高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)和施工技術(shù)分析

馬旭亮

（青海威華工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 青海海東 810500）

近幾年，隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)的發(fā)展機(jī)會(huì)越來(lái)越多，但也越來(lái)越嚴(yán)峻。隨著我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，施工難度不斷增加，如何充分運(yùn)用施工技術(shù)進(jìn)行工程建筑已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，加強(qiáng)對(duì)高層建筑施工技術(shù)分析的研究是十分必要的［1-2］。

1 當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)狀

目前，我國(guó)高層建筑工程中還存在著一些問(wèn)題，很多施工單位的安全意識(shí)較差，沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到其重要性。在工程建筑現(xiàn)場(chǎng)，由于監(jiān)理人員的要求難以達(dá)到基本的規(guī)范，而且與監(jiān)管職責(zé)的分工不明確，從某種意義上反映出了監(jiān)管體系的不健全，施工安全不能得到保障。施工工人的資歷低，安全意識(shí)差，施工管理人員要經(jīng)常培訓(xùn)施工工人，讓他們了解如何保障施工安全。另外，還應(yīng)加強(qiáng)其操作水平，防止因使用不當(dāng)造成的安全風(fēng)險(xiǎn)［3］。安全事故的產(chǎn)生與施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作的不規(guī)范、缺少安全標(biāo)志、施工人員安全意識(shí)薄弱、對(duì)設(shè)備的了解不足等都是造成安全事故的主要原因。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)

2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)多

高層建筑有很多層，但每個(gè)樓層的布局都不一樣，這就使建筑施工環(huán)節(jié)變得更加復(fù)雜，同時(shí)也增強(qiáng)了樓層之間的密切聯(lián)系。相對(duì)于低層施工，高層建筑施工工程難度會(huì)有很大的提高。在高層建筑工程中，建筑材料、半成品、成品、建筑工人的數(shù)量都是必不可少的。因此，應(yīng)選用高品質(zhì)的器材，以確保施工工程的安全性。

2.2 高層建筑結(jié)構(gòu)的施工工程量大

高層建筑具有工程量大、作業(yè)多、協(xié)調(diào)困難、周期長(zhǎng)、工期緊、地基深度大等特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)防水要求高，并且工藝難度大。通過(guò)對(duì)高層建筑的分析，可以發(fā)現(xiàn)其承載能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在工程建筑中，要想縮短工期，要在同一時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)工程，就需要做好前期的準(zhǔn)備工作，事先計(jì)劃好組裝順序，加強(qiáng)各個(gè)部門(mén)的聯(lián)系與協(xié)調(diào)，以確保工程安全有序地進(jìn)行。

2.3 高層建筑施工離不開(kāi)各個(gè)方面的共同協(xié)作

高層建筑的突出特征是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、技術(shù)含量高。與此同時(shí)，我國(guó)現(xiàn)有的許多高層建筑都是同步進(jìn)行準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)，因此，涉及實(shí)際項(xiàng)目的單位較多，為了保證工作的效率，必須加強(qiáng)相關(guān)部門(mén)之間的合作與協(xié)調(diào)。

2.4 高層建筑需要很長(zhǎng)的施工時(shí)間

通常，無(wú)論是低層還是高層建筑的施工，都需要10個(gè)月左右的時(shí)間來(lái)完成。但是，由于高層建筑工程繁重，因其技術(shù)難題和季節(jié)原因，某些高層建筑要在2年以上才能完成。目前，施工企業(yè)采取了改建的方式來(lái)減少高層建筑的建造時(shí)間。由于采用的是不同的模板，所以要根據(jù)實(shí)際情況選用相應(yīng)的模板體系，從而有效地縮短了施工周期。

2.5 構(gòu)件材料的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度

建筑施工對(duì)建筑材料的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度有很大的要求，不僅會(huì)影響建筑的受彎承載力，還會(huì)影響建筑的受剪、受壓和剛度。在建筑樓層，其構(gòu)件的設(shè)計(jì)和材質(zhì)都會(huì)對(duì)建筑的安全性產(chǎn)生一定的影響，而建筑的平面規(guī)律性、合理性和垂直布局也會(huì)對(duì)建筑的安全性產(chǎn)生影響［4］。

2.6 建筑構(gòu)件軸線(xiàn)的偏差

在其施工過(guò)程中，若不嚴(yán)格放線(xiàn)，必然會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的軸線(xiàn)發(fā)生較大的偏移，從而對(duì)構(gòu)件的受力產(chǎn)生影響。而有些軸線(xiàn)的偏差是達(dá)到了一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即使通過(guò)了檢測(cè)，也會(huì)因?yàn)檩S的偏移而產(chǎn)生額外的力矩和彎矩。因此，在工程完工后，務(wù)必要及時(shí)驗(yàn)收，以免工程的安全因軸線(xiàn)的偏移而受到影響。

2.7 鋼筋布置要均勻

要讓鋼筋的受力達(dá)到均勻，就需要注意構(gòu)件的構(gòu)造，這是最基本的要求，如果在建筑的過(guò)程中主筋的位置發(fā)生了偏移，那么另外一根鋼筋也會(huì)發(fā)生移動(dòng)，從而對(duì)構(gòu)件的承載力造成很大的影響。另外，鋼筋的承載力也受到了構(gòu)件主筋的影響，從而在某種程度上限制了鋼筋的強(qiáng)度，削弱了主筋的承載力。如果遇到大的地震，主筋會(huì)發(fā)生彎曲，會(huì)發(fā)生無(wú)可挽回的事故。

2.8 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的施工質(zhì)量

在分析構(gòu)件截面的尺寸時(shí)，必須充分考慮構(gòu)件的承載面積，并仔細(xì)考慮各種影響因素，同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件是一種具有較大截面的柱子，它可以加強(qiáng)地震的承載力和作用效果之間的反差。在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到由于支撐操作而產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)收縮等問(wèn)題，節(jié)點(diǎn)的承載力由節(jié)點(diǎn)混凝土、箍筋和軸向應(yīng)力共同構(gòu)成。因此，當(dāng)結(jié)合部面積減小時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的承載力將受到直接的影響。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)研究

一是對(duì)建筑物的總體布局進(jìn)行了研究，該方案為保證整個(gè)高層建筑的安全和質(zhì)量提供了依據(jù)。目前，國(guó)內(nèi)高層建筑總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)多為框架式。該建筑的特點(diǎn)是在中心設(shè)置鋼筋混凝土中架，四周采用鋼筋混凝土框架。然而，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須考慮建筑的實(shí)際使用要求和地質(zhì)條件，并對(duì)其進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)［5］。

二是根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，選用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為更好地進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)，必須針對(duì)具體的結(jié)構(gòu)如剪力墻、地下室、鋼骨柱等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合工程的具體情況，進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，從而為工程的設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)。

3.2 模板及滑模施工技術(shù)

模板施工中，要根據(jù)施工安全、施工質(zhì)量、施工進(jìn)度等因素，合理地確定施工方案，保證模板施工設(shè)計(jì)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。在進(jìn)行模板工程施工技術(shù)之前，應(yīng)先檢查模板是否干凈，然后對(duì)模板進(jìn)行定位、模板加固、混凝土澆筑、拆模等操作。模板的剪刀撐、支柱的縱橫水平等都要滿(mǎn)足工程的設(shè)計(jì)規(guī)范，如果沒(méi)有特別的規(guī)范，支柱的間距應(yīng)該小于2m，縱向水平之間距離不能超過(guò)1.5m，縱向水平方向的剪刀撐的距離不能超過(guò)6m。另外，在拆模前，要對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行精確的判斷，確定可以拆除后，才能進(jìn)行科學(xué)拆除，切忌盲目地拆除模板。在高層建筑施工結(jié)構(gòu)中，滑模施工技術(shù)是常用的，它包括安裝模板、操作平臺(tái)和液壓系統(tǒng)。安裝模板主要由模板、升降機(jī)等構(gòu)成。操作平臺(tái)主要包括內(nèi)外懸掛、輔助平臺(tái)等。液壓系統(tǒng)主要由液壓升降機(jī)、支架、支撐桿等構(gòu)成。在具體的設(shè)計(jì)中，滑模的組裝是確保工程質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)鍵，所以在滑模施工技術(shù)之前，首先，應(yīng)確保工地平整。其次，在鋼筋綁扎時(shí)，要考慮到模板和混凝土的澆筑狀況，保證與之相匹配，必須符合下列條件：鋼筋的長(zhǎng)度要按施工目標(biāo)和部位來(lái)決定，在鋼筋垂直綁扎時(shí)，要安裝定位支架，以保證位置的精確，然后，在每一次澆筑完畢后，必須在混凝土表面加一根橫梁［6-7］。

3.3 地基基礎(chǔ)的施工技術(shù)

我國(guó)的地貌是多種多樣的，有山地、高原、丘陵、平原、戈壁、沙漠等，各區(qū)域的地質(zhì)狀況差異較大，應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件，對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在一些地方，土壤中的水分含量很高，由于內(nèi)鋼的強(qiáng)度比較低，一般都是用鋼筋混凝土來(lái)替代鋼樁，地基基礎(chǔ)的施工技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)比較，其耐火性、使用壽命、更塑性和一般性能均優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)，具有抗震、防爆等特點(diǎn)，可按要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)和部件的設(shè)計(jì)。

3.4 鋼筋工程施工技術(shù)

為了確保高層建筑的安全、穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其安裝、儲(chǔ)存、加工、采購(gòu)等的質(zhì)量管理，對(duì)鋼筋物料進(jìn)行儲(chǔ)存、加工時(shí)，要認(rèn)真地檢驗(yàn)其品質(zhì)，并對(duì)原材料進(jìn)行認(rèn)真的檢驗(yàn)。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格檢查強(qiáng)度、型號(hào)、合格證等，清除不滿(mǎn)足工程要求或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的固定件，將其加固并妥善堆放于工地，并對(duì)加固材料進(jìn)行有效的防腐處理，強(qiáng)化緊固工藝，按圖紙及設(shè)計(jì)格式，在處理后適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加固處理。在鋼筋安裝時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備好各類(lèi)設(shè)備、工具，與設(shè)計(jì)者、技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，并組織有針對(duì)性的技術(shù)培訓(xùn)，并根據(jù)不同的配筋或柱子進(jìn)行組合、編號(hào)，調(diào)整鋼筋的安裝及作業(yè)程序，以防止施工混亂。異形柱、斜柱用鋼架臨時(shí)固定柱子，要進(jìn)行加固，保證保護(hù)層厚度、錨固長(zhǎng)度、調(diào)整距離、長(zhǎng)度、數(shù)量、規(guī)格和緊固材料的質(zhì)量。

3.5 混凝土工程施工

（1）高層建筑混凝土的用量較大，應(yīng)盡可能地采用混凝土進(jìn)行施工。

（2）高強(qiáng)混凝土可用于高層建筑的下層立柱等，但在施工過(guò)程中，要注意不能用高強(qiáng)混凝土，否則會(huì)造成收縮。在3m 以上的立柱澆筑時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)設(shè)置門(mén)板，然后通過(guò)斜槽將混凝土灌注到模具中，分層澆筑，厚度為300～500mm，然后用高頻振動(dòng)棒從頂端插入振動(dòng)。在泵入混凝土?xí)r，必須保證料斗內(nèi)的混凝土厚度超過(guò)20cm，防止因氣流進(jìn)入而導(dǎo)致混凝土倒灌而堵塞。

（3）高層建筑規(guī)范中，其強(qiáng)度等級(jí)與梁值基本相同，但梁的強(qiáng)度較低，且從下往上遞減。所以，節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度差異較大，對(duì)施工不利。采用行之有效的施工方法，確保工程質(zhì)量。

（4）施工的時(shí)間、地點(diǎn)，應(yīng)與施工單位協(xié)商，澆筑前，應(yīng)先清除澆筑條的表面，然后再進(jìn)行覆蓋和加固。

（5）隨著技術(shù)的迅速發(fā)展，混凝土技術(shù)被廣泛采用。而泵送混凝土技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用也很好，相比于鋼結(jié)構(gòu)，混凝土的用量要大得多，所以高層建筑的混凝土比例才能得到保障。而要保證混凝土的質(zhì)量，就必須采用泵送混凝土技術(shù)，目前采用的是混合料和粉煤灰，利用這種技術(shù)，既能保證混凝土的運(yùn)輸效率，又能保證泵送高度。

3.6 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

就高層建筑的功能而言，高層建筑的上下兩部分要求不同，前者要求較小的空間軸，后者要求較大的空間軸。然而，由于高層建筑的下部結(jié)構(gòu)所受的應(yīng)力較大，因此，施工的構(gòu)造要有所變化。針對(duì)過(guò)渡層內(nèi)的墻體或缸體，可以通過(guò)增加缸體、增加樓板厚度等措施來(lái)改善結(jié)構(gòu)的底板，必要時(shí)可在建筑物四周設(shè)置樓梯管，以改善其抗震性能，并通過(guò)傳遞墻減少地面壓力等措施，以改善其整體性能，減小氣壓。

3.7 施工后澆帶施工技術(shù)

現(xiàn)代高層建筑的功能和形式都要求將高層主樓與下層裙樓相連，而傳統(tǒng)的高層建筑不需要將兩者分開(kāi)，但由于施工后的變形縫會(huì)產(chǎn)生兩根橫梁，從而影響整體布局，因此，采用后澆帶施工技術(shù)來(lái)解決這種問(wèn)題。首先，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行澆筑，并且在澆筑后，要在主樓和裙樓之間留出足夠的空間，以便為后澆帶施工技術(shù)打下基礎(chǔ)，并在澆筑完畢后，將底部梁等部位進(jìn)行銜接，這樣可以有效地解決高層建筑和下層建筑所產(chǎn)生的問(wèn)題。此外，應(yīng)特別指出，在進(jìn)行澆帶施工技術(shù)時(shí)，必須保證鋼筋不會(huì)斷裂，并根據(jù)梁板間的跨距進(jìn)行澆帶，并且應(yīng)保證后澆帶的寬度在合理的范圍內(nèi)，便于施工，并根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶挾龋话銥?00～1000mm?？傊诟邔咏ㄖこ讨?，施工技術(shù)是非常重要的，必須要對(duì)其進(jìn)行充分的理解，以保證工程的順利進(jìn)行［8］。

3.8 逆向施工技術(shù)

目前，逆向施工技術(shù)已被廣泛地運(yùn)用于高層建筑的施工中，并取得了較好的效果。逆向施工技術(shù)是一門(mén)復(fù)雜的技術(shù)，它涉及很多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，例如地上結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻等。在高層建筑工程中，逆向施工技術(shù)是其最大的特色，利用逆向施工技術(shù)，使地下結(jié)構(gòu)層次化，既能確保地下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，又能避免地基的變形和不均勻沉降，導(dǎo)致屋頂開(kāi)裂等問(wèn)題，將逆向施工技術(shù)運(yùn)用于高層建筑，可以確保高層建筑與地下結(jié)構(gòu)的分層結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行，大大縮短了工程工期，為施工單位提供了技術(shù)上的有利條件。在修建地下結(jié)構(gòu)后，可以通過(guò)連續(xù)的下墻來(lái)架設(shè)永久性的建筑物外墻，從而有效地提高建筑物的面積，節(jié)約了投資成本。

3.9 建筑通風(fēng)與給排水施工技術(shù)

高層建筑因其高度高給排水工程常常遇到一些困難，因此，在工程建筑中，必須注重對(duì)其進(jìn)行合理的應(yīng)用和優(yōu)化，需要對(duì)其上、下水道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并針對(duì)具體的給水需求，制訂相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。為保證正常排水，必須使用更大的上水泵，并建立合理的布置計(jì)劃，盡量減少使用中的維護(hù)。另外，對(duì)系統(tǒng)使用中出現(xiàn)的滲漏等問(wèn)題，也要進(jìn)行詳細(xì)的分析，并制訂出相應(yīng)的解決方案。而在高層建筑中，由于人口密度大，因此，進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。而目前高層建筑普遍采用的是中央空調(diào)，所以在實(shí)際的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將兩者相結(jié)合，從整體上考慮到居民的生活需要，以確保建筑的品質(zhì)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，高層建筑結(jié)構(gòu)的施工是一個(gè)復(fù)雜的工程，它的施工技術(shù)具有較高的專(zhuān)業(yè)性，因此，確保其垂直度和定位精度是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。特別是如何運(yùn)用施工技術(shù)是整個(gè)工程的核心和難點(diǎn)，為了確保施工技術(shù)的規(guī)范化，應(yīng)加強(qiáng)各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，對(duì)現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。