淺談高層建筑結(jié)構(gòu)施工的發(fā)展及施工技術(shù)

劉國相，葛長聚

（山東省對外建設(shè)工程總公司，山東 濟(jì)南 250011）

當(dāng)前高層建筑發(fā)展迅速，我國從2005年起制定超出10層的住宅建筑和超出24m高的其他民用建筑為高層建設(shè)。這種建筑項(xiàng)目施工的范圍較大、時(shí)間較長，這種項(xiàng)目除了高之外，在建設(shè)施工的時(shí)候還具有以下特點(diǎn)：①技術(shù)較為復(fù)雜、工程量非常大、精度要求很高。②超高層的特點(diǎn)是地下室較深、樓層數(shù)非常多、面積一般都很大。需要支持建設(shè)各功能的標(biāo)準(zhǔn)，還有就是要化解在施工的同時(shí)處理好結(jié)構(gòu)困難。③高層建筑結(jié)構(gòu)的方式較多，一般為混合型，例如鋼管砼、型鋼砼、鋼砼結(jié)構(gòu)，它們有著相同的特性：施工時(shí)間較短、結(jié)構(gòu)性能具備很高的強(qiáng)度及可模性能、耐久性能、抗地震性能也非常好，而且節(jié)省了大量的建筑材料。④高層的建筑功能繁瑣，子體系較多，工程安裝標(biāo)準(zhǔn)非常高。⑤建設(shè)高層時(shí)需要的材料和結(jié)構(gòu)部件較多，且品種不同，多的好幾千種，隨著數(shù)量的增大，會(huì)有不同的渠道，有的還必須選擇國外的。⑥高層建筑難免經(jīng)常出現(xiàn)高空作業(yè)，各方面的運(yùn)輸量也會(huì)隨著增加，由此給施工單位制造了不同的困難。⑦施工關(guān)系繁瑣，在項(xiàng)目施工的時(shí)候，從施工前的準(zhǔn)備工作到竣工之后交付給業(yè)主使用，變化之多，會(huì)牽扯到不同方面的復(fù)雜關(guān)系，有時(shí)會(huì)涉及到材料設(shè)備供應(yīng)單位、分包施工單位和工程的設(shè)計(jì)單位，多得難以想象。

我們國家的建設(shè)水平和國外相比差距不大，之后我們國家在建設(shè)超高層定會(huì)快速建設(shè)和不斷進(jìn)步，對于我們國家的超高層建設(shè)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

第一，不斷革新和開展創(chuàng)新的體系結(jié)構(gòu)。超高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的實(shí)踐務(wù)必要重視發(fā)展成束筒結(jié)構(gòu)和巨型結(jié)構(gòu)，減振阻尼結(jié)構(gòu)和隔震防震結(jié)構(gòu)有著變換樓層和剛體水平結(jié)構(gòu)等。

第二，在開展鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的時(shí)候，重視有效專研超高鋼結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土和鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，盡早做出國家超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范。

第三，加強(qiáng)對超高層建筑結(jié)構(gòu)研究中的非線性、不確認(rèn)性困難探討來有效的研究，確保結(jié)構(gòu)的安全度和可靠性。

第四，加強(qiáng)超高層建筑深基礎(chǔ)的研究。如巖土本構(gòu)關(guān)系和非確定性分析等。

1 高層建筑的施工技術(shù)

高層建筑的施工技術(shù)、施工方法和施工設(shè)備是高層建筑本身發(fā)展的根本因素，高層建筑的層數(shù)愈多，施工難度愈大。因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)是限制高層建筑發(fā)展的根本因素之一，所以高建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和機(jī)械在高層建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建筑中是重中之重。

1.1 施工測量

高層建筑結(jié)構(gòu)高度大多都會(huì)超出100m，施工時(shí)應(yīng)多做垂直測定、以確保結(jié)構(gòu)的整體差距，務(wù)必與總體設(shè)計(jì)相吻合。還有就是現(xiàn)代建筑外觀不再局限于矩形，層出不窮的多邊形、橢圓形等，給項(xiàng)目建筑施工單位出了非常大的難題。當(dāng)前，使用的方式有天頂法垂準(zhǔn)測量以及激光豎向傳遞法。后者中運(yùn)用鉛直激光束定為鉛直測量的標(biāo)準(zhǔn)，比眼睛觀測測量方法更標(biāo)準(zhǔn)。天頂法垂準(zhǔn)測量在建筑集中的地方，同時(shí)由墻體或外柱來測量，不需要再像以前留觀測孔，這樣工作簡單，精度可觀。

1.2 深基坑施工

原有的方法在深基坑方面使用得非常多，經(jīng)常使用的有人工挖孔樁、地下連續(xù)墻、機(jī)械鉆孔樁等、鋼支撐、鋼板樁等。目前，對超高層建筑來講，基坑隨之繁瑣了很多，原有的辦法受力性能不良，施工前期會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則，甚至導(dǎo)致不穩(wěn)倒塌。在原有的墻、樁、板、支撐中導(dǎo)入錨固技能之后而構(gòu)成一種方式名為改良法。改良法成本較高、時(shí)間較長、聲音較大、企業(yè)收益較低，但改良法在我國深基坑的運(yùn)用方面占有率還是非常高的。支護(hù)法噴錨網(wǎng)確保地使用于淤泥、流沙、富水地層、厚層雜填等不理想的項(xiàng)目地質(zhì)方面的深基坑。深基坑新支護(hù)法和逆作法逐漸取之原有的方式和革新原有方法是大勢所趨，將不以人的意志為轉(zhuǎn)移。

1.3 混凝土工程

混凝土的澆灌和輸送方法，對超高層建筑主體結(jié)構(gòu)的效益性和工程質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系，混凝土輸送的時(shí)間和地方隨建筑主體高度加大而加大。超高層建筑施工大多使用的混凝土垂直和水平輸送機(jī)械。高層建筑的箱型基礎(chǔ)、筏式基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)承臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層大體積混凝土的施工，其特點(diǎn)是混凝土量大、塊體厚、鋼筋密，這些都是體積較大的鋼筋混凝土工程，目前為止，對于大體積混凝土的溫度場變化和溫度裂縫產(chǎn)生的規(guī)律性，還缺乏系統(tǒng)性的研究；對于混凝土溫度的計(jì)溫統(tǒng)計(jì)還沒有精確的計(jì)算結(jié)果，防止大體積混凝土溫度裂縫的問題較復(fù)雜，因此在施工時(shí)應(yīng)十分慎重，避免出現(xiàn)質(zhì)量事故，造成不必要的損失。

2 施工安全要求

結(jié)構(gòu)施工采用的外腳手架，應(yīng)謹(jǐn)慎選型，經(jīng)設(shè)計(jì)預(yù)算和試驗(yàn)驗(yàn)收，并應(yīng)制定操作規(guī)程，明確職責(zé)分工，嚴(yán)格控制使用荷載；高處作業(yè)必須采取有效措施。施工現(xiàn)場設(shè)置避雷裝置，雨雪天應(yīng)及時(shí)清除水、冰、霜、雪，采取可靠的防滑措施；必須采取措施重防高空墜落。除安全網(wǎng)應(yīng)隨施工樓層架設(shè)外，還應(yīng)在首層和每隔四層各設(shè)一道；高層建筑施工應(yīng)做好各方面的信息傳播；應(yīng)運(yùn)用方法預(yù)防施工現(xiàn)場出現(xiàn)火災(zāi)。

總之，建筑工程結(jié)構(gòu)施工是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工作，它需要深厚的理論基礎(chǔ)以及靈活的創(chuàng)新思維和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度，在進(jìn)行施工時(shí)，既要考慮用戶對建筑使用效果的要求，還要兼顧建筑的質(zhì)量、安全性、穩(wěn)定性等多方面的內(nèi)容。這就要求從事結(jié)構(gòu)施工的人員除了要具有豐富的設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)外，還要具備能夠進(jìn)行有效的統(tǒng)籌規(guī)劃、合理進(jìn)行配置的能力，同時(shí)還要對整個(gè)工程結(jié)構(gòu)施工的規(guī)范熟練的掌握，這樣才能夠避免結(jié)構(gòu)施工中常出現(xiàn)的問題，確保建筑結(jié)構(gòu)施工的安全性能。