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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,一大批先进的仪器和施工工艺越来越广泛地应用到施工中,这对设计、施工、监理也提出了越来越高的要求。强度、三线、裂缝、安全都是些门类科学,值得进一步研究、探讨。
关键词:高层建筑,施工,新技术
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
前言
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。再加上高层建筑的特殊性,投入较大,施工工期较长,且作业面较为狭窄,因此对高层建筑各个环节的施工技术要求也提到了一个新的高度。与此同时,随着高层建筑结构施工涉及的专业内容越来越多,新技术、新工艺、新产品不断推出,施工技术得到了迅猛发展,施工工艺越来越广泛地应用到施工中。打破常规施工工艺,不断出现新的施工方法和施工技术,并相互渗透,使施工形成多样化,不仅为新工艺新技术新产品的应用开拓了施工的新领域,同时,施工技术的进一步发展,更为高层建筑的顺利进行奠定了坚实的基础。
一、现代高层建筑施工特点
1、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。
2、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。
3、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。
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。
二、高层建筑工程施工技术现状
依据高层建筑特有的工程施工特点,国家和建筑施工单位不断加强施工技术的研发和施工理论的革新。目前,高层建筑主要以钢筋混凝土建筑为主,并不断发展为钢结构或钢混结构,有效减轻建筑自重。针对施工材料,不断优化和筛选性能优良、便于施工和运输的施工材料,并考虑配合混凝土进行浇注或模块化处理。
1、高层建筑工程地基施工技术
在高层建筑中,地基基础是整个建筑的重要组成部分,是建筑的结构基础和支撑点,依据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范》的相关规定,高层建筑的地基深度应为建筑高度的1/15左右,因此,深地基施工工程俨然成为高层建筑工程施工的前提条件。
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。
地基基坑支护施工技术。我国高层建筑得到快速发展,但其施工地基基坑深,开挖难度大,已成为制约高层建筑施工的关键技术。由于高层建筑深基坑支护工程是集挡土、支护、防水、监测等的系统工程。目前,我国建筑行业研发的基坑支护系统分两种,分别是逆作拱墙和土钉墙,两种支护的造价都明显低于传统支护价格。
2、高层建筑工程基础施工相关技术
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,不斷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。
钢结构工程施工技术。在高层建筑工程领域,钢结构因其特有的超强度、抗压抗弯、自重小等优势,并且施工进度快、节能环保、抗震性能好,在我国得到不断地推广和发展,特别是在钢结构的吊装、连接和钢结构表面防护等方面发展迅速。
三、高层建筑施工的新技术
1、将钢筋进行连接的技术
将钢筋进行连接的过程中由于焊接接头的面积的百分率以及机械的连接的不好控制,所以施工过程中有许多问题需要加以规范。当然,当钢筋数目为单数时,会造成百分率略微高些也是可以接受的。另外为了控制绑扎接头的面积,应使受拉的钢筋的板、墙以及梁等不会过大,当工程中对于接头的面积有增大的需求时,受拉钢筋的梁也不应超过百分之五十,其他的构件也可根据实际的情况相应地进行扩大。从中我们可以知道,在受拉的钢筋接头面积中梁的百分比是作为其他构件的底线的,在满足搭接长度的要求下其他的构件是可以放宽的,但是梁不可以。
目前出现了一种新型的称为直螺纹的接头连接方式。在钢筋的直螺纹的连接中,第一,应把套筒的一边拧到被连接的钢筋上,使套筒的丝扣低于一个完整的扣;第二,加长丝头型的接头,将螺母及套筒按要求拧下来接在丝头上,使待接的钢筋的丝头紧靠,将套筒接回到丝头上去,用扳手加紧,使螺母和套筒锁定。第三,当完成了直螺纹的接头连接后,应由相关方面的质检人员对其进行检查。在进行相关的接头检验时,应目测接头的两端螺纹外露的长度是否一致,并且在此基础上接头的长度不可超过一个完整的丝。
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。
四、结语
高层建筑的施工特点以及施工中存在的问题,决定了施工管理的综合性、复杂性、系统性。施工管理工作不仅能创造项目和企业的良好经济效益,也能有效的促进高层建筑的发展,推动市场经济的前进。而要做好施工管理工作,必须针对施工中存在的各种问题,从质量、安全和进度等方面进行综合探讨。
参考文献:
[1]卢天寿,王莹.高层建筑施工的新技术[J].西北建筑与建材,2002,(06).
[2]齐克信,齐晰,齐宇.高层建筑施工实用技术数例[J].陕西建筑,2009,(05).
[3]李令波.高层建筑的施工技术[J].中国新技术新产品,2009,(19).
关键词:高层建筑,施工,新技术
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
前言
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。再加上高层建筑的特殊性,投入较大,施工工期较长,且作业面较为狭窄,因此对高层建筑各个环节的施工技术要求也提到了一个新的高度。与此同时,随着高层建筑结构施工涉及的专业内容越来越多,新技术、新工艺、新产品不断推出,施工技术得到了迅猛发展,施工工艺越来越广泛地应用到施工中。打破常规施工工艺,不断出现新的施工方法和施工技术,并相互渗透,使施工形成多样化,不仅为新工艺新技术新产品的应用开拓了施工的新领域,同时,施工技术的进一步发展,更为高层建筑的顺利进行奠定了坚实的基础。
一、现代高层建筑施工特点
1、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。
2、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。
3、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。
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。
二、高层建筑工程施工技术现状
依据高层建筑特有的工程施工特点,国家和建筑施工单位不断加强施工技术的研发和施工理论的革新。目前,高层建筑主要以钢筋混凝土建筑为主,并不断发展为钢结构或钢混结构,有效减轻建筑自重。针对施工材料,不断优化和筛选性能优良、便于施工和运输的施工材料,并考虑配合混凝土进行浇注或模块化处理。
1、高层建筑工程地基施工技术
在高层建筑中,地基基础是整个建筑的重要组成部分,是建筑的结构基础和支撑点,依据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范》的相关规定,高层建筑的地基深度应为建筑高度的1/15左右,因此,深地基施工工程俨然成为高层建筑工程施工的前提条件。
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。
地基基坑支护施工技术。我国高层建筑得到快速发展,但其施工地基基坑深,开挖难度大,已成为制约高层建筑施工的关键技术。由于高层建筑深基坑支护工程是集挡土、支护、防水、监测等的系统工程。目前,我国建筑行业研发的基坑支护系统分两种,分别是逆作拱墙和土钉墙,两种支护的造价都明显低于传统支护价格。
2、高层建筑工程基础施工相关技术
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,不斷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。
钢结构工程施工技术。在高层建筑工程领域,钢结构因其特有的超强度、抗压抗弯、自重小等优势,并且施工进度快、节能环保、抗震性能好,在我国得到不断地推广和发展,特别是在钢结构的吊装、连接和钢结构表面防护等方面发展迅速。
三、高层建筑施工的新技术
1、将钢筋进行连接的技术
将钢筋进行连接的过程中由于焊接接头的面积的百分率以及机械的连接的不好控制,所以施工过程中有许多问题需要加以规范。当然,当钢筋数目为单数时,会造成百分率略微高些也是可以接受的。另外为了控制绑扎接头的面积,应使受拉的钢筋的板、墙以及梁等不会过大,当工程中对于接头的面积有增大的需求时,受拉钢筋的梁也不应超过百分之五十,其他的构件也可根据实际的情况相应地进行扩大。从中我们可以知道,在受拉的钢筋接头面积中梁的百分比是作为其他构件的底线的,在满足搭接长度的要求下其他的构件是可以放宽的,但是梁不可以。
目前出现了一种新型的称为直螺纹的接头连接方式。在钢筋的直螺纹的连接中,第一,应把套筒的一边拧到被连接的钢筋上,使套筒的丝扣低于一个完整的扣;第二,加长丝头型的接头,将螺母及套筒按要求拧下来接在丝头上,使待接的钢筋的丝头紧靠,将套筒接回到丝头上去,用扳手加紧,使螺母和套筒锁定。第三,当完成了直螺纹的接头连接后,应由相关方面的质检人员对其进行检查。在进行相关的接头检验时,应目测接头的两端螺纹外露的长度是否一致,并且在此基础上接头的长度不可超过一个完整的丝。
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。
四、结语
高层建筑的施工特点以及施工中存在的问题,决定了施工管理的综合性、复杂性、系统性。施工管理工作不仅能创造项目和企业的良好经济效益,也能有效的促进高层建筑的发展,推动市场经济的前进。而要做好施工管理工作,必须针对施工中存在的各种问题,从质量、安全和进度等方面进行综合探讨。
参考文献:
[1]卢天寿,王莹.高层建筑施工的新技术[J].西北建筑与建材,2002,(06).
[2]齐克信,齐晰,齐宇.高层建筑施工实用技术数例[J].陕西建筑,2009,(05).
[3]李令波.高层建筑的施工技术[J].中国新技术新产品,2009,(19).