高層建筑關(guān)鍵施工技術(shù)分析

虞廣勝

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摘要：高層建筑的興起，對建筑施工技術(shù)提出了更高的要求。在施工實踐中，不斷提高施工技術(shù)，是提高建筑質(zhì)量的重要途徑。本文在總結(jié)高層建筑施工特點的基礎(chǔ)上，對關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行分析，以提升施工技術(shù)水準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工特點；施工技術(shù)

在建筑業(yè)迅速發(fā)展的過程中，高層建筑不斷涌現(xiàn)，這給施工技術(shù)帶來了機遇與挑戰(zhàn)。而隨著高層建筑向“高度更高、規(guī)模更大、地下更深、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、功能更全面”發(fā)展，有關(guān)高層建筑的關(guān)鍵施工技術(shù)更需要進(jìn)行總結(jié)和發(fā)展。高層建筑的設(shè)計人員和施工人員，只有充分重視高層建筑的關(guān)鍵施工技術(shù)，不斷提升施工技術(shù)水準(zhǔn)，才能在設(shè)計和施工中提高高層建筑的質(zhì)量，保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

一、高層建筑施工的特點

1、工程量大，施工周期長

高層建筑高度較高，建筑規(guī)模大，當(dāng)前我國高層建筑的平均建筑面積約為1.5萬㎡，總體工程量較大，這就造成了高層建筑的施工周期較長。一般地，一棟多層建筑，其施工周期大約為1年左右，而高層建筑其施工周期一般不少于2年，像上海環(huán)球金融中心，在2003年復(fù)工以后，歷經(jīng)5年，才于2008年竣工。、

2、施工技術(shù)要求高

高層建筑的施工，主要是以鋼筋混凝土等作為結(jié)構(gòu)材料，而鋼筋混凝土又是以現(xiàn)澆為主，要保證其施工質(zhì)量，就需要解決各種建筑模板、鋼筋連接等施工技術(shù)。此外，高層建筑除了內(nèi)在的施工以外，在造型方面要求也比較高，一般的施工技術(shù)很難完成施工要求。而且高層建筑，對于消防設(shè)施和防水等的要求，也比普通的多層建筑要高。

3、垂直運輸量大

高層建筑在施工中，對于施工材料的消耗是巨大的，除了建筑本身施工所需要的鋼筋混凝土以外，建筑裝飾與設(shè)備安裝也需要消耗相應(yīng)的材料，這些材料都需要通過塔吊等進(jìn)行垂直運輸，塔吊運輸效率的高低，對施工周期具有重要影響。

4、地基埋設(shè)深度深

在高層建筑的施工中，穩(wěn)固性是其前提，而這就需要有穩(wěn)固的地基。一般地，地基的埋設(shè)深度應(yīng)該不小于高層建筑高度的十二分之一，如果是使用樁基，則埋設(shè)深度應(yīng)該不小于高層建筑高度的十五分之一，并且樁的長度不計算在內(nèi)。當(dāng)前，許多高層建筑還建有一層甚至多層地下室，因此多數(shù)地基都超過五米，個別超高層建筑，其地基甚至超過20米，關(guān)于地基的施工技術(shù)也是高層建筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

二、高層建筑關(guān)鍵施工技術(shù)分析

1、深基坑支護(hù)技術(shù)

高層建筑施工中，為了防止建筑出現(xiàn)傾斜、滑移、沉降等現(xiàn)象，除了要將地基埋設(shè)較深以外，還需要進(jìn)行基坑支護(hù)?；又ёo(hù)的類型有多種，具體要根據(jù)高層建筑所處地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等因素決定，還要考慮基坑結(jié)構(gòu)對土地側(cè)壓力的影響，同時基坑支護(hù)的施工方法和技術(shù)條件，也會影響基坑支護(hù)的功能。

在深基坑支護(hù)中，一般要解決三個關(guān)鍵技術(shù)問題：第一，深厚軟土的問題，由此問題引起的工程事故時有發(fā)生，不予以重視，可能會出現(xiàn)整體失穩(wěn)，基坑樁偏移或開裂。第二，土巖組合基坑問題，當(dāng)基坑開挖范圍內(nèi)上層為土層，而下層為巖層時，即土巖組合基坑問題。對該問題，許多施工人員往往忽視，認(rèn)為土巖強度較高，但實際上，土巖交接面水量較多，穩(wěn)定性是不夠的，如武漢江天大廈就出現(xiàn)了類似的問題。第三，坑壁滲流和流土問題，在潛水或上層滯水的作用下，流土?xí)赢a(chǎn)生很大的影響，如坑壁土不能保持穩(wěn)定，影響混凝土的施工；或者會對基坑外部環(huán)境造成影響。

當(dāng)前在高層建筑深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用方面，較為先進(jìn)的是逆作法施工技術(shù)。逆作法施工技術(shù)首先沿高層建筑地下室軸線或周圍施工地下連續(xù)墻或其他支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置澆筑或打下中間支承樁和柱，作為施工期間于底板封底之前承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐。然后施工地面一層的梁板樓面結(jié)構(gòu)，作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐，隨后逐層向下開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu)，直至底板封底。與其他深基坑支護(hù)技術(shù)相比，逆作法施工技術(shù)可使高層建筑上部結(jié)構(gòu)和下層支柱結(jié)構(gòu)平行作業(yè)，縮短工期，同時其受力比較合理，自身荷載直接由立柱直接傳至地基。

2、混凝土施工技術(shù)

混凝土的攪拌。混凝土施工人員需要對攪拌混凝土的相關(guān)材料，及其具體比例進(jìn)行嚴(yán)格的控制和反復(fù)的核算，要遵守科學(xué)的方法進(jìn)行混凝土的攪拌工作，科學(xué)地控制攪拌中水的加入量，同時控制好混凝土的攪拌時間，這樣才能攪拌出性能優(yōu)良的混凝土，使高層建筑的施工質(zhì)量得到保證。

混凝土的澆筑。高層建筑混凝土施工中最主要的部分就是混凝土的澆筑，而在進(jìn)行混凝土澆筑工作前，首先要檢查模板的位置、尺寸和標(biāo)高等等，并逐一復(fù)查，同時做好模板數(shù)據(jù)的記錄工作；如果混凝土澆筑是豎向的，在澆筑前需要在相應(yīng)位置的底部填制水泥砂漿?；炷恋臐仓⒁夥婪稓鉁氐捏E變，最好在室內(nèi)進(jìn)行，避免露天澆筑。而在開始澆筑混凝土?xí)r，要確保已經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆?，防止離析現(xiàn)象的出現(xiàn)。在澆筑過程中，如果澆筑高度超過三米，則應(yīng)該使用溜管。在混凝土的澆筑中，需要注意的是，要隨時檢查各個結(jié)構(gòu)部件，防止其在澆筑過程中移動變形，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保障混凝土的澆筑質(zhì)量。

3、鋼結(jié)構(gòu)的安裝技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)的安裝，包括鋼結(jié)構(gòu)組裝、吊裝、調(diào)整、固定、涂漆、檢驗評定等全過程。鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的高低，除了與材料有關(guān)之外，還與具體的安裝技術(shù)有密切聯(lián)系。

鋼柱的安裝及校正。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝的重點在于控制每節(jié)柱的垂直度、標(biāo)高及定位軸線的偏差。鋼柱通過調(diào)節(jié)螺母及定位鋼板來完成，在鋼柱起吊后，當(dāng)柱腳離腳螺栓30cm左右時，將柱腳扶正對準(zhǔn)螺栓，落腳就位，鋼柱垂直度校正主要通過經(jīng)繹儀或吊線錘檢驗。對于直鋼柱的校正，應(yīng)該在每安裝一節(jié)柱以后，并對柱高進(jìn)行標(biāo)高測量，如果有偏差，可以使用千斤頂進(jìn)行校正，而垂直度校正方面，將鋼柱的成90°的兩條控制線引出，在控制線上架設(shè)經(jīng)緯儀，對鋼柱的中軸線進(jìn)行檢測，如果出現(xiàn)偏差，則通過纜風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于弧形鋼柱，其校正是通過校正鋼柱頂部與軸線交點間的三維坐標(biāo)，在安裝過程中，使用全站儀對三維坐標(biāo)進(jìn)行測量，出現(xiàn)偏差，同樣可以使用纜風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)節(jié)。

鋼梁安裝及校正。主梁安裝主要使用專業(yè)卡具，來防止在高空碰撞物體而下落。鋼梁具體安裝時，首先使用撬棍和沖頭來調(diào)整梁的位置，夾好連接板，用螺栓固定好。鋼梁在臨時固定以后，應(yīng)用水平測量的方法進(jìn)行鋼梁的水平度監(jiān)控，確定偏差值，再進(jìn)行校正。

4、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層技術(shù)

從結(jié)構(gòu)力學(xué)上來看，由于高層建筑上部受力小，上部受力大，所以在設(shè)置時高層建筑的下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，向上逐漸減少墻柱。但與結(jié)構(gòu)力學(xué)和自然布置相反，從空間上考慮高層建筑的上部往往要求小空間的軸線布置，而下部則要求大空間的軸線布置。為了滿足高層建筑的使用功能，就必須在高層建筑的上部布置剛度大的剪力墻，而在下部布置剛度小的框架柱，這樣才能保證高層建筑的下部有大空間，而上部有小空間。要在高層建筑中，實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。

在目前高層建筑的施工中，帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)仍然是主要形式。而如果轉(zhuǎn)換層位置上移，則應(yīng)該選擇筒體結(jié)構(gòu)。對于帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)在設(shè)計時，主要解決三個關(guān)鍵問題：筒體結(jié)構(gòu)上部外筒剛度、轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度、筒體結(jié)構(gòu)內(nèi)筒剛度。其中轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度，對高層建筑的整體抗震性能有重要影響，轉(zhuǎn)換層設(shè)置越高，上下層位間位移角及內(nèi)力突變越明顯，所以在設(shè)置時，要控制轉(zhuǎn)換層的高度。此外，轉(zhuǎn)換層上部的側(cè)向剛度，對上下層位間位移角及內(nèi)力也有一定影響。而對轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)，則應(yīng)該通過加大厚度、提高混凝土強度等措施來進(jìn)行強化。

三、結(jié)語

在高層建筑的施工中，抓好深基坑支護(hù)、混凝土施工、鋼結(jié)構(gòu)的安裝、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，對于提高高層建筑的施工質(zhì)量有重要意義，施工人員對此要加以重視。

參考文獻(xiàn)：

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