摘 要:隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)高層建筑工程領(lǐng)域更朝著結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功能多樣化的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。基于高層建筑現(xiàn)代化發(fā)展特點(diǎn),展開(kāi)了對(duì)其工程施工技術(shù)的科學(xué)探討,并依據(jù)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)需求提出了施工建設(shè)的合理化建議,對(duì)促進(jìn)高層建筑工程高質(zhì)量施工、高水平管理有重要的推進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:高層建筑;建筑工程;施工技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 現(xiàn)代高層建筑施工特點(diǎn)
1.1 “高”
施工技術(shù)要求高。目前國(guó)內(nèi)多層、低層建筑以磚混結(jié)構(gòu)為主,高層建筑則以鋼筋混凝土為主,并逐步發(fā)展鋼和鋼混結(jié)構(gòu)。因此,以鋼筋混凝土和鋼為主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的施工技術(shù)成為高層建筑施工的特色。而鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主,需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。
1.2 “深”
深,是指基礎(chǔ)埋置深度深。高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性,地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用樁基時(shí),不宜小于建筑物高度的 1/15(樁的長(zhǎng)度不計(jì)算在埋置深度內(nèi)),至少應(yīng)有一層地下室。因此,一般埋深至少在地面以下 5m。超高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度甚至達(dá) 20m 以上。深基礎(chǔ)施工,地基處理復(fù)雜。尤其是在軟土地基,基礎(chǔ)施工方案有多種選擇,對(duì)造價(jià)和工期影響很大。研究解決各種深基礎(chǔ)開(kāi)挖支護(hù)技術(shù),是高層建筑施工的重點(diǎn)之一。
1.3 “大”
高層建筑體量大,工程量大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前高層建筑平均建筑面積約為1.5 萬(wàn) m2。由于工程量大,工程項(xiàng)目多,涉及單位多、工種多。特別是一些大型復(fù)雜的高層建筑,往往是邊設(shè)計(jì)、邊準(zhǔn)備、邊施工,總、分包涉及許多單位,協(xié)作關(guān)系涉及眾多部門(mén)。這就帶來(lái)了高層建筑施工計(jì)劃、組織、管理、協(xié)調(diào)的難度大。必須精心施工,加強(qiáng)集中管理。當(dāng)然,由于高層建筑層數(shù)多、工作面大,就可充分利用時(shí)間和空間,進(jìn)行平行流水立體交叉作業(yè)。
1.4 “長(zhǎng)”
高層建筑施工周期長(zhǎng),季節(jié)性施工不可避免。一般多層住宅每棟平均工期在10個(gè)月左右,而高層建筑的施工周期平均為2年左右。要縮短施工周期,主要是縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期。各種高層結(jié)構(gòu)體系可以采用不同的施工方法。而現(xiàn)澆混凝土是高層建筑施工的主導(dǎo)工序,合理的選擇模板體系是縮短主體結(jié)構(gòu)工期,降低成本的主要途徑之一。
1.5 “密”
密是指高層建筑施工條件復(fù)雜。高層建筑一般在市區(qū)施工,建造在密集的建筑群中,因此施工用地緊張,要盡量壓縮現(xiàn)場(chǎng)暫設(shè)工程,減少現(xiàn)場(chǎng)材料、制品、設(shè)備儲(chǔ)存量,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件合理選擇機(jī)械設(shè)備,充分利用工廠化、商品化的產(chǎn)成品。施工時(shí)還必須保護(hù)相鄰建筑、道路和地下管線(xiàn)不遭損壞,一般在基礎(chǔ)工程施工時(shí),均要采用妥當(dāng)?shù)膿跬粱蚣庸檀胧。特別是在基坑降水及鄰近建筑物的基坑開(kāi)挖過(guò)程中,要密切注意地面、道路及地上建筑物是否有裂縫產(chǎn)生及其發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施,避免造成對(duì)市政工程及相鄰建筑物結(jié)構(gòu)的破壞。
2 高層建筑基礎(chǔ)施工技術(shù)
高層建筑中的基礎(chǔ)是整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其造價(jià)和工期分別約占建筑物土建總造價(jià)的 20~30%、總工期的 30~40%左右。高層建筑基礎(chǔ)施工有如下特殊性:
1)基礎(chǔ)埋置較深。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》規(guī)定,基礎(chǔ)埋置深度,天然地基時(shí)應(yīng)為建筑高度的 1/12;樁基時(shí)應(yīng)為建筑高度的 1/15,樁長(zhǎng)不計(jì)在埋置深度以?xún)?nèi)。且充分利用地下空間,高層建筑一般將地下室建成 3~4 層,深達(dá) 20 多米,所以深基礎(chǔ)工程已成為建造高層建筑的條件。
2)深基坑工程的設(shè)計(jì)與施工風(fēng)險(xiǎn)較大。高層建筑在城市鱗次櫛比,施工場(chǎng)地狹窄。由于鄰近建筑及四周市政工程設(shè)施的安全和保護(hù),對(duì)基坑工程的穩(wěn)定和位移要求很?chē)?yán),而基坑工程在施工過(guò)程中大部分是臨時(shí)工程。深基坑的開(kāi)挖與支護(hù),這是地下工程極其富有變化的領(lǐng)域,它包含土力學(xué)強(qiáng)度與穩(wěn)定問(wèn)題、位移變形問(wèn)題、土與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用問(wèn)題以及環(huán)境巖土工程問(wèn)題。這些問(wèn)題隨著巖土性質(zhì)不同而差異很大。設(shè)計(jì)施工不當(dāng),極易發(fā)生基坑工程事故;由疃瘸^(guò) 5m 以上的項(xiàng)目,其邊坡支護(hù)和基坑開(kāi)挖、地下降水等均應(yīng)有專(zhuān)項(xiàng)施工方案,且該方案應(yīng)請(qǐng)富有專(zhuān)業(yè)知識(shí)和施工經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家組進(jìn)行可行性論證,由項(xiàng)目總監(jiān)審核后才能實(shí)施。土方工程包括大量土方挖運(yùn)和拆除支護(hù)以及回填,有的工程土方量很大,如何挖運(yùn)是重要內(nèi)容。拆除支護(hù)支撐,也是在設(shè)計(jì)方案中應(yīng)考慮的問(wèn)題。
3)大體積混凝土的施工箱基和筏基的底板較厚,特別是厚筏板其底板混凝土常達(dá) 3~4m 厚。
4)正確處理好主房與裙房的基礎(chǔ)關(guān)系。這是建筑功能的需要;高層建筑往往設(shè)置主樓與裙房,并必須連結(jié)在一起。主樓高裙房低,沉降不同。因此在設(shè)計(jì)與施工時(shí),必須防止兩者間產(chǎn)生較大的差異沉降,使其符合規(guī)范要求。高層建筑常用的基礎(chǔ)形式有:十字交叉條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合基礎(chǔ)。為了保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,防止基礎(chǔ)滑移,高層建筑基礎(chǔ)工程施工時(shí),必須解決人工地基、降低地下水位、支護(hù)工程、基礎(chǔ)混凝土澆筑以及防止基礎(chǔ)施工影響鄰近建筑和地下管道等問(wèn)題。高層建筑的基礎(chǔ)施工主要有降水及土方開(kāi)挖、基坑的支護(hù)、基礎(chǔ)混凝土澆筑等工作。
3 建筑電氣工程施工技術(shù)
建筑電氣工程施工中主要涵蓋了變配電系統(tǒng)、照明電路系統(tǒng)、自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安全防范體系、電路布線(xiàn)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高層建筑防雷接地系統(tǒng)等眾多施工環(huán)節(jié)。基于高層建筑的電氣設(shè)備構(gòu)建現(xiàn)狀我們不難發(fā)現(xiàn),其具有耗電設(shè)備種類(lèi)繁多、電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋪設(shè)線(xiàn)路工藝復(fù)雜、方式多樣、對(duì)供電可靠性及安全性需求較高、電能消耗量大、自動(dòng)化集成控制程度高等特點(diǎn)。因此針對(duì)各個(gè)電氣工程施工環(huán)節(jié)選用科學(xué)的施工技術(shù)、合理的施工思路充分適應(yīng)高層建筑的施工建設(shè)特點(diǎn)是十分必要的。在照明系統(tǒng)的構(gòu)建中,我們應(yīng)本著事前控制的原則,在土建施工中便考慮周全,對(duì)樓道內(nèi)、走廊中及車(chē)庫(kù)、電梯等場(chǎng)所的照明系統(tǒng)以及安全應(yīng)急照明、高層室外環(huán)境的照明、疏散指示照明等環(huán)節(jié)施工進(jìn)行預(yù)留到位處理;诟邔咏ㄔO(shè)高度較高及居民住宅分布密集的特點(diǎn),在防雷接地的設(shè)施建設(shè)中我們應(yīng)采取高度重視的態(tài)度,科學(xué)的按照防雷類(lèi)別進(jìn)行細(xì)化施工,并利用建筑樁基、地梁及柱內(nèi)的主鋼筋作為防雷接地的引下線(xiàn),同時(shí)確保其建設(shè)數(shù)量的達(dá)標(biāo),做到就地取材、因地制宜。
4 混凝土工程施工技術(shù)
混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度,從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式不難看出,混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土用水及水泥的強(qiáng)度成正比;按公式計(jì)算,當(dāng)水灰比相等時(shí),高標(biāo)號(hào)水泥比低標(biāo)號(hào)水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多。所以混凝土施工時(shí)切勿用錯(cuò)了水泥標(biāo)號(hào)。另外,水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比,水灰比大,混凝土強(qiáng)度高,水灰比小,混凝土強(qiáng)度低。因此,當(dāng)水灰比不變時(shí),企圖用增加水泥用量來(lái)提高混凝土強(qiáng)度是錯(cuò)誤的,此時(shí)只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收縮和變形。綜上所述,影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比;要控制好混凝土質(zhì)量最重要的是:控制好水泥和混凝土的水灰比兩個(gè)主要環(huán)節(jié);炷临|(zhì)量控制包含兩個(gè)基本內(nèi)容:
1)使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)前提下盡量降低成本,這兩條要求實(shí)際上是盡量降低混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差。混凝土的強(qiáng)度有一定離散性,這是客觀的,但通過(guò)科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值。因此,混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實(shí)際管理水平,管理水平越高,標(biāo)準(zhǔn)差越小?梢哉f(shuō),混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。
5 給、排水工程施工技術(shù)
高層建筑給排水系統(tǒng)的施工是關(guān)系到整個(gè)高層建筑能否持續(xù)、健康、高效服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),一旦高層在投入使用后發(fā)生供水系統(tǒng)斷水或排水系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象,那么將會(huì)使用戶(hù)日常所需的水源連續(xù)供給受到嚴(yán)重的影響并導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在該施工環(huán)節(jié)我們應(yīng)本著安全、可靠、高效、連續(xù)、暢通的水源供給原則,對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)布置設(shè)計(jì)與高水平的建設(shè)施工。在高層建筑室內(nèi)的給水管道施工設(shè)計(jì)中應(yīng)確保其不穿越重要的變配電房間、高層集中通訊控制機(jī)房及大型的網(wǎng)絡(luò)樞紐控制間等,不應(yīng)為了施工便利就將其布線(xiàn)從生產(chǎn)設(shè)備的上方通過(guò)。另外高層建筑內(nèi)部生活給水及排水管的埋地鋪設(shè)環(huán)節(jié)也應(yīng)做到科學(xué)有序,不能將兩管道進(jìn)行就近交叉鋪設(shè),其平行距離應(yīng)在半米以上,給水管在上、排水管在下,且交叉距離不應(yīng)小于0.15 米。當(dāng)進(jìn)行給水管道的隱藏敷設(shè)時(shí),不應(yīng)將其直接設(shè)置在建筑的結(jié)構(gòu)層中,而是應(yīng)通過(guò)穿越地下室及高層建筑外墻的方式進(jìn)行暗敷,且對(duì)于穿越屋面的管道部分應(yīng)通過(guò)選擇防水套管設(shè)置的方式為其進(jìn)行必要的防水保護(hù)。
結(jié)語(yǔ)
總之,在高層建筑的工程建設(shè)中,我們只有本著高效、科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的設(shè)計(jì)施工原則,依據(jù)各工程施工技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行秩序化、規(guī)范化、科學(xué)化的適應(yīng)性施工管理,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、加強(qiáng)基礎(chǔ)施工建設(shè),因地制宜、安全規(guī)范,才能最終使高層建筑工程施工在復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)中找出頭緒、理清思路,依據(jù)用戶(hù)的豐富需求開(kāi)展人性化施工設(shè)計(jì),并促進(jìn)高層建筑各項(xiàng)工程建設(shè)水平的穩(wěn)步提升,切實(shí)為延長(zhǎng)高層建筑的使用壽命做出貢獻(xiàn)。
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