幾種超高建筑的土木施工技術(shù)研究

侯 瑞 蘭

(山西華安建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司，山西 太原 030006)

住建部于近年來對(duì)建筑領(lǐng)域新技術(shù)的使用進(jìn)行了大力的推廣，尤其以超高建筑為主。一方面對(duì)土木施工的新技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分的發(fā)揮，另一方面利用有效的管理方案，不但能夠改善安全系數(shù)，提高質(zhì)量保證，節(jié)約費(fèi)用成本，同時(shí)還能減少因施工導(dǎo)致的環(huán)境污染，改善施工效率，進(jìn)行節(jié)能環(huán)保的綠色施工。

1 超高建筑土木施工特點(diǎn)

超高建筑目前已是我國(guó)建筑領(lǐng)域的關(guān)鍵部分，基于逐漸加劇的人口數(shù)量，我國(guó)在使用土地方面變得十分緊缺，而超高建筑的土木施工技術(shù)研究在一定范圍內(nèi)緩解了使用土地緊缺的狀況，即使無法從根本上解決這類問題，然而卻在一定程度上緩解了土地同人口間的矛盾。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，對(duì)于超高建筑在施工方面，人類的要求在逐漸加大，因此，對(duì)于超高建筑而言，具體的施工質(zhì)量就顯得十分關(guān)鍵。其中，超高建筑在具體的施工技術(shù)方面存在諸多問題，第一，因?yàn)槌呓ㄖ邆浞浅８叩臉菍樱韵噍^于各種低層建筑而言，超高層建筑的施工質(zhì)量要求也十分顯著，不僅如此，在具體的施工環(huán)節(jié)也會(huì)需要諸多種類的施工技術(shù)，同時(shí)，大多數(shù)都是懸空作業(yè)，作業(yè)人員的人身安全無法得到切實(shí)的保障；第二，超高建筑涉及較長(zhǎng)的施工周期，尤其是在北方的冬季無法進(jìn)行施工，所以，超高建筑施工過程常常會(huì)歷時(shí)多年。因此，對(duì)于施工隊(duì)伍在整體素質(zhì)方面以及能否堅(jiān)持完工的心態(tài)方面，超高建筑物可能具備更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)，才能確保超高建筑能夠如期完工。

2 某超高建筑土木施工實(shí)例

某超高建筑土木項(xiàng)目總建筑面積達(dá)45萬m2，占地4.2萬m2。其中，坑中坑25 m，開挖基坑的平均深度為19 m，局部4層，地下3層。除去地上的裙房之外，合計(jì)5棟46層～53層的超高建筑，高度可達(dá)160 m～230 m之間。MT代表混凝土核心筒+外鋼框架，TA代表框架核心筒構(gòu)造，TB-TD代表框架剪力墻構(gòu)造，柱、剪力墻混凝土強(qiáng)度最大可達(dá)C60。在本項(xiàng)目土木施工技術(shù)中主要采用了爬模與爬架技術(shù)、泵送技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)、垂直運(yùn)輸技術(shù)和模板支架技術(shù)，施工前要深入分析超高層建筑工程特點(diǎn)，明確施工要點(diǎn)，然后針對(duì)優(yōu)化施工計(jì)劃路徑。本工程要以主樓施工為重點(diǎn)，并基于基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)施工為主線，提高運(yùn)輸系統(tǒng)支撐力，強(qiáng)化作業(yè)時(shí)間和空間的利用，并最終實(shí)現(xiàn)縮短工期，提高整體效率的目的。

3 土木施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 爬模與爬架技術(shù)

爬模與爬架技術(shù)必須要以超高建筑的整個(gè)特性為基礎(chǔ)，對(duì)使用、拆除以及安裝等方面進(jìn)行充分的考慮，確保能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用且安全的目標(biāo)。以超高建筑的形式結(jié)構(gòu)為前提，該項(xiàng)目對(duì)一種爬模以及四種爬架技術(shù)進(jìn)行了使用。其中，爬模的模板系統(tǒng)是液壓爬升形式，而爬架的腳手架則為整體電動(dòng)提升的模式。在超高建筑施工過程中，爬模與爬架技術(shù)為其提供了重要的作用，不僅能夠完成立體交叉作業(yè)，同時(shí)還能確保相應(yīng)的安全維護(hù)。在爬模技術(shù)中，外圍采用全爬形式，內(nèi)部則采用井道提升的方法。因此，其具備了拆模輕松方便、組模牢固用時(shí)短、拼裝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，而且通用性能良好。必須根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行爬模安裝，對(duì)插入的最優(yōu)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，采用抗傾防墜的合理裝置，從而保證工作人員的人身安全，隨時(shí)確保能夠根據(jù)工況的不同進(jìn)行適時(shí)地轉(zhuǎn)換。

3.2 泵送技術(shù)

高性能混凝土、耐高壓泵管體系、高性能輸送泵以及混凝土布料機(jī)這四方面組成了超高泵送技術(shù)。在MT塔樓中，混凝土的泵送最大高度可為215 m，安置兩臺(tái)輸送泵，30層以上使用HBT80C，以下使用HBT60C，把截止閥安置在泵車的出口位置，安裝兩路泵管，管道選用超高壓抗暴的型號(hào)，每15層布置一個(gè)緩沖段?；炷梁诵耐?外鋼框架構(gòu)成了MT結(jié)構(gòu)，作業(yè)的具體過程為先開始核心筒，組合桁架板、外鋼框架然后才實(shí)施，每一層都進(jìn)行三次澆筑。核心筒使用C55與C60等標(biāo)號(hào)高的混凝土，在進(jìn)行具體澆筑時(shí)必須要嚴(yán)格控制各種標(biāo)號(hào)的混凝土，避免澆筑混亂。方鋼管混凝土柱主要用于外圍框架，在對(duì)鋼筋桁架板進(jìn)行混凝土工程時(shí)，必須要布置環(huán)形泵，完成分區(qū)與澆筑。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)

屋頂格柵鋼架、外框鋼柱、勁性柱以及型鋼梁等組成了超高建筑的鋼結(jié)構(gòu)吊裝。在進(jìn)行安裝時(shí)，必須要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境、平面布置、塔吊起重能力以及安裝工藝等各方面的影響因素進(jìn)行充分考慮。TA-TD的下半部是勁性柱構(gòu)造。型鋼梁與鋼管混凝土柱共同組成了MT外框架系統(tǒng)，分別在四個(gè)分區(qū)進(jìn)行施工，以先鋼柱，再主梁，最后挑梁與次梁的順序?yàn)橐罁?jù)，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)并向四周蔓延。

3.4 垂直運(yùn)輸技術(shù)

高速施工電梯以及群塔作業(yè)技術(shù)組成了超高建筑的垂直運(yùn)輸。在平面中合理的布局施工電梯以及塔吊，對(duì)使用便捷以及安拆快捷進(jìn)行充分的考慮，構(gòu)建防撞棚系統(tǒng)，進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一監(jiān)管。該項(xiàng)目中裙房安放了3臺(tái)塔吊之外，另5棟高層安放了6臺(tái)塔吊，合計(jì)9臺(tái)。其中，分別包含附著動(dòng)臂式1臺(tái)，外掛1臺(tái)，內(nèi)爬2臺(tái)以及附著自升式2臺(tái)。共有16部施工電梯，TB-TD各2部，TA樓4部，MT樓6部。根據(jù)塔吊的配備以及選擇原則為依據(jù)，在對(duì)MT樓施工時(shí)安放了一臺(tái)臂長(zhǎng)為55 m的TC7052塔吊，負(fù)責(zé)垂直運(yùn)輸MT樓地下室材料的工作。在完成基礎(chǔ)底板后進(jìn)行安裝，當(dāng)MT樓施工到8層時(shí)，會(huì)在其外側(cè)布置1臺(tái)臂長(zhǎng)為24 m的外掛式TCT7527塔吊，而施工過程達(dá)到12層時(shí)，將會(huì)把TC7052塔吊轉(zhuǎn)變成內(nèi)爬式。

3.5 模板支架技術(shù)

該項(xiàng)目在支架、模板等技術(shù)中充分采用了獨(dú)立式鋼支撐、鋼筋桁架模板以及盤扣式腳手架等。而TA-TD主要引入了承插型盤扣式鋼管腳手架，其桿件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，而且方便拆卸，施工便捷、綠色環(huán)保，在拆除或者搭設(shè)時(shí)只需利用鐵錘進(jìn)行擊打就能完成，具備極高的施工效率。另外，搭建完成后能夠較為方便的控制質(zhì)量，甚至，具備規(guī)范整齊、穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性好的特點(diǎn)。MT外框架板材使用的是鋼筋桁架模板與混凝土，在鋼梁與壓型鋼板間采用的焊釘為圓柱頭形式，下部的支模系統(tǒng)采用了獨(dú)立的鋼支撐結(jié)構(gòu)。組合模板在鋼梁上直接進(jìn)行支撐，各種工種如澆筑混凝土等可以多層立體作業(yè)，最大限度的降低了施工周期。主次梁以及獨(dú)立式鋼支撐構(gòu)成了支模系統(tǒng)，因其具備早拆、微調(diào)以及可伸縮的性質(zhì)，使得施工效率得到了提高，而且還在一定程度上保障了施工的安全性。

4 結(jié)語

基于科技水平的進(jìn)步以及社會(huì)的發(fā)展，全球范圍內(nèi)已經(jīng)呈現(xiàn)出超高建筑土木施工熱的趨勢(shì)，而超高建筑的土木施工技術(shù)在具體的應(yīng)用與推廣上必將成為全新的走向?；诩夹g(shù)創(chuàng)新的無止境特點(diǎn)，要想確保施工項(xiàng)目能取得最大利益，技術(shù)水平得到提升，那么必須要在施工過程中進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新。本研究根據(jù)超高建筑的土木施工技術(shù)分析，對(duì)這種新興技術(shù)的使用方式與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了積極的總結(jié)與累積，進(jìn)而為同超高建筑相類似的項(xiàng)目提供了重要的參考依據(jù)與借鑒。

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