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淺談關于高層建筑工程關鍵施工技術分析與研究

2013-09-07 16:56  建設工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  關鍵詞:高層建筑 施工特點 施工技術

  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和相關要求。高層建筑施工具有施工技術綜合、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。

  一、前言

  隨著新材料、新技術的不斷發(fā)展,高層建筑的施工技術及其要求也會發(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,認真貫徹相關法規(guī)、條例的要求,學習新技術、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。

  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,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、施工技術要求高。高層建筑施工技術主要以鋼筋混凝土和鋼材為主要結(jié)構(gòu)材料及相關的施工技術構(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。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)量和技術要求。

  三、高層建筑施工關鍵施工技術分析與研究

  1、混凝土工程施工技術;炷临|(zhì)量的主要指標之一是抗壓強度。混凝土抗壓強度與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。可以說,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。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。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。后澆帶的寬度應考慮便于施工操作,并按結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求而定,一般寬度以700 ~1 000 mm 為宜。施工后澆帶的斷面形式應考慮澆筑混凝土后連接牢固,一般宜留直縫。

  參考文獻:

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

責任編輯:tracy
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