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摘要:伴随着城市化进程的加快,我国高层建筑物的增多,其工程的现代化程度也相应有所提高,建筑结构也越来越复杂化,功能也逐渐地多样化。本文笔者就当前我国高层建筑工程在施工过程中存在的问题,根据这些问题,结合高层建筑施工特点以及笔者自身多年的工作经验,提出相关的施工技术要点,以供于同行的参考。
关键词:高层建筑;施工;技术要点
一、高层建筑工程的施工特点
高层建筑工程的施工特点主要有以下几点:第一,建筑工程量及其建筑体量较大,在施工过程中,加大了对其管理工作以及协调工作的难度。第二,高空作业较多,由于高层建筑自身高度的原因,需要进行很多高空作业,比如施工材料、机械设备及其人员等垂直运输,而这也要求在实施高空作业时,必须要做好相应的安全防护措施,防患于未然,避免发生高空坠物事件,确保施工人员的人身安全。第三,施工条件较为复杂。城市作为高层建筑物主要的聚集地,其大部分的高层建筑物均位于城市的市中心,其周围均是比较密集的楼群,而这种特殊的环境也造成高层建筑物的施工现场用地比较紧张。为了确保高层建筑的施工质量,施工建设单位在施工前应做好相应的调查工作,结合施工现场的具体情况,合理地选择施工材料以及施工机械设备,确保使用的材料以及设备对现场的正常施工不会造成影响。第四,为了使高层建筑在施工过程中对邻近建筑物、道路以及地下管道造成不必要的损害,施工单位应该在其施工外围实施遮挡。第五,施工周期较长,同时建筑的基础埋置深度较深,为了保证高层建筑基础的稳固性,其埋置深度必须要在建筑高度的1/2。
二、高层建筑施工技术
1.高层建筑基础技术。高层建筑中的基础是整个房屋结构的重要组成部分,其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的20~30%,占总工期的30~40%左右。高层建筑基础施工有如下特殊性:一是基础埋置较深。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定,基础埋置深度,天然地基时应为建筑高度的1/12;桩基时应为建筑高度的1/15,桩长不计在埋置深度以内。且充分利用地下空间高层建筑一般将地下室建成三~四层,深达20多m,所以深基础工程已成为建造高层建筑的条件。二是深基坑工程的设计与施工风险较大。高层建筑在城市鳞次栉比,施工场地狭窄。由于邻近建筑及四周市政工程设施的安全和保护,对基坑工程的稳定和位移要求很严,而基坑工程在施工过程中大部分是临时工程。深基坑的开挖与支护,这是地下工程极其富有变化的领域,它包含土力学强度与稳定问题、位移变形问题、土与支护结构相互作用问题以及环境岩土工程问题。这些问题随着岩土性质不同而差异很大设计施工不当,极易发生基坑工程事故。
2.混凝土工程施工技术。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水、水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。混凝土质量控制包含两个基本内容:首先,要使混凝土达到设计要求的质量标准。其次,在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本,这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性,这是客观的,但通过科学管理可以控制其达到最小值,因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平,管理水平越高,标准差越小。
3.结构转换层施工技术。高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置,而下部则需要大空间的轴线布置,而这一要求与结构力学、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大,上部受力较小,正常布置时应当是下部刚度大、墙多、柱网密,到上部逐渐减少墙、柱,扩大轴线间距。为了满足建筑功能的要求,结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间,下部布置大空间。上部布置刚度大的剪力墙,下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置,就必须在结构转换的楼层设置转换层。不管采用何种转换形式,带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。随着转换层位置上移,应设计带转换层的筒体结构。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。对这两类转换结构,转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一,转换层高度越高,转换层上下层间位移角及内力突变越明显,设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构,控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构,可采取以下措施强化下部结构:加大筒体及落地墙厚度,提高混凝土强度等级,必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体,提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部:不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。
4.施工后浇带施工技术。在高层建筑物中,由于功能和造型的需要,往往把高层主楼与低层裙房连在一起,裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看,希望将高层与裙房脱开,这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙,使平面布局受局限,因此施工后浇带法便应运而生。一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工,这样回填土后场地平整,便于上部结构施工。对于上部结构,无论是高层主楼与低层裙房同时施工,还是先施工高层后施工低层,同样要按施工图预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带,待主楼与裙房主体完工后,再用微膨胀混凝土将它浇筑起来,使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分,因为高层主楼完成之后,一般情况下,其沉降量已完成最终沉降量的60%~80%,剩下的沉降量就小多了,这时再补齐施工后浇带混凝土,二者差异沉降量就较小,这部分差异沉降引起的结构内力,可由不设永久变形缝的结构承担。
结束语
综上所述,近年来,随着社会经济的快速发展以及建筑行业的发展,一些新材料、新设备以及新工艺不断地出现,使得高层建筑工程的施工技术也发生了相应的变化,为此,为了确保高层建筑的施工质量,在高层建筑工程建设过程中,设计人员与施工人员必须要严格地按照工程的实际情况来进行施工,结合相关的法律法规制度要求来实施,并在原有的施工技术上进行创新,以此确保高层建筑具有较高的安全性和可靠性,使其符合当前社会建筑发展的需求。
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论文作者:崔亦峰,王立军
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/22
标签:混凝土论文; 高层建筑论文; 结构论文; 高层论文; 刚度论文; 水灰比论文; 主楼论文; 《基层建设》2016年19期论文;