淺談關(guān)于高層建筑工程關(guān)鍵施工技術(shù)分析與研究

馮奎++岳金發(fā)

摘 要：隨著市場經(jīng)濟體制的進一步完善，競爭也顯得尤為激烈。認真組織、精心施工的更高要求，也是新時期項目組織者的具備條件。本文主要在分析施工特點的基礎上，深入分析研究了高層建筑施工過程中的主要技術(shù)和相關(guān)要求。高層建筑施工具有施工技術(shù)綜合、施工周期長、工程量巨大等特點，與多層建筑的施工技術(shù)有明顯的不同。本文就此談了談自己的觀點，可供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工特點；施工技術(shù)

一、前言

隨著新材料、新技術(shù)的不斷發(fā)展，高層建筑的施工技術(shù)及其要求也會發(fā)生相應的變化。設計人員和施工人員只有結(jié)合具體工程的具體要求，認真貫徹相關(guān)法規(guī)、條例的要求，學習新技術(shù)、新方法，才能滿足人們對外形美觀、結(jié)構(gòu)合理、布局自然、安全性高和低成本高環(huán)保的建筑要求。而建筑工程施工技術(shù)工作直接關(guān)系到工程的質(zhì)量、人員的安全、企業(yè)的經(jīng)營效益，甚至關(guān)系到企業(yè)的生死存亡，

二、高層建筑施工特點分析與研究

1.高層建筑施工周期長。一般多層住宅每棟平均工期在 10 個月左右，而高層建筑的施工周期平均為 2 年左右。要縮短施工周期，主要是縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期。各種高層結(jié)構(gòu)體系可以采用不同的施工方法。而現(xiàn)澆混凝土是高層建筑施工的主導工序，合理的選擇模板體系是縮短主體結(jié)構(gòu)工期，降低成本的主要途徑之一。

2.基礎埋置深度深。高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/12； 采用樁基時，不宜小于建筑物高度的 1/15 （ 樁的長度不計算在埋置深度內(nèi)） ，至少應有一層地下室。因此，一般埋深至少在地面以下5 m。超高層建筑的基礎埋置深度甚至達 20 m 以上。深基礎施工，地基處理復雜。尤其是在軟土地基，基礎施工方案有多種選擇，對造價和工期影響很大。研究解決各種深基礎開挖支護技術(shù)，是高層建筑施工的重點之一。

3.高層建筑體量大，工程量大。據(jù)統(tǒng)計，我國目前高層建筑平均建筑面積約為 1. 5 萬平方米。由于工程量大，工程項目多，涉及單位多、工種多。特別是一些大型復雜的高層建筑，往往是邊設計、邊準備、邊施工，總、分包涉及許多單位，協(xié)作關(guān)系涉及眾多部門。這就帶來了高層建筑施工計劃、組織、管理、協(xié)調(diào)的難度大。必須精心施工，加強集中管理。當然，由于高層建筑層數(shù)多、工作面大，就可充分利用時間和空間，進行平行流水立體交叉作業(yè)。

4.施工技術(shù)要求高。高層建筑施工技術(shù)主要以鋼筋混凝土和鋼材為主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的施工技術(shù)構(gòu)成，而鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主，需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。其次是裝飾、消防、防水、設備等要求較高。平面類型的多樣化、立面造型的個性化、立面色彩與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧，已經(jīng)成為時代潮流； 消防設施要求高，深基礎、地下室、墻面、屋面、廚房、衛(wèi)生間的防水，甚至管道冷凝水的處理，都比多層建筑要求高；高層建筑的設備繁多，高級裝修裝飾多這些都給施工提出了更高的質(zhì)量和技術(shù)要求。

三、高層建筑施工關(guān)鍵施工技術(shù)分析與研究

1.混凝土工程施工技術(shù)。混凝土質(zhì)量的主要指標之一是抗壓強度?；炷量箟簭姸扰c混凝土用水及水泥的強度成正比，當水灰比相等時，高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多，所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號； 另外，水灰比也與混凝土強度成正比，水灰比大，混凝土強度高，水灰比小，混凝土強度低。因此，當水灰比不變時，企圖用增加水泥用量來提高混凝土強度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。綜上所述，影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比； 要控制好混凝土質(zhì)量最重要的是： 控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環(huán)節(jié)。在滿足設計要求的質(zhì)量指標前提下盡量降低成本，這兩條要求實際上是盡量降低混凝土的標準差?；炷恋膹姸扔幸欢x散性，這是客觀的，但通過科學管理可以控制其達到最小值。因此，混凝土標準差能反映施工單位的實際管理水平，管理水平越高，標準差越小?？梢哉f，混凝土質(zhì)量控制實質(zhì)上是標準差的控制。

2.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)。高層建筑從建筑的功能上一般上部要求小空間的軸線布置，而下部則需要大空間的軸線布置，而這一要求與結(jié)構(gòu)力學、自然布置正好相反。由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大，上部受力較小，正常布置時應當是下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少墻、柱，擴大軸線間距。為了滿足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)必須以和常規(guī)相反的方式進行布置。上部布置小空間，下部布置大空間。上部布置剛度大的剪力墻，下部布置剛度小的框架柱。為了實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設置轉(zhuǎn)換層。不管采用何種轉(zhuǎn)換形式，帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)仍是目前工程應用的主要結(jié)構(gòu)形式。隨著轉(zhuǎn)換層位置上移，應設計帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)。對帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)其主要影響因素表現(xiàn)為轉(zhuǎn)換層上部外筒的剛度、轉(zhuǎn)換層設置高度和內(nèi)筒剛度。對這兩類轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層高度是影響其抗震性能的主要因素之一，轉(zhuǎn)換層高度越高，轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力突變越明顯，設計時應限制轉(zhuǎn)換層設置高度。轉(zhuǎn)換層與其上層的側(cè)向剛度比對結(jié)構(gòu)抗震性能有一定影響。對轉(zhuǎn)換層位置較低的帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)，控制側(cè)向剛度比可以控制轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角及內(nèi)力突變。對于帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)或筒體結(jié)構(gòu)，可采取以下措施強化下部結(jié)構(gòu)： 加大筒體及落地墻厚度，提高混凝土強度等級，必要時可在房屋周邊增置部分剪力墻、壁式框架或樓梯間筒體，提高抗震能力； 可采取以下措施弱化上部： 不落地剪力墻開洞、開口、減小墻厚等。

3.施工后澆帶的施工技術(shù)。在高層建筑物中，由于功能和造型的需要，往往把高層主樓與低層裙房連在一起，裙房包圍了主樓的大部分。從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)觀點看，希望將高層與裙房脫開，這就需要設變形縫； 但從建筑要求看又不希望設縫。因為設縫會出現(xiàn)雙梁、雙柱、雙墻，使平面布局受局限，因此施工后澆帶法便應運而生。一般高層主樓與低層裙房的基礎同時施工，這樣回填土后場地平整，便于上部結(jié)構(gòu)施工。對于上部結(jié)構(gòu)，無論是高層主樓與低層裙房同時施工，還是先施工高層后施工低層，同樣要按施工圖預留施工后澆帶。對高層主樓與低層裙房連接的基礎梁、上部結(jié)構(gòu)的梁和板，要預留出施工后澆帶，待主樓與裙房主體完工后，再用微膨脹混凝土將它澆筑起來，使兩側(cè)地梁、上部梁和板連接成一個整體。這樣做的目的是為了把高層與低層的差異沉降放過一部分，因為高層主樓完成之后，一般情況下，其沉降量已完成最終沉降量的 60 ～80%，剩下的沉降量就小多了。這時再補齊施工后澆帶混凝土，二者差異沉降量就較小，這部分差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，可由不設永久變形縫的結(jié)構(gòu)承擔。對于施工后澆收縮帶，宜在主體結(jié)構(gòu)完工兩個月后澆筑混凝土，這時估計混凝土收縮量已完成60% 以上。施工后澆帶的位置宜選在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，一般在梁、板的變形縫反彎點附近，此位置彎矩不大，剪力也不大； 也可選在梁、板的中部，彎矩雖大，但剪力很小。在施工后澆帶處，混凝土雖為后澆，但鋼筋不能斷。如果梁、板跨度不大，可一次配足鋼筋； 如果跨度較大，可按規(guī)定斷開，在補齊混凝土前焊接好。后澆帶的配筋，應能承擔由澆筑混凝土成為一整體后的差異沉降而產(chǎn)生的內(nèi)力，一般可按差異沉降變形反算為內(nèi)力，而在配筋上予以加強。

參考文獻：

[1]高層建筑施工技術(shù)[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2005.