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摘要:现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展,建筑工程施工技术是工程开始的保证,是施工、交工系列环节的指导性文件,是工程质量的保障,也是工程师现场工作的参照依据,它处于承上启下,至关全局的地位,对建筑工程整体质量有着重要的影响,可见重要性非同一般。本文对高层建筑施工新技术进行探讨。
关键词:高层建筑;施工;新技术
中图分类号:TU97文献标识码: A
引言
自從改革开放以来,无论是我国的经济还是人们的生活水平都有了一定程度的提高,城镇化进程的不断加快,土地资源的日渐紧缺,都使高层建筑成为必须选择的建筑形式。具体来说,高层建筑不仅能够提高土地利用率,还能满足人们对高质量生活的需求。但是高层建筑由于楼层比较多,增大了施工难度,工程期限相对比较长,对施工技术提出了更高的要求。所以我们必须提高高层建筑的施工技术,进一步实现施工的有效性,保证工程质量。
一、高层建筑施工的特征分析
改革开放以来,我国建筑施工事业获得了飞速的发展,建筑施工技术也获得了长足的进步。在这种背景下,我国建筑施工结构实现了由单一结构形式向复杂结构形式的转变。与此同时,我国建筑施工逐渐呈现出安全化与规模化、智能化与功能化的发展趋势。众所周知,高层建筑施工是建筑施工的重要组成部分。与其他施工形式相比,它具有以下几方面的显著特征:首先,高层建筑施工具有工程量大与技术含量高的特征。对于高层建筑施工而言,它对安全性能有着较高的要求,因此具有一定的密闭性与抗风性。其次,高层建筑施工的地基强度较大。由于高层建筑对地基的负荷量大,地基的承受力是在一定范围内相对安全,一旦承受力超负荷,那么地基承载力满足不了建筑物的负荷。高层建筑的地基不管采用何种方法但要遵循两个原则:地基尽量在大气层能够影响的深度以下;地基要与建筑物设计相吻合。在实践中,建筑施工与地基强度有着密切的关联,建筑物越高,其对地基强度的要求越高。因此,对高层建筑施工而言,它的地基不仅面积大而且深度深,以此来妥善地解决施工中的结构抗浮等问题。最后,高层建筑施工工期短与结构性能好的特征。在现实中,高层建筑多为混合型结构,而且功能较为复杂,这决定了高层建筑施工具有工期短与结构性能好等特征。
二、高层建筑工程施工技术现状
1、地基桩基施工技术
桩基施工技术是目前应用最广泛、也是较成熟的一种地基处理形式。其中,发展和应用最广泛的是灌注桩施工技术,它不仅适应各种复杂地质,还能根据荷载选择施工级别。现浇灌注桩的发展也越来越迅速,其整体承载力可达1万KN以上,而传统桩型中泥浆护壁孔桩,因其适用性强,已成为高层建筑的主要桩型之一,国家积极推广建筑基础桩底、桩侧后注浆技术,并配合超声检测技术,逐步形成具有特色的灌柱桩施工集成技术,并不断研发动态、静态测量技术,并开发相应的计算机模块,适时掌控桩基承载力的状况。
2、混凝土施工技术
高层建筑工程施工需要大量的土石材料,特别是在浇筑方面需要大批混凝土,而混凝土重要的指标是抗压强度,影响其抗压性能的因素主要是水泥的强度和水灰比,强化混凝土出厂的检验和混凝土制备中的检测,确保使用混凝土的性能。强化施工混凝土的泵送技术,确保工程进度和质量。施工单位应积极开发研制混凝土浇筑新工艺,在确保混凝土性能的前提下,不断革新现有的支模技术,加强支模材料的优选,动力提升设备的研发,并向大模块方向发展,集约化发展拆模施工技术,确保高层建筑施工的进度。
3、钢结构工程施工技术
钢结构是高层建筑的重要支撑,钢结构具有其他建筑结构没有的高强度,受到了人们的广泛关注。钢结构只是一个统称,包括很多的施工类型,例如,空间钢结构、高层重型钢结构等等。钢本身就是一种具有超强热传递性的施工材料,如果建筑物发生了火灾,那么整个钢结构就会给建筑物带来很大的破坏,传热快使得钢结构周围的混凝土和易燃材料受热变形,影响建筑物的整体性能。所以在使用钢结构的施工技术时,应该做好防火措施,提高建筑物的防火性能。此外,选择使用钢结构就需要用到大型的塔吊,一定意义上说,塔吊的起重能力直接关系到钢结构施工能够正常进行。所以,钢结构的焊接技术、控制技术都直接影响的钢结构的施工性能。
4、高层建筑预制模板技术
在高层建筑的工序中,标准层建筑占有很重要的比重,具有重复建设性。与此同时,竖向结构在高层建筑中的运用能够对建筑物的质量结构和进度工期起到一定的控制作用。高层建筑的竖向结构主要是核心简体、剪力墙、框架柱、框架梁,这些构件可以采用滑模法或爬模法施工。滑模法和爬模法有着很多的共同点,主要体现在以下几个方面:首先,是机械化程度比较高。在智能化时代来临的今天,机械化取代人力已经成为一种趋势,建筑行业自然也不例外。在整个施工过程中,模板只需要一次组装,然后通过机械进行提升,重复利用形成循环模式,这种方法在根本上节约了大量的劳动力,基本实现了机械化操作。其次,在结构方面具有整体性好的优势。在滑膜和爬膜的施工过程中,由于采用分层浇筑,且具有连续性,因此不易在各层间形成施工缝。最后就是施工速度比较快。模板组装一次性完成,减少了模板装拆等复杂繁琐的工充。
三、高层建筑施工的新技术
1、逆作法
逆作法多用于高层建筑施工中,是一种比较新的施工技术,其工艺原理如下:首先,设置地下室的边墙或基坑的围护结构,即沿着建筑物周围浇筑地下连续墙;其次,在建筑内部打入中间支撑桩,以此来支撑底板封底之前的结构自重以及施工荷载;再次,逐层向下开挖土方并浇筑各层地下结构,直至底板封底。此时地面一层结构基本完成,为上部结构施工创造了有利条件,使上下部施工可同时进行。根据施工过程的不同,逆作法大致可分为以下几种类型:全逆作施工、半逆作施工、部分逆作施工以及分层逆作施工等。逆作法与传统的施工方法相比,其具有以下几方面的特点:其一,能够大幅度缩短总的施工工期;其二,基坑变形较小且领进建筑物的沉降也较少;其三,可以节约大量的施工费用;其四,简化施工工序,经济效益较为明显。
2、结构转换层施工技术
高层建筑从其功能一般要求下部应为大空间的轴线布置,而上部则应为小空间的轴线布置,这一要求恰恰与结构合理与自然布置相反,究其根本原因为高层建筑主要是下部楼层的受力较大,而上部则受力较小,所以在进行布置时应以下部刚度大、柱网密、墙多为主,而到上部则需减少墙和柱,并扩大轴间距,这就使得结构的正常布置与建筑功能之间产生了矛盾,为了能够满足建筑功能的要求,致使结构必须按照与常规相反的方式来布置,即上部布置小空间,而下部布置大空间,上部应布置刚度较大的剪力墙,下部则应布置刚度较小的框架柱,想要实现这样的结构布置,就必须在结构转换的楼层设置转换层。此种转换层目前已经被广泛应用于框架剪力墙等结构体系中。
3、混凝土泵送技术
由于高层建筑对混凝土的强度要求较高,且体量较大,因此,均采用混凝土泵送技术。而为了确保混凝土的浇筑功效,不仅要求泵送的混凝土应具有适当的配合比,而且还必须使用一定数量的混凝土泵机和布料机,其施工流程如下:现场布置泵机→配备好直管和弯管→固定混凝土浆液输送管→泵送水泥浆液→泵送混凝土。目前,我国的高泵程混凝土主要采用双掺技术,即掺化学外加剂和粉煤灰,其综合反映了混凝土的掺合料技术、外加剂技术和配合比技术等,使混凝土泵送的高程不断突破,上世纪末期,我国已经开始采用一泵到底的方法将混凝土泵送至高空浇筑地点。
4、新型模板技术
新型模板主要有中小模板,大模板,滑模,以及爬模。首先中小模板,目前在高层建筑的施工过程中,一般采用的是散支散拆,传统上我們使用的是木模,现在则逐渐采用中小钢模及塑模等,中小钢模及塑模的突出优点是非常地灵活,可以用到地下室,柱,墙及梁,但是与此同时,一次性的投入比较大,模板接缝多,需要的工人也相应的增多;其次大模板特别适合用于高层建筑中的标准层,通常情况下,一面墙可以用一块大模板,用吊机吊装,可以做到每天周转一次,用大模板拼成的筒子模板可以加强整体性与扩大面积;滑模则是通过液压千斤顶装置整体提升,在浇筑混凝土过程中,运动成型的,在实际工程中需要处理墙面拉裂问题,目前已经形成了逐层滑模以及梁,板,柱墙整体施工技术;爬模非常适合用于高层塔形高耸结构施工,既有大模板板面平整的优点,也有滑模整体性好,可通过自身配备的动力装置向上运动的优点,近几年我国一些超高层建筑在不同程度上都采用了爬模施工,在施工的过程中使用液压千斤顶,电动升板机与电动升降机等。在建筑施工过程中,应当依据建筑结构尺寸设计来配模,对支撑位置进行合理的确定,并实行科学的模板排布;在不同的楼层采取相同的早拆模板,最大限度地较少早拆支撑件和模板的使用量;模板安装之前,应当对立杆、早拆柱头及横杆等部件仔细地进行检查;应根据早拆模板的设计对立杆距离进行确定;在支垂直支柱时,沿楞方向应用系杆将垂直支柱联系好,以防失稳。
5、粗直径钢筋连接技术
搭接焊与绑扎接头一方面耗用了大量的钢材,另一方面不能够确保质量,针对这种缺陷,目前我国开发了几种粗钢连接技术主要为:电渣压力焊技术,套筒挤压连接技术,锥螺纹连接技术以及直螺纹连接技术等。电渣压力焊技术得到了广泛的应用,但是目前使用的比较多的是全自动电渣压力焊,因为它可以保证焊接的质量;套筒挤压连接的主要特点是不受气候影响,采用无明火作业,可以用于高空,垂直水平等不同钢筋的连接,因此适应性比较强,通常情况下,轴向与径向挤压的方式可以把套筒和带肋钢筋完好地连接起来;锥螺纹连接以操作简单,速度快,应用性广而著称;直螺纹连接,由于镦粗头螺纹不削弱钢筋的界面,因此可以保证接头强度超过母材的强度。
结束语
新技术在工程中使用,给施工企业提供了创新平台,通过技术进步,增加经济效益,既解决了施工难题,也有效的保障了工程质量和效益。影响建筑成品质量的因素较多,在新技术应用中,通过工程管理实践来总结施工管理经验,是我们提高企业科技创新水平和竞争力的有效途径。
参考文献
[1]刘焕文.关于对建筑施工新技术应用的论述[J].科技与业,2013.
[2]宫建.新技术新材料在建筑施工中的应用[J].现代装饰(理论),2012.
[3]史召静.建筑施工新技术的发展与应用研究[J].中国科技投资,2013.
关键词:高层建筑;施工;新技术
中图分类号:TU97文献标识码: A
引言
自從改革开放以来,无论是我国的经济还是人们的生活水平都有了一定程度的提高,城镇化进程的不断加快,土地资源的日渐紧缺,都使高层建筑成为必须选择的建筑形式。具体来说,高层建筑不仅能够提高土地利用率,还能满足人们对高质量生活的需求。但是高层建筑由于楼层比较多,增大了施工难度,工程期限相对比较长,对施工技术提出了更高的要求。所以我们必须提高高层建筑的施工技术,进一步实现施工的有效性,保证工程质量。
一、高层建筑施工的特征分析
改革开放以来,我国建筑施工事业获得了飞速的发展,建筑施工技术也获得了长足的进步。在这种背景下,我国建筑施工结构实现了由单一结构形式向复杂结构形式的转变。与此同时,我国建筑施工逐渐呈现出安全化与规模化、智能化与功能化的发展趋势。众所周知,高层建筑施工是建筑施工的重要组成部分。与其他施工形式相比,它具有以下几方面的显著特征:首先,高层建筑施工具有工程量大与技术含量高的特征。对于高层建筑施工而言,它对安全性能有着较高的要求,因此具有一定的密闭性与抗风性。其次,高层建筑施工的地基强度较大。由于高层建筑对地基的负荷量大,地基的承受力是在一定范围内相对安全,一旦承受力超负荷,那么地基承载力满足不了建筑物的负荷。高层建筑的地基不管采用何种方法但要遵循两个原则:地基尽量在大气层能够影响的深度以下;地基要与建筑物设计相吻合。在实践中,建筑施工与地基强度有着密切的关联,建筑物越高,其对地基强度的要求越高。因此,对高层建筑施工而言,它的地基不仅面积大而且深度深,以此来妥善地解决施工中的结构抗浮等问题。最后,高层建筑施工工期短与结构性能好的特征。在现实中,高层建筑多为混合型结构,而且功能较为复杂,这决定了高层建筑施工具有工期短与结构性能好等特征。
二、高层建筑工程施工技术现状
1、地基桩基施工技术
桩基施工技术是目前应用最广泛、也是较成熟的一种地基处理形式。其中,发展和应用最广泛的是灌注桩施工技术,它不仅适应各种复杂地质,还能根据荷载选择施工级别。现浇灌注桩的发展也越来越迅速,其整体承载力可达1万KN以上,而传统桩型中泥浆护壁孔桩,因其适用性强,已成为高层建筑的主要桩型之一,国家积极推广建筑基础桩底、桩侧后注浆技术,并配合超声检测技术,逐步形成具有特色的灌柱桩施工集成技术,并不断研发动态、静态测量技术,并开发相应的计算机模块,适时掌控桩基承载力的状况。
2、混凝土施工技术
高层建筑工程施工需要大量的土石材料,特别是在浇筑方面需要大批混凝土,而混凝土重要的指标是抗压强度,影响其抗压性能的因素主要是水泥的强度和水灰比,强化混凝土出厂的检验和混凝土制备中的检测,确保使用混凝土的性能。强化施工混凝土的泵送技术,确保工程进度和质量。施工单位应积极开发研制混凝土浇筑新工艺,在确保混凝土性能的前提下,不断革新现有的支模技术,加强支模材料的优选,动力提升设备的研发,并向大模块方向发展,集约化发展拆模施工技术,确保高层建筑施工的进度。
3、钢结构工程施工技术
钢结构是高层建筑的重要支撑,钢结构具有其他建筑结构没有的高强度,受到了人们的广泛关注。钢结构只是一个统称,包括很多的施工类型,例如,空间钢结构、高层重型钢结构等等。钢本身就是一种具有超强热传递性的施工材料,如果建筑物发生了火灾,那么整个钢结构就会给建筑物带来很大的破坏,传热快使得钢结构周围的混凝土和易燃材料受热变形,影响建筑物的整体性能。所以在使用钢结构的施工技术时,应该做好防火措施,提高建筑物的防火性能。此外,选择使用钢结构就需要用到大型的塔吊,一定意义上说,塔吊的起重能力直接关系到钢结构施工能够正常进行。所以,钢结构的焊接技术、控制技术都直接影响的钢结构的施工性能。
4、高层建筑预制模板技术
在高层建筑的工序中,标准层建筑占有很重要的比重,具有重复建设性。与此同时,竖向结构在高层建筑中的运用能够对建筑物的质量结构和进度工期起到一定的控制作用。高层建筑的竖向结构主要是核心简体、剪力墙、框架柱、框架梁,这些构件可以采用滑模法或爬模法施工。滑模法和爬模法有着很多的共同点,主要体现在以下几个方面:首先,是机械化程度比较高。在智能化时代来临的今天,机械化取代人力已经成为一种趋势,建筑行业自然也不例外。在整个施工过程中,模板只需要一次组装,然后通过机械进行提升,重复利用形成循环模式,这种方法在根本上节约了大量的劳动力,基本实现了机械化操作。其次,在结构方面具有整体性好的优势。在滑膜和爬膜的施工过程中,由于采用分层浇筑,且具有连续性,因此不易在各层间形成施工缝。最后就是施工速度比较快。模板组装一次性完成,减少了模板装拆等复杂繁琐的工充。
三、高层建筑施工的新技术
1、逆作法
逆作法多用于高层建筑施工中,是一种比较新的施工技术,其工艺原理如下:首先,设置地下室的边墙或基坑的围护结构,即沿着建筑物周围浇筑地下连续墙;其次,在建筑内部打入中间支撑桩,以此来支撑底板封底之前的结构自重以及施工荷载;再次,逐层向下开挖土方并浇筑各层地下结构,直至底板封底。此时地面一层结构基本完成,为上部结构施工创造了有利条件,使上下部施工可同时进行。根据施工过程的不同,逆作法大致可分为以下几种类型:全逆作施工、半逆作施工、部分逆作施工以及分层逆作施工等。逆作法与传统的施工方法相比,其具有以下几方面的特点:其一,能够大幅度缩短总的施工工期;其二,基坑变形较小且领进建筑物的沉降也较少;其三,可以节约大量的施工费用;其四,简化施工工序,经济效益较为明显。
2、结构转换层施工技术
高层建筑从其功能一般要求下部应为大空间的轴线布置,而上部则应为小空间的轴线布置,这一要求恰恰与结构合理与自然布置相反,究其根本原因为高层建筑主要是下部楼层的受力较大,而上部则受力较小,所以在进行布置时应以下部刚度大、柱网密、墙多为主,而到上部则需减少墙和柱,并扩大轴间距,这就使得结构的正常布置与建筑功能之间产生了矛盾,为了能够满足建筑功能的要求,致使结构必须按照与常规相反的方式来布置,即上部布置小空间,而下部布置大空间,上部应布置刚度较大的剪力墙,下部则应布置刚度较小的框架柱,想要实现这样的结构布置,就必须在结构转换的楼层设置转换层。此种转换层目前已经被广泛应用于框架剪力墙等结构体系中。
3、混凝土泵送技术
由于高层建筑对混凝土的强度要求较高,且体量较大,因此,均采用混凝土泵送技术。而为了确保混凝土的浇筑功效,不仅要求泵送的混凝土应具有适当的配合比,而且还必须使用一定数量的混凝土泵机和布料机,其施工流程如下:现场布置泵机→配备好直管和弯管→固定混凝土浆液输送管→泵送水泥浆液→泵送混凝土。目前,我国的高泵程混凝土主要采用双掺技术,即掺化学外加剂和粉煤灰,其综合反映了混凝土的掺合料技术、外加剂技术和配合比技术等,使混凝土泵送的高程不断突破,上世纪末期,我国已经开始采用一泵到底的方法将混凝土泵送至高空浇筑地点。
4、新型模板技术
新型模板主要有中小模板,大模板,滑模,以及爬模。首先中小模板,目前在高层建筑的施工过程中,一般采用的是散支散拆,传统上我們使用的是木模,现在则逐渐采用中小钢模及塑模等,中小钢模及塑模的突出优点是非常地灵活,可以用到地下室,柱,墙及梁,但是与此同时,一次性的投入比较大,模板接缝多,需要的工人也相应的增多;其次大模板特别适合用于高层建筑中的标准层,通常情况下,一面墙可以用一块大模板,用吊机吊装,可以做到每天周转一次,用大模板拼成的筒子模板可以加强整体性与扩大面积;滑模则是通过液压千斤顶装置整体提升,在浇筑混凝土过程中,运动成型的,在实际工程中需要处理墙面拉裂问题,目前已经形成了逐层滑模以及梁,板,柱墙整体施工技术;爬模非常适合用于高层塔形高耸结构施工,既有大模板板面平整的优点,也有滑模整体性好,可通过自身配备的动力装置向上运动的优点,近几年我国一些超高层建筑在不同程度上都采用了爬模施工,在施工的过程中使用液压千斤顶,电动升板机与电动升降机等。在建筑施工过程中,应当依据建筑结构尺寸设计来配模,对支撑位置进行合理的确定,并实行科学的模板排布;在不同的楼层采取相同的早拆模板,最大限度地较少早拆支撑件和模板的使用量;模板安装之前,应当对立杆、早拆柱头及横杆等部件仔细地进行检查;应根据早拆模板的设计对立杆距离进行确定;在支垂直支柱时,沿楞方向应用系杆将垂直支柱联系好,以防失稳。
5、粗直径钢筋连接技术
搭接焊与绑扎接头一方面耗用了大量的钢材,另一方面不能够确保质量,针对这种缺陷,目前我国开发了几种粗钢连接技术主要为:电渣压力焊技术,套筒挤压连接技术,锥螺纹连接技术以及直螺纹连接技术等。电渣压力焊技术得到了广泛的应用,但是目前使用的比较多的是全自动电渣压力焊,因为它可以保证焊接的质量;套筒挤压连接的主要特点是不受气候影响,采用无明火作业,可以用于高空,垂直水平等不同钢筋的连接,因此适应性比较强,通常情况下,轴向与径向挤压的方式可以把套筒和带肋钢筋完好地连接起来;锥螺纹连接以操作简单,速度快,应用性广而著称;直螺纹连接,由于镦粗头螺纹不削弱钢筋的界面,因此可以保证接头强度超过母材的强度。
结束语
新技术在工程中使用,给施工企业提供了创新平台,通过技术进步,增加经济效益,既解决了施工难题,也有效的保障了工程质量和效益。影响建筑成品质量的因素较多,在新技术应用中,通过工程管理实践来总结施工管理经验,是我们提高企业科技创新水平和竞争力的有效途径。
参考文献
[1]刘焕文.关于对建筑施工新技术应用的论述[J].科技与业,2013.
[2]宫建.新技术新材料在建筑施工中的应用[J].现代装饰(理论),2012.
[3]史召静.建筑施工新技术的发展与应用研究[J].中国科技投资,2013.