张俊辉
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摘要:高层建筑越来越多,在高层结构工程的施工技术中,采用先进的结构理论与精确的计算方法十分重要,因此,需要施工专业人员不断地总结和完善其施工经验,加以科学管理,灵活运用,确保工程质量和安全。
关键词:高层建筑;施工技术;特点
一、高层建筑结构特点
高层建筑由于层数多,体量大,建筑地基必须达到足够的强度才能承受上部结构的荷载,因此高层建筑基础多为深基础,持力层一般应嵌入微风化岩层。高层建筑要满足人防面积、停车位数量等建筑功能方面的要求,同时还要解决施工过程中的结构抗浮等问题,这就要求采用深基坑建造多层地下室,深基坑的建设必然涉及基坑围护、防水等较为复杂的具有不确定性问题的影响。高层建筑功能复杂,子系统多,安装工程量大,要求精度高并大量采用新技术、新材料、新工艺,对施工管理和工种工序的协调要求较高。
二、高层建筑结构施工特点
1 复杂的地基处理技术
高层建筑施工的一个重要前提是:一定要保证高层建筑的整体稳定性。所以,高层建筑的地基处理技术非常复杂。一般情况下,高层建筑的地基埋置深度至少是建筑高度的十二分之一,要是采用桩基方式,埋置深度一定要大于建筑物高度的十五分之一。也就是说,要保证高层建筑的稳定性,这就使地基处理技术更加复杂,特别是在软土层上建设高层建筑,由于有很多施工方案可供选择,如果选择的方案不同,可能导致工期和工程造价的不同。
2 高作业和高技术
由于高层建筑高度比较高,这样就加大了垂直运输作业量。高层建筑施工与一般建筑施工相比,最明显的特点是高空作业量大。高空作业需要的设备、材料和建筑人员的垂直运输等工作一定要安排妥当,特别是防止高空坠物事故和高空作业人员的人身安全保障,高层建筑属于高危工作,必须要做到未雨绸缪,防患于未然。在我国,建设低层建筑所需的建筑材料和建设高层建筑所需的材料有很大不同。低层主要以砖混为主,而高层建筑物主要是钢筋混凝土,并且不断向着钢混结构发展。钢筋混凝土主要以现浇为主,这在很大程度上提高了建筑施工的难度。
3 高层建筑的施工需要多方协作
高层建筑具有工程量大、结构复杂和技术含量高等特点。另外,我国现阶段的高层建筑通常是准备、设计和施工同时进行,这就使更多的单位同时参与到工程建设中,要想提高工作效率,必须加大相互协调和相互合作的力度。
4 高层建筑施工时间长
一般情况下,多层建筑和低层建筑的平均工期为十个月。但是由于高层建筑的技术含量高、工程量大、受季节影响明显,所以它的平均工期比较长,一般都多于两年时间。现在我国主要通过缩短装饰和建筑架构工期的方法,达到缩短高层建筑施工工期的效果。如果采用不同的模板体系耗费的时间也不同,所以根据实际选择合适的模板体系是缩短工期的一种有效方法。
三、高层建筑结构施工技术分析
1施工测量
高层建筑结构高度一般都超过l00m,必须不断进行垂直测定、以保证结构的轮廓尺寸必须与设计相符。另外现在建筑体形已经不单单局限于矩形,出现了多边形、半圆形等,这给高层建筑的现场施工测量带来很大困难。目前采用的方法有激光竖向传递法、天顶法垂准测量。激光竖向传递测量法中用铅直激光束定为铅直测量的基准,使目视观测测量更高效率,高质量。
天顶法垂准测量在建筑密集地区,可以由外墙或外柱进行观测,不必在建筑物楼板上留观测孔,操作简便,精度可靠。
2深基坑施工
深基坑支护的传统方法很多,常用的有墙(地下连续墙)、桩(人工挖孔桩、机械钻孔桩等)、板(钢板桩)、撑(钢支撑等)四种类型。对高层建筑来说,基坑愈来愈复杂,传统方法受力性能欠佳,开挖过程中易产生变形,甚至失稳破坏。在传统方法墙、桩、板、支撑中引入锚固技术后而形成一类方法称为改良方法。改良方法造价高、工期长、噪声较大、综合经济效益较差,但改良方法在国内深基坑的应用中仍占有主导地位。喷锚网支护法有效地控制流沙、淤泥、富水地层等不良工程地质条件的深基坑。
3混凝土工程
混凝土的浇灌和输送方法,对高层建筑主体结构的经济性和质量有重要影响,高层建筑施工通常采用混凝土垂直和水平输送设备。高层建筑的箱型基础、筏式基础或桩基础承台及上部结构转换层大体积混凝土的施工,其特点是混凝土量大、块体厚、钢筋密,这些都是体积较大的钢筋混凝土工程。目前为止,对于大体积混凝土的温度变化和温度裂缝产生的规律性,还缺乏系统性的研究,对于混凝土温度计温度应力还没有精确的计算结果,防止大体积混凝土温度裂缝的问题较复杂,因此在施工时应十分慎重,避免出现质量事故,造成不必要的损失。
1)大体积混凝土裂缝形成的主要原因
大体积混凝土在浇筑后水泥的水化热很大,由于混凝土的导热能力低,水泥发生的热量聚集在结构物内部长期不易散失,形成较大的温差和温度应力,容易引起温度应力和裂缝。因此大体积混凝土裂缝产生主要是由温度差变形引起的,因此如何减少温差变形是一个重要问题。在施工阶段所产生的温度裂缝,是其内部矛盾发展的结果,这种裂缝可称为“初始裂缝”或“早起裂缝”。
2)防止大体积混凝土收缩裂缝的施工措施
由于基础尺寸是十分巨大,水化热温升较快,降温散热亦较快。因此,降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂原因。减少混凝土裂缝的施工措施:(1)应优先选择矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等水化热低的水泥品种,不得使用硅酸盐水泥。(2)减少水泥用量,合理地设计混凝土配合比,利用混凝土60天的强度,减少单位混凝土水化热量。(3)凡连续浇灌的大体积混凝土,不论是一个搅拌站拌制,还是几个搅拌站拌制,但是须用同一品种水泥,掺合料、外加剂和同一配合比,禁止不同水泥品种、不同水泥标号、不同掺合剂混合使用。(4)大体积混凝土可整体浇捣或分块浇捣,分块可以留水平施工缝也可以留垂直施工缝。对于大体积混凝土的基础底板宜采用斜面式分层薄层浇筑,利用自然流淌形成斜坡。(5)大体积混凝土应做好测温工作和保温保湿措施,以达到温降速度、控制混凝土里表温度差、确保水泥充分水化使混凝土强度正常增长的目的。采用保温措施,在已浇筑好的混凝土表面,先覆盖一层塑料薄膜,防止水分蒸发。保温可在塑料薄膜上再满遮二层以上的草包。(6)做好混土的养护工作,在尽量减少混凝土内部升温的前提下,大体积混凝土的养护,要保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件,防止在早期由于干缩而产生裂缝。
结束语:
综上所述,建筑结构施工技术应用在高层建筑中占有非常大的比重,同时建筑结构的施工也是一项非常复杂的工作,应该在施工的时候要精心安排,合理有序的组织工作,确保各个工作流程的质量都能够过关,并且在施工的过程中要对于施工的重点和难点进行重点的组织和设计,注重先进技术的引用,使工程可以又好又快的完成。
参考文献:
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[2]范重,孔相立,刘学林,王义华,刘先明.高层建筑结构施工模拟技术最新进展与实践[J].施工技术,2012(7)
[3]崔晓强.超高层建筑结构施工控制技术的探索[J].世界科学,2009(5)