高層建筑施工技術及質量控制

【摘要】隨著我國城市化建設進程的加快，城市人口的高度集中，用地緊張以及商業競爭的激烈化，促進了高層建筑的出現和不斷發展。因此對高層建筑的施工技術要求也提到了一個新的高度，如何加強施工技術質量管理，控制各種問題發生，直接影響工期和投資控制。

【關鍵詞】高層建筑；施工技術；質量控制

1.高層建筑施工特點

由于高層建筑的結構高大、規模龐大、功能繁多、系統復雜、建設標準高，致使施工的特點鮮明。因此對其施工技術有著極高的要求。在高空作業期間，對材料、工具、設備、人員的運輸和活動要進行完善的處理解決。并要對高空作業的安全防護、用電、用水、通訊、防火等問題進行妥善安排，要嚴格控制高空物體墜落打擊造成安全事故。

1.1基礎施工困難

高層建筑工程的基礎一般埋深比較大、工程量多、施工復雜和難度大、作業環境差、技術難度高。

所以，需要針對周邊環境的特點和施工條件，制定有效的基礎施工方案，解決施工中的難題，減少基礎施工的難度和費用，保證施工工期。

1.2高空作業多

由于高層建筑高空作業條件差、工作面狹小、施工難度大，人力難于有效運輸施工，所以應該最大可能地使用施工機械，使垂直運輸體系效率得到有效的提高。

垂直運輸體系作為高層建筑施工的主要運輸手段，必須安全高效，才能使工程順利按時地進行。施工時，要合理地選擇垂直運輸體系的組合，還要解決好與其他施工機械比如水平運輸機械的協作問題。

塔式起重機既能垂直運輸，又能水平運輸，有效工作范圍大，是高層建筑的關鍵施工設備。

1.3施工工期長

高層建筑工程量大、施工復雜、系統復雜，工期一般都會比較長，有的工期甚至達到幾年時間，這就不得不面對不同的氣候、日照等環境條件的制約，給施工帶來不同程度的影響。

2.高層建筑的基礎施工

由于我國地域遼闊，地質環境復雜，高層建筑的基礎更要因地制宜，采取多種途徑。如果地基土質較復雜，持力層較深，而地下室埋置深度并不大，采用樁基礎是必要的。預制樁已有較長的發展歷史，質量較有保證，對高地下水位地區更為適用，但這種樁存在著耗鋼量大、造價高、施工噪聲大和截樁困難等問題。所以現在大多采用現澆樁進行地基的施工，現澆樁適應性強，噪聲小、造價低，可以作為發展重點，并努力實現機械化。當基礎埋置特別深，施工技術上困難大，并且不易保證施工安全時，宜采用沉井或沉箱法施工。

3.高層建筑的混凝土施工技術

高層建筑施工過程中，混凝土施工技術尤為重要，因為高層建筑施工周期較長，混凝土會因氣候和工作條件的影響而產生質量問題，這就需要在施工過程中控制好混凝土的強度。在工程開工前，要按高層建筑的設計要求配制各種強度等級的混凝土，并進行強度試驗，試驗結果出來后，再對混凝土的配合比進行調節，以達到設計要求的施工標準，試驗主要調整砂石、水泥、含水率的配合比，要根據實際情況進行調整，并嚴格控制配合比的計算，以保障工程的施工質量。在泵送混凝土的過程中也要在配比、原材料、攪拌控制嚴格的情況下進行細致的檢查工作，由于在高層建筑施工中施工單位為搶工期而不注意混凝土養護，大面積混凝土澆筑時沒有制定完整的養護措施和施工方案，容易造成混凝土結構的質量問題?；炷琉B護時應從人員、水源、晝夜溫差、養護時間等多方面進行考慮采取措施，同時注意根據不同水泥品種確定養護時間，并加強養護期的督查工作。

4.高層建筑常見施工裂縫的預防措施

4.1地下室底板裂縫

高層建筑地下室的底板一般較厚，有的厚達 2～3m，屬大體積混凝土施工。發生裂縫的主要原因是水化熱高、與環境氣溫溫差大、養護不當，裂縫嚴重的可導致底板滲漏；若混凝土溫度較高時突然澆冷水養護，也會產生無規則的多條微裂縫。對于大體積混凝土底板施工可采取下列措施：選用低水化熱的礦渣水泥；摻加高效減水劑，以減少用水量；摻加粉煤灰，以減少水泥用量；摻加UEA微膨脹劑，以補償收縮；分層分段澆筑混凝土，并加強養護，嚴格控制混凝土內外溫差 （中心與表面，表面與外界），使溫差<25℃。這方面已有成套成熟的經驗，采取相應的措施完全可以控制裂縫的發生。

4.2地下室外擋土墻裂縫

由于外擋土墻墻體混凝土強度等級普遍較高，采用C40、C45、甚至C50、C60，使水泥用量高達 500～550kg/m3，勢必造成混凝土收縮量大，不易養護等問題，地下室外擋土墻長度大，往往形成多條較有規律的豎向裂縫，約 15～25m一條，上不到頂，下不到底，肉眼可明顯地看到收縮裂縫形狀。預防措施主要是調整混凝土配合比，通過加外加劑 （減水劑、高效泵送劑、UEA微膨脹劑、粉煤灰等 ），力求減少水和水泥用量來防止裂縫，并注意加強養護、及時覆蓋、淋水或噴灑養護劑，墻體模板要做到盡可能晚拆。

4.3地下室陰角裂縫

在地下室施工完后，通常會發現在外墻截面剛度變化處，平面形狀轉折處的陰角存在結構豎向裂縫，由頂部向下開裂，上寬下窄，這是由于收縮應力和沉降、溫度應力等共同作用，在角部形成的集中應力超過混凝土抗拉強度所造成的.為了防止陰角部位混凝土產生裂縫，除從設計方面盡量少用凹凸的平面形式，并且在陰角處采用附加鋼筋等構造措施外，在施工方面還必須保證陰角部位的混凝土施工質量，及時覆蓋、淋水，或噴灑養護劑進行養護，控制拆模時間不宜過早

5.高層建筑的安全管理

5.1基坑支護

（1）基坑開挖前，要按照土質情況、基坑深度及環境確定支護方案。

（2）深基坑（h≥2m）周邊應有安全防護措施，且距坑槽1.2m范圍內不允許堆放重物。

（3）基坑邊與基坑內應有排水措施。

（4）在施工過程中加強坑壁和周圍環境的監測，隨時掌握土層和支護結構內力變化情況，以及鄰近建筑物、地下管線和道路的變形情況，發現異常及時處理，以保證在不造成危害的條件下安全地進行施工。

5.2樁基施工

（1）樁基施工應按施工方案要求進行。打樁作業區應有明顯標志或圍欄，作業區上方應無架空線路。

（2）預制樁施工樁機作業時，嚴禁吊裝、吊錘、回轉、行走動作同時進行；樁機移動時，必須將樁錘落至最低位置：施打過程中，操作人員必須距樁錘5m以外監視。

（3）沉管灌注樁施工，在未灌注混凝土和未沉管以前，應將預鉆的孔口蓋嚴。

5.3腳手架

（1）高層建筑的腳手架應經充分計算，根據工程的特點和施工工藝編制腳手架施工方案并應附計算書。

（2）架體與建筑物結構拉結：二步三跨，剛性連接或柔性硬頂。

（3）腳手板與防護欄桿：施工作業層應滿鋪，在鋪腳手板的操作層上必須設2道護欄和擋腳板，密目式安全網全封閉。

（4）材質：鋼管Q235（3#鋼）鋼材，外徑48mm，內徑35mm，焊接鋼管、扣件采用可鍛鑄鐵。

（5）卸料平臺：應有計算書和搭設方案，有獨立的支撐系統。

5.4施工用電

（1）施工用電設備數量在5臺及以上，或用電設備容量在50kW及以上時，應編制臨時用電施工組織設計，并經企業技術負責人審核。

（2）施工用電應建立用電安全技術檔案，定期經項目經理檢驗簽字。

（3）施工現場應定期對電工和用電人員進行安全用電教育培訓和技術交底。

（4）施工用電應定期檢測。

由于高層建筑施工周期長、露天高空作業多、工作條件差，以及在有限的空間要集中大量人員密集工作，相互干擾大，因此安全問題比較突出。要實行目標管理，制定總的安全目標（如傷亡事故控制目標、安全達標、文明施工目標），以便于制定年、月達標計劃，目標要分解到人，責任落實、考核到人。

6.結束語

在高層建筑結構工程的施工技術中，與其他一般的建筑相比有更高更多的要求，因此隨著高層建筑的不斷增加，工程施工技術也會不斷的取得相應的新進展。