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摘要:随着城市化进程不断加快,城市土地资源紧俏,高层建筑受到城市和建筑师的青睐[1],需要的建筑施工技术也相对提升,不断研发新的高层建筑施工技术,不断引进和革新国内外先进的施工技术理论并结合自身实践经验,制订符合建筑单位的比较完备的高层建筑工程施工技术系统,为我国高层建筑工程施工技术的进一步发展提供动力。本文主要就我国高层建筑工程施工技术的相关情况,并对高层建筑工程施工技术的发展进行进一步的探析。
关键词: 高层建筑;高层施工
一、我国高层建筑工程施工现状
目前,高层建筑发展迅猛,特别是建筑向外形复杂化、功能多样化、结构类型复杂化的目标不断发展,但由于高层建筑具有楼层多、建筑高、结构复杂多样,对施工工艺和技术的要求非常高,施工工期较长,对施工完整性、结构荷载科学、施工工序等要求较高。所以,为确保高层建筑施工的顺利进行,国家开始重视高层建筑的发展,特别是城市化进程的不断发展对建筑安全的要求也越来越严格,在建筑工程施工中,不断引入工程项目招投标制度、施工合同制、工程监理制,强化和规范建筑工程施工,特别针对高层、超高层建筑,加强对工程施工技术的监督、对施工安全的监控,并对高层建筑工程施工技术进行科学地、全方面地考核,保证施工质量和安全。
二、一般高层建筑施工特点
高层建筑与多层建筑的施工技术有相同之处外,也有不同的一面。从逐层施工的方法来看,基本相同。但从整个建筑来看,并不相同。主要原因是由高度增高[2]、体量增大,带来了施工的差异。
(1)建筑物的高度高
由此导致高层建筑施工的主要特点之一是垂直运输工作量大,没有与之相适应的垂直运输设备,要建造高层建筑是极为困难的。
(2)高空作业多
高空作业要突出解决好材料、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)施工技术要求高
目前国内多层、低层建筑以砖混结构为主,高层建筑则以钢筋混凝土为主,并逐步发展钢和钢混结构。因此,以钢筋混凝土和钢为主要结构材料及相关的施工技术成为高层建筑施工的特色。而钢筋混凝土又以现浇为主,需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。
(4)装饰、消防、防水、设备等要求较高
随着经济和科学技术的不断发展和人民物质和精神要求的不断提高,自然带来了设计和施工的要求高。反映建筑美学上,摈弃千篇一律的平顶方盒子建筑,在高层建筑的设计上,平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐,已经成为时代潮流。使得高层建筑在使用功能、平面布局和立面造型方面都有更高的要求。立面处理要求高,消防设施要求高,深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水,甚至管道冷凝水的处理,都比多层建筑要求高。并且高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多。这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。
(5)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,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更是达 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。
(6)高层建筑体量大,工程量大。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。
(8)高层建筑施工周期长,季节性施工(雨施、冬施)不可避免。一般多层住宅每栋平均工期在 10 个月左右,而高层建筑的施工周期平均为 2 年左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要缩短施工周期,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。
(9)高层建筑的施工条件复杂。高层建筑一般在市区施工,建造在密集的建筑群中,因此施工用地紧张,要尽量压缩现场暂设工程,减少现场材料、制品、设备储存量,根据现场条件合理选择机械设备,充分利用工厂化、商品化的产成品。施工时还必须保护相邻建筑、道路和地下管线不遭损坏,一般在基础工程施工时,均要采用妥当的挡土或加固措施。由于上述这些特点,也就带来了高层建筑施工中安全隐患多,如何在确保质量和工期,尽量降低施工造价的同时,加强施工安全方面的预防和管理,尽可能避免发生安全事故,是高层建筑施工中,从施工组织到施工技术诸方面都必须高度重视的问题。
三、一般高层建筑工程施工技术
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[3]。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,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。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。
3、高层建筑工程施工技术的发展
随着我国高层建筑的不断发展,建筑工程施工技术得到极大的发展,在引入国外先进的施工技术和理论的基础上,不断发展我国自身高层建筑工程施工技术和理论体系,形成一批具有自主知识产权的工程施工技术,充实我国现有建筑工程施工技术。
4、高层建筑工程中新材料的施工技术
随着建筑行业的快速、稳定发展,相关建筑材料行业也得到发展和提升,特别是在新材料的研发和制造方面取得了骄人的成就。建筑材料关系到高层建筑结构本身的性能、建筑荷载的能力及其防火、采暖保温等功能。因此,对新材料的施工必须严格按照国家相关标准或规范执行,加强建筑装饰材料的研发管理力度,特别是加强对新材料施工技术的研发,如玻璃幕墙的设计施工,明框暗框的设计、施工材料的安全性能等方面,确保建筑工程施工的质量和安全。
5、高层建筑工程中施工技术的提升
高层建筑工程施工的实现必须依赖专业、高科技的电子产品和相关工程概预算、工程图绘制和效果图设计等软件,强化工程施工的信息化技能,科学有效地编制高层建筑施工程序,科学管理施工材料、施工进度和施工成本控制,加强施工材料、混凝土制备过程的适时温控、水控管理,还包括建筑的工程测量与地基勘察。可以通过计算机进行核算和设计,并不断发展计算机辅助施工技术和高层建筑工程施工管理信息系统的MIS技术,优化和完善我国高层建筑工程施工的技术体系和管理制度,确保高层建筑保质、保量、高效、低成本投入的完成。
结语
随着我国城市人口的日益增多,城市土地资源的日益珍贵,高层房屋建筑工程应运而生并快速发展。由于高层房屋建筑工程项目具有层数多、工序复杂、技术要求高、工程量大、建设周期长、投资高等特点,因此,在其施工过程中存在着大量风险,风险种类繁多,彼此之间的关系错综复杂,且处于动态发展的过程中,这就导致大量安全事故的发生。为了保证高层房屋建筑工程施工的安全性,减少人身伤亡和国家财产损失,加快高层建筑建设的技术创新是十分必要的。
参考文献:
[1]罗继振.高层建筑工程施工技术探析2012.
[2]刘文莉.高层房屋建筑工程施工安全风险管理研究2013.
[3]黄伟新.高层建筑工程施工技术2008.
论文作者:张成军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/26
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