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摘 要:高层建筑施工技术的迅速发展对业内提出了更高的要求,所以,要在施工中加强强度、裂缝、安全管理等控制,以确保工程质量。作者结合自身工作经验,分析了高层建筑的施工技术方面的相关问题,总结施工技术的实际经验。
关键词:高层建筑 结构层 基坑 钢结构
引言
与低层、多层建筑相比,高层建筑具有工期长、工程量大、施工难度大、基坑开挖深度大和对技术人员要求水平高等特点,使得其对于施工工艺、施工质量控制以及结构的安全等级要求特别高。要做到满足这些要求,就必须严格的控制各施工工序,严把质量关。随着更多施工方法的不断涌现,也随着各种新型材料的不断出现,各种有利条件不断地被创造出来.高层建筑的施工技术必将会很快的得到新的发展。
1 结构层施工技术
高层建筑层数多、体积大的特点决定其结构类型必然较为复杂且形式多样,因此导致了施工建设难度的增加,要求较高水平的施工工艺才能确保高层建筑的稳固屹立。从功能角度来看,高层建筑的上部结构一般要求进行小空间的轴线布置,而在其下部的结构中则需要进行大空间范围的轴线布置。
基于以上标准要求,我们不难看出高层建筑的这一结构施工特点恰好与合理结构及布局自然的一般建筑结构需求背道而驰。产生这种现象的原因在于高层建筑的下部楼层结构需要承受很大的楼体压力,而随着楼层的增加,越接近建筑结构的上部其承受的楼体压力就越小。在一般建筑结构的布置中正常的标准为下部结构的刚度建设标准较大、墙体较多、柱网布设较密,而在上部建筑结构中墙体、柱体的结构数量则进一步降低,同时,轴线间的距离也进一步扩大。而这一正常的建筑结构建设规律却不适应于高层建筑的结构特点, 因此为了切实满足高层建筑的结构功能需求,在结构施工建设中我们必须反其道而行之,在上部结构中以小空间布置,在下部结构空间中则用大空间布置。为了满足这一结构目标我们必须采用结构转换施工技术对高层楼层的设置进行必要的转换层施工建设。
该类结构转换层可广泛的用于高层建筑的结构剪力墙及框架剪力墙等结构体系中,实现较好的结构功能建设。当然不论采用何类结构转换技术,在高层结构施工建设中,剪力墙转换层施工技术无疑都是目前各项功能指标完备、适用广泛的结构施工技术之一。同时,随着结构转换层位置的升高,具有转换层特点的简体结构施工技术也成为当前的主力施工技术之一。为了明确影响抗震性能的主要因素,我们可通过对以上两种结构转换层施工技术的上层与下层间角度位移及内应力变化指标情况分析,从而得出科学的控制结论。即高层的抗震等级在剪力墙转换层结构技术中与高层建筑转换层的高度设置、其转换层的上下层结构的等效刚度比例关系、转换结构层与其上层的侧向结构刚度比存在着紧密的影响效应关系。而在简体结构转换层施工及时技术中其抗震效应则与转换层上层的外筒刚度、设置高度及内筒刚度有紧密的关系。
综上所述我们不难看出,在两类结构转换层施工技术中,转换层的高度是决定其抗震影响效能的最主要因素之一,转换层的高度越高,其上下层之间的位移角度、内应力突变现象就越明显,因此在施工设计中我们应科学的限制其转换层施工设置高度。同时对于位置较低的转换层剪力墙结构施工中,我们可通过对侧向刚度比的控制来调节其转换层较近距离的层间位移角度及其内力突变情况。另外在结构层施工实践中我们还可通过以下措施进一步强化高层建筑的下层结构施工强度。即有效的扩大简体结构中落地墙的实际厚度、提高结构施工中的混凝土材料强度等级、依据施工需求在建筑周边增设部分结构剪力墙及壁式框架结构或楼梯间的简体结构,从而有效的增强高层建筑抗震功能,同时我们还可利用不落地的剪力墙开洞施工技术、开口或减小墙面厚度等措施有效的实现弱化上部结构的科学结构施工目标。
2 高层建筑深基础施工
我国地区辽阔,地质差异很大,高层建筑的基础更要因地制宜,采取多种途径。如果地基土质较复杂,持力层较深,而地下室埋置深度并不大。则采用桩基础是必要的。从我国少钢的国情出发,钢桩不宜多搞,宜侧重发展现浇和预制的钢筋混凝土桩。预制桩已有较长的发展历史,质量较有保证,鉴别承载力方法明确,近年使用的预应力空心管桩有较大的承载力,预制桩对高地下水位地区更为适用;但这种桩存在着耗钢量大、造价贵、施工噪声大和截桩困难等问题。现浇桩近年有了较大的发展,机械钻孔、冲毯已经发展到直经1m左右,人工挖孔直经大,荷载大,但应十分重视安全施工。现浇桩适应性强,噪聲小、造价低,可以作为发展重点,并努力实现机械化。当基础埋置特别深时,在施工技术上困难大,并且不易保证施工的安全,宜采用沉井或沉箱法施工。
3高层钢结构施工技术
3.1钢柱的安装
高层钢结构的第一层.也就是底层的钢柱时用螺丝固定在柱基之上的。在临时将登高扶梯和挂篮固定好之后,再进行下一步的安装。安装时要注意对准中心轴线进行定位安装,固定地脚螺丝时要时刻注意校正垂直度。之后各上层钢柱都是安装在之前安装的钢柱顶部,吊装钢柱就位后.先进行初步的垂直度、水平、牛腿面标高的校核,再在临时固定下拧紧螺丝.随后继续校正垂直度.保证安装的准确性。
3.2钢梁的安装
一般情况下钢梁采用的是两点吊装法。平直钢梁的吊点位置要保证钢梁在吊装过程中的最大正弯矩和最大负弯矩最小。其它桁架和构件的吊点要根据实际情况进行测算.以保证吊装过程以及安装过程中的平稳性。如若吊装钢梁的质量较轻,可以采用多头吊索。这种吊索可以一次性吊起数根钢梁,大大的提高了安装的速率。吊装完成后,将钢梁用事先安装在其上的扶手绳与钢柱系牢,以保证施] 的安全性。接着就可以进行螺栓的连接,连接过程中要保证连接板的平整。
4 高层建筑施工测量技术
高层建筑有着较多的层数,较高的高度,因此其结构的竖向偏差对于其受力情况有着直接并深远的影响。因此 在施工中要根据现场的施工环境、工程的结构特点.选择精度较高且适合工程本身的测量仪器,来进行竖向的投点。对于一些安装精度较高的构件或设备,要严格遵循国家的法令、规范以及政策,以高精度控制低精度为工作原则,建立严格的审核制度,有条不紊的进行测量定位。从高层建筑的结构复杂性来考虑,其施工精度的要求也必然较高要在施工中保证高精度的建造施工,要在施工之前就确定好一个测量施工的方案。这个方案要涉及到测量仪器、测量方法、测量限制要求等等。外控法和内控法相结合是高层建筑施工中测量施工一般所采用的方法当采用外控法进行轴线的投测时,要提高测量精度, 应该用内控法每隔数层也进行一次投测。测量必须根据要求和实际情况采用切实可行的方法进行,同时必须不断地校对和复核以确保测量的准确性。
5 做好成本控制和进度控制
高层综合楼施工前根据工程造价,在严格执行规章制度及操作规程的同时,应考虑成本的控制,应把工程分成若干分项,分部工程,进行评估预算成本,利润较高、潜力较大的工程(如装修、装饰工程)尽量降低成本,可又不影响工程质量的途径。而施工进度的控制是组织者在施工中的重要部分。确定目标编制施工进度计划,根据施工内容的多少,施工工期的长短,根据施工的合同,施工目标,施工部署及施工方案等,有计划的合理发挥成本控制和施工进度控制有机结合,必定会引起质量的长短。
6 结束语
高层建筑的施工过程是一项复杂的系绕性的工程,必须制定周密的施工计划和组织方案,确保施工质量才是施工的重点。制定方案时,要考虑现场施工的条件,各个专业间的施工协调与影响;同时须结合工程特点,深入研究分析各个状态下的施工状况,提前做好细致方案。通过系统的安排、灵活的协调、周密的计划,施工期间不断调整与完善施工方案,保证施工质量、效率及安全。
关键词:高层建筑 结构层 基坑 钢结构
引言
与低层、多层建筑相比,高层建筑具有工期长、工程量大、施工难度大、基坑开挖深度大和对技术人员要求水平高等特点,使得其对于施工工艺、施工质量控制以及结构的安全等级要求特别高。要做到满足这些要求,就必须严格的控制各施工工序,严把质量关。随着更多施工方法的不断涌现,也随着各种新型材料的不断出现,各种有利条件不断地被创造出来.高层建筑的施工技术必将会很快的得到新的发展。
1 结构层施工技术
高层建筑层数多、体积大的特点决定其结构类型必然较为复杂且形式多样,因此导致了施工建设难度的增加,要求较高水平的施工工艺才能确保高层建筑的稳固屹立。从功能角度来看,高层建筑的上部结构一般要求进行小空间的轴线布置,而在其下部的结构中则需要进行大空间范围的轴线布置。
基于以上标准要求,我们不难看出高层建筑的这一结构施工特点恰好与合理结构及布局自然的一般建筑结构需求背道而驰。产生这种现象的原因在于高层建筑的下部楼层结构需要承受很大的楼体压力,而随着楼层的增加,越接近建筑结构的上部其承受的楼体压力就越小。在一般建筑结构的布置中正常的标准为下部结构的刚度建设标准较大、墙体较多、柱网布设较密,而在上部建筑结构中墙体、柱体的结构数量则进一步降低,同时,轴线间的距离也进一步扩大。而这一正常的建筑结构建设规律却不适应于高层建筑的结构特点, 因此为了切实满足高层建筑的结构功能需求,在结构施工建设中我们必须反其道而行之,在上部结构中以小空间布置,在下部结构空间中则用大空间布置。为了满足这一结构目标我们必须采用结构转换施工技术对高层楼层的设置进行必要的转换层施工建设。
该类结构转换层可广泛的用于高层建筑的结构剪力墙及框架剪力墙等结构体系中,实现较好的结构功能建设。当然不论采用何类结构转换技术,在高层结构施工建设中,剪力墙转换层施工技术无疑都是目前各项功能指标完备、适用广泛的结构施工技术之一。同时,随着结构转换层位置的升高,具有转换层特点的简体结构施工技术也成为当前的主力施工技术之一。为了明确影响抗震性能的主要因素,我们可通过对以上两种结构转换层施工技术的上层与下层间角度位移及内应力变化指标情况分析,从而得出科学的控制结论。即高层的抗震等级在剪力墙转换层结构技术中与高层建筑转换层的高度设置、其转换层的上下层结构的等效刚度比例关系、转换结构层与其上层的侧向结构刚度比存在着紧密的影响效应关系。而在简体结构转换层施工及时技术中其抗震效应则与转换层上层的外筒刚度、设置高度及内筒刚度有紧密的关系。
综上所述我们不难看出,在两类结构转换层施工技术中,转换层的高度是决定其抗震影响效能的最主要因素之一,转换层的高度越高,其上下层之间的位移角度、内应力突变现象就越明显,因此在施工设计中我们应科学的限制其转换层施工设置高度。同时对于位置较低的转换层剪力墙结构施工中,我们可通过对侧向刚度比的控制来调节其转换层较近距离的层间位移角度及其内力突变情况。另外在结构层施工实践中我们还可通过以下措施进一步强化高层建筑的下层结构施工强度。即有效的扩大简体结构中落地墙的实际厚度、提高结构施工中的混凝土材料强度等级、依据施工需求在建筑周边增设部分结构剪力墙及壁式框架结构或楼梯间的简体结构,从而有效的增强高层建筑抗震功能,同时我们还可利用不落地的剪力墙开洞施工技术、开口或减小墙面厚度等措施有效的实现弱化上部结构的科学结构施工目标。
2 高层建筑深基础施工
我国地区辽阔,地质差异很大,高层建筑的基础更要因地制宜,采取多种途径。如果地基土质较复杂,持力层较深,而地下室埋置深度并不大。则采用桩基础是必要的。从我国少钢的国情出发,钢桩不宜多搞,宜侧重发展现浇和预制的钢筋混凝土桩。预制桩已有较长的发展历史,质量较有保证,鉴别承载力方法明确,近年使用的预应力空心管桩有较大的承载力,预制桩对高地下水位地区更为适用;但这种桩存在着耗钢量大、造价贵、施工噪声大和截桩困难等问题。现浇桩近年有了较大的发展,机械钻孔、冲毯已经发展到直经1m左右,人工挖孔直经大,荷载大,但应十分重视安全施工。现浇桩适应性强,噪聲小、造价低,可以作为发展重点,并努力实现机械化。当基础埋置特别深时,在施工技术上困难大,并且不易保证施工的安全,宜采用沉井或沉箱法施工。
3高层钢结构施工技术
3.1钢柱的安装
高层钢结构的第一层.也就是底层的钢柱时用螺丝固定在柱基之上的。在临时将登高扶梯和挂篮固定好之后,再进行下一步的安装。安装时要注意对准中心轴线进行定位安装,固定地脚螺丝时要时刻注意校正垂直度。之后各上层钢柱都是安装在之前安装的钢柱顶部,吊装钢柱就位后.先进行初步的垂直度、水平、牛腿面标高的校核,再在临时固定下拧紧螺丝.随后继续校正垂直度.保证安装的准确性。
3.2钢梁的安装
一般情况下钢梁采用的是两点吊装法。平直钢梁的吊点位置要保证钢梁在吊装过程中的最大正弯矩和最大负弯矩最小。其它桁架和构件的吊点要根据实际情况进行测算.以保证吊装过程以及安装过程中的平稳性。如若吊装钢梁的质量较轻,可以采用多头吊索。这种吊索可以一次性吊起数根钢梁,大大的提高了安装的速率。吊装完成后,将钢梁用事先安装在其上的扶手绳与钢柱系牢,以保证施] 的安全性。接着就可以进行螺栓的连接,连接过程中要保证连接板的平整。
4 高层建筑施工测量技术
高层建筑有着较多的层数,较高的高度,因此其结构的竖向偏差对于其受力情况有着直接并深远的影响。因此 在施工中要根据现场的施工环境、工程的结构特点.选择精度较高且适合工程本身的测量仪器,来进行竖向的投点。对于一些安装精度较高的构件或设备,要严格遵循国家的法令、规范以及政策,以高精度控制低精度为工作原则,建立严格的审核制度,有条不紊的进行测量定位。从高层建筑的结构复杂性来考虑,其施工精度的要求也必然较高要在施工中保证高精度的建造施工,要在施工之前就确定好一个测量施工的方案。这个方案要涉及到测量仪器、测量方法、测量限制要求等等。外控法和内控法相结合是高层建筑施工中测量施工一般所采用的方法当采用外控法进行轴线的投测时,要提高测量精度, 应该用内控法每隔数层也进行一次投测。测量必须根据要求和实际情况采用切实可行的方法进行,同时必须不断地校对和复核以确保测量的准确性。
5 做好成本控制和进度控制
高层综合楼施工前根据工程造价,在严格执行规章制度及操作规程的同时,应考虑成本的控制,应把工程分成若干分项,分部工程,进行评估预算成本,利润较高、潜力较大的工程(如装修、装饰工程)尽量降低成本,可又不影响工程质量的途径。而施工进度的控制是组织者在施工中的重要部分。确定目标编制施工进度计划,根据施工内容的多少,施工工期的长短,根据施工的合同,施工目标,施工部署及施工方案等,有计划的合理发挥成本控制和施工进度控制有机结合,必定会引起质量的长短。
6 结束语
高层建筑的施工过程是一项复杂的系绕性的工程,必须制定周密的施工计划和组织方案,确保施工质量才是施工的重点。制定方案时,要考虑现场施工的条件,各个专业间的施工协调与影响;同时须结合工程特点,深入研究分析各个状态下的施工状况,提前做好细致方案。通过系统的安排、灵活的协调、周密的计划,施工期间不断调整与完善施工方案,保证施工质量、效率及安全。