīng)用作一些分析和探討。

1 高層建筑施工特點(diǎn)

目前國內(nèi)高層建筑以現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，并逐步發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，因此需要著重研究各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土配制與運(yùn)輸及鋼結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層占主體工程的主要部分，設(shè)計(jì)基本相同，便于組織逐層循環(huán)流水作業(yè)。同時(shí)高層建筑工作面大，裝修設(shè)備工程可以在結(jié)構(gòu)階段較早插入，進(jìn)行立體交叉作業(yè)。大型復(fù)雜的高層建筑，總、分包牽涉單位多，協(xié)作關(guān)系涉及許多部門，必須精心施工，加強(qiáng)集中管理。我國全部竣工建筑單棟工期平均為10個(gè)月左右，高層建筑平均為2年左右，必須充分利用全年時(shí)間，合理部署，才能縮短工期。高空作業(yè)要重點(diǎn)解決好材料、制品、機(jī)具設(shè)備和人員的垂直運(yùn)輸問題。高層建筑基礎(chǔ)埋深大，施工復(fù)雜，其中深基坑支護(hù)技術(shù)已成為地基基礎(chǔ)工程領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)、熱點(diǎn)問題。高層建筑的基礎(chǔ)，不論筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)，還是樁基復(fù)合基礎(chǔ)都有較厚的鋼筋混凝土底板，屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，其施工技術(shù)和施工組織也都比一般混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，需認(rèn)真研究深基坑開挖、支護(hù)及大體積混凝土施工技術(shù)。高層建筑一般在市區(qū)施工，施工用地緊張。要盡量壓縮現(xiàn)場(chǎng)暫設(shè)工程，減少現(xiàn)場(chǎng)材料、制品、設(shè)備儲(chǔ)存量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件合理選擇機(jī)械設(shè)備，充分利用工廠化、商品化成品。

總體而言，高層房屋建筑由于其自身體量大以及對(duì)建筑安全的考慮因素較多，具有施工用地緊張，高空作業(yè)突出，工程量大，造價(jià)高，工期長、季節(jié)性施工（雨施、冬施）不可避免以及基礎(chǔ)工程施工難度大，主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)復(fù)雜，裝飾、防水、設(shè)備要求較高，工程項(xiàng)目多，工種多，涉及單位多，管理復(fù)雜，層數(shù)多、工作面大，需進(jìn)行平行流水立體交叉作業(yè)等特點(diǎn)。

2 高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

我國高層建筑在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，而高層鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)施工最為關(guān)鍵的又是混凝土的成型。因此本節(jié)著重研究高層混凝土主體結(jié)構(gòu)施工中，用于澆筑大空間水平構(gòu)件的臺(tái)模、密肋樓蓋模殼，及用于澆筑豎向構(gòu)件的大模板、滑動(dòng)模板、爬升模板等成套模板的施工技術(shù)。

2.1 主體結(jié)構(gòu)施工方案選擇

2.1.1 框架結(jié)構(gòu)施工方案

現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的板、梁、柱混凝土均采用在施工現(xiàn)場(chǎng)就地澆筑，該方法整體性好，適應(yīng)性強(qiáng)，但施工現(xiàn)場(chǎng)工作量大，需要大量的模板，并需解決好鋼筋的加工成型和現(xiàn)澆混凝土的拌制、運(yùn)輸、澆灌、振搗、養(yǎng)護(hù)等問題。采用組合式模板用于樓蓋模板支設(shè)時(shí)，還可利用早拆模板體系，加快模板的周轉(zhuǎn)利用。

2.1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案

現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)可采用大模板、滑動(dòng)模板、爬升模板、隧道模等成套模板施工工藝。大模板工藝廣泛用于現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)施工中，具有工藝簡單、施工速度快、結(jié)構(gòu)整體性好、抗震性能強(qiáng)、裝修濕作業(yè)少、機(jī)械化施工程度高等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.3 筒體結(jié)構(gòu)施工方案

鋼筋混凝土筒體的豎向承重結(jié)構(gòu)均采用現(xiàn)澆工藝，以確保高層建筑的結(jié)構(gòu)整體性。模板可采用工具式組合模板、大模板、滑動(dòng)模板或爬升模板。內(nèi)筒與外筒（柱）之間的樓板跨度常達(dá)8～12m，一般采用現(xiàn)澆混凝土樓板或以壓型鋼板、混凝土薄板作永久性模板的現(xiàn)澆疊合樓板，也有采用預(yù)制肋梁現(xiàn)澆疊合樓板。

2.2 主要施工技術(shù)

2.2.1 樓板結(jié)構(gòu)施工

高層建筑樓板結(jié)構(gòu)施工所用的模板有臺(tái)模、模殼、永久性模板（包括預(yù)制薄板和壓型鋼板）等。這些模板的共同特點(diǎn)是安裝、拆模迅速，人力消耗少，勞動(dòng)強(qiáng)度低。由于模殼主要應(yīng)用于圖書館、辦公樓等高層公共建筑，下面簡要介紹臺(tái)模施工。臺(tái)模主要適用于高層建筑大空間、大柱網(wǎng)現(xiàn)澆鋼混樓蓋施工，主要由平臺(tái)板、梁、支架、支撐、調(diào)節(jié)支腿及配件組成，它可以整體支設(shè)、脫模、運(yùn)轉(zhuǎn)，并借助起重機(jī)械從澆筑完的樓蓋下飛出，轉(zhuǎn)移到上一層重復(fù)使用。

2.2.2 大模板施工

大模板施工是一種工業(yè)化的現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土墻體的成套模板技術(shù)，主要采用工具式大型模板，配以起重吊裝機(jī)械，以建筑物的開間、進(jìn)深、層高的標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，以大型工業(yè)化模板為主要施工手段，以現(xiàn)澆鋼混墻體為主導(dǎo)工序。大模板施工工藝是目前剪力墻結(jié)構(gòu)施工的主要方法之一。

2.2.3 滑模施工

滑模工藝主要應(yīng)用于高層現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)施工，是利用一套1m多高的模板及液壓提升設(shè)備，按照工程設(shè)計(jì)的平面尺寸組成滑模裝置，連續(xù)不斷地進(jìn)行豎向現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件施工的一種成套模板技術(shù)。模板一次組裝成型，裝拆工序少，能連續(xù)滑升作業(yè)，施工速度快，工業(yè)化程度高，結(jié)構(gòu)整體性能好。

2.3 爬模施工

爬模具有大模板和滑模的共同優(yōu)點(diǎn)，適用于高層建筑外墻外側(cè)和電梯井筒內(nèi)側(cè)無樓板阻隔的現(xiàn)澆混凝土豎向結(jié)構(gòu)施工，其他豎向現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件仍采用大模板或組合式中小型模板施工。在采取適當(dāng)措施后，外墻內(nèi)側(cè)和電梯井筒外側(cè)的模板也可同時(shí)采用爬模施工。

爬模施工工藝分為模板與爬架互爬、爬架與爬架互爬、模板與模板互爬及整體爬模等類型。

3 高層建筑樓蓋結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

高層建筑由于層數(shù)多、高度大，因此對(duì)樓蓋結(jié)構(gòu)要求也高。高層混凝土結(jié)構(gòu)一般采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)；高層鋼結(jié)構(gòu)通常采用壓型鋼板組合樓蓋結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)按梁系布置方式的不同，又可分為肋梁樓蓋、井格梁樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋等。隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展，為了克服普通鋼筋混凝土樓蓋用料多、自重大的缺點(diǎn)，目前無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋正在被廣泛的應(yīng)用。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋能夠滿足大跨度、大空間結(jié)構(gòu)靈活使用的要求，不僅用于現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，還用于大開間剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等。在壓型鋼板與混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)中，壓型鋼板既用作永久性模板，又充當(dāng)樓板底面的受拉鋼筋，與混凝土共同承擔(dān)樓面荷載。壓型鋼板作為模板，可省去支模、拆摸工序，方便施工，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)快速施工的特點(diǎn)。

4 結(jié)論與總結(jié)

高層房屋建筑施工流程多，技術(shù)復(fù)雜，施工技術(shù)的應(yīng)用需涉及和考慮的因素也多，必須科學(xué)合理的安排施工方法和使用適應(yīng)的施工技術(shù)。另外，由于高層建筑的安全和風(fēng)險(xiǎn)性因素考慮，必須建立科學(xué)合理的施工安全保障措施，這也是高層房屋建筑施工技術(shù)應(yīng)該重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。

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