高层建筑施工技术分析

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高层建筑施工技术分析

【摘要】随着我国城市化进程的逐步加快,土地资源紧张,高层建筑逐渐增多,同时高层建筑施工技术措施也逐渐完善。本文结合高层建筑施工的特点,基于技术角度,探讨了控制高层建筑工程施工质量相关策略。

【关键词】高层建筑;施工技术;质量控制;安全管理

1、现代高层建筑施工特点

(1)高层建筑体量大,工程量大

高层建筑由于工程量大,工程项目多,涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单位,协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工,加强集中管理。当然,由于高层建筑层数多、工作面大,就可充分利用时间和空间,进行平行流水立体交叉作业[1]。

(2)高空作业多

由于高层建筑物的自身高度大,垂直运输工作量大。高空作业要处理大量的材料、制品、机具设备和人员的垂直运输。在施工全过程中,要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题,防止物体坠落打击事故。

(3)基础埋置深度深

高层建筑为了保证其整体稳定性,地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用桩基时,不宜小于建筑物高度的1/15(桩的

长度不计算在埋置深度内),至少应有一层地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m以上。深基础施工,地基处理复杂。尤其是在软土地基,基础施工方案有多种选择,对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术,是高层建筑施工的重点之一。

(4)高层建筑施工周期长

一般高层建筑的施工周期平均为两年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序,合理的选择模板体系是缩短主体结构工期,降低成本的主要途径之一。

2、高层建筑施工的质量控制

2.1 对施工方案在高层建筑中的控制

如果施工方案不恰当,就会容易发生基坑坍塌的安全事故。一旦基坑深度超过5m以上,就须请有丰富经验和专业知识的专家组进行深基坑方案论证,只有通过专家论证的支护方案才能够继续组织施工。

2.2 高层建筑的质量需要精准的测量和精心的施工

高层建筑的测量最为关键之处就是对建筑物轴线、标高、垂直度的控制,而测量数据的准确性将直接影响到整个建筑施工的质量,必须经过多次严格的测量。

2.3 高层建筑施工裂缝控制策略

高层建筑在施工过程中会出现裂缝,必须采取相应的控制措施。

高层建筑中混凝土量较大,建筑强度高,混凝土裂缝需要提前预防。对于新浇灌的混凝土,需要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,使内部约束力过大,导致开裂。对于浇灌以后的混凝土内部温度差要控制在20℃以内,避免因温差过大使混凝土从内部开裂。关于裂缝的产生,原因很多,具体而言,分为两种:一种是力学裂缝,主要是因温度、收缩等原因,导致混凝土结构不均匀而产生裂缝;一种是外力裂缝,这种裂缝与养护不当,以及周边环境有着直接的联系,由或者是在养护期内,承重超载而引起的裂缝。

(1)混凝土的收缩。当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂,应压力相对集中的地方通常是开裂的部位。

(2)力学形变裂缝。施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致混凝土裂缝。

(3)温度导致裂缝。混凝土浇捣后又未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而出现裂缝。针对高层建筑裂缝产生机理,所以必须在施工过程中重点把握,控制裂缝产生。这样必然要求遵循以下施工技术方案:

①若无特殊需要,不可选用早强高的水泥,在施工中,应及时加入掺合料以及外加剂,来减水泥使用,一般每平方米少于0.45

吨为宜。对于最大最大粒径砂石的选取要合理,因为合理的选取有利于水泥量的控制,减少施工中混凝土收缩和水热化,这样便能很好地降低裂缝的产生几率。在施工过程中,尤其在高层建筑的施工中,必须二次振捣以及二次抹面,这样有利于混凝土内部的气泡以及水分从其中溢出,避免混凝土发生形变,而产生裂缝。

②在混凝土施工砌筑时,确保与粱底,保持一定的距离。砌筑施工完毕至少7天时间以后,进行补砌挤紧(宜选择14天后或15

天后)。

③在高层建筑施工中,混凝土裂缝时有出现,通常是与养护力度有关。尤其是新浇筑的混凝土,常常出现裂缝通病,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。为使早期尽可能减少收缩,需主要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时,受到内部约束而易开裂。尤其在高温天气施工时,必须控制混凝土温度,应及时对混凝土进行浇水养护,这样既能减少因温度原因而产生温度裂缝的几率,又能降低混凝土内部温度,避免因内部形变而产生力学裂缝。

3、高层建筑的施工技术

3.1 基础施工

高层建筑需要更强的水平载荷承受能力,为了防止建筑物的倾斜、水平滑移、地基的沉降等问题发生,对高层建筑中的基础施工质量提出了更高的要求。高层建筑的基础施工主要有土方开挖、基

坑的支护、基础混凝土浇筑等工作。

(1)土方开挖前,要对地形、地质、水文等信息进行处理,以便选择最合适的开挖方式,编制最优的施工方案,合理安排施工顺序,根据开挖工程规模、土石特性、工作条件等选取最适用的施工机械设备。做好弃渣、弃土的处理工作,不可随意倾倒,最好用于铺路、造地还田,实现废物的再利用,做好施工排水措施,施工用水、地下水等要及时排出,避免基坑积水,创造最好的施工条件。

(2)基坑支护可以减小基地回弹,节约施工空间,保护建筑物和地下设施。在支护结构的承载能力存在极限状态时,要求施工人员工作必须达到安全标准,挡板质量要高,避免结构受弯破坏,挡板嵌入深度要符合标准要求,增强挡土结构的抗压力,针对不同被支护土体类型选择合理的支护结构形式。

3.2 转换层施工

工程结构施工时需要做出和平常相反的一些布置,建筑上层需要用刚度比较大的剪力墙,而下层要换成刚度比较小的框架柱。想要实现这样的结构方式,就需要在建筑结构楼层中布置转换层。

3.3 应用后浇带施工

(1)高层建筑建设中,通常会把低层裙楼与高层主楼相连在一起,使得高层主楼周围会有很多低层裙楼,施工过程一般是高层主楼与低层裙楼同时进行施工,这种施工方式可以方便上面建筑结构施工,而对于建筑的上部结构,无论是怎样设置,还是要按施工设计图的预留来进行施工后浇带。