論高層建筑工程施工技術(shù)

摘要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國建筑行業(yè)無論在施工建設(shè)還是工程管理方面均實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的提升，尤其是高層建筑工程領(lǐng)域更朝著結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功能多樣化、管理秩序化的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。本文在分析施工特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了高層建筑施工過程中的主要技術(shù)和相關(guān)要求。

關(guān)鍵詞：高層建筑 施工 技術(shù) 特點(diǎn)

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，也相應(yīng)的帶動了建筑業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步在很大程度上提高了建筑水平。高層建筑施工技術(shù)作為我國建設(shè)技術(shù)中的重要組成部分，由于其施工的難度較大、施工耗材量較多、施工工藝的技術(shù)含量要求高、交叉工序和作業(yè)較多以及結(jié)構(gòu)類型較為復(fù)雜等特點(diǎn)，由此對其技術(shù)發(fā)展的要求也就提出個更高的要求。下面就現(xiàn)代高層建筑施工的特點(diǎn)而言，簡要介紹高層建筑相關(guān)的施工技術(shù)。

一、高層建筑施工的特點(diǎn)

由于高層建筑施工所需要的勞動力、工種數(shù)量多，各工種配合復(fù)雜，參與建設(shè)各方關(guān)系密切，施工管理及協(xié)調(diào)控制復(fù)雜。在高層建筑施工中，要建立一體化的施工管理組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)施工系統(tǒng)內(nèi)部各方的協(xié)調(diào)和外界環(huán)境的協(xié)調(diào)。高層建筑由于建設(shè)規(guī)模龐大，工期一般需要2、3年及其以上。由于建設(shè)周期長，在施工期間有可能遇到各種風(fēng)險，特別是新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備在高層建筑中的廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)了高層建筑施工技術(shù)的復(fù)雜性。由于高空作業(yè)多；工序交錯復(fù)雜，且多在城市中心地段施工而施工現(xiàn)場狹小，非常容易造成各類安全事故。在高層建筑施工中，大量使用復(fù)雜的施工工藝技術(shù)，對高層建筑施工質(zhì)量要求更為嚴(yán)格，特別是基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，處理較為困難。

二、高層建筑施工技術(shù)

1.高層建筑基礎(chǔ)技術(shù)。高層建筑中的基礎(chǔ)是整個房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其造價和工期分別約占建筑物土建總造價的20～30%，占總工期的30～40%左右。高層建筑基礎(chǔ)施工有如下特殊性：一是基礎(chǔ)埋置較深。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》規(guī)定，基礎(chǔ)埋置深度，天然地基時應(yīng)為建筑高度的1/12；樁基時應(yīng)為建筑高度的1/15，樁長不計在埋置深度以內(nèi)。且充分利用地下空間高層建筑一般將地下室建成三～四層，深達(dá)20多m，所以深基礎(chǔ)工程已成為建造高層建筑的條件。二是深基坑工程的設(shè)計與施工風(fēng)險較大。高層建筑在城市鱗次櫛比，施工場地狹窄。由于鄰近建筑及四周市政工程設(shè)施的安全和保護(hù)，對基坑工程的穩(wěn)定和位移要求很嚴(yán)，而基坑工程在施工過程中大部分是臨時工程。深基坑的開挖與支護(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)定問題、位移變形問題、土與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用問題以及環(huán)境巖土工程問題。這些問題隨著巖土性質(zhì)不同而差異很大設(shè)計施工不當(dāng)，極易發(fā)生基坑工程事故。

2.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、水泥的強(qiáng)度成正比，按公式計算，當(dāng)水灰比相等時，高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標(biāo)號。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，企圖用增加水泥用量來提高混凝土強(qiáng)度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。混凝土質(zhì)量控制包含兩個基本內(nèi)容：首先，要使混凝土達(dá)到設(shè)計要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其次，在滿足設(shè)計要求的質(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。

3.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)。高層建筑從建筑的功能上一般上部要求小空間的軸線布置，而下部則需要大空間的軸線布置，而這一要求與結(jié)構(gòu)力學(xué)、自然布置正好相反。由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大，上部受力較小，正常布置時應(yīng)當(dāng)是下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少墻、柱，擴(kuò)大軸線間距。為了滿足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)必須以和常規(guī)相反的方式進(jìn)行布置。上部布置小空間，下部布置大空間。上部布置剛度大的剪力墻，下部布置剛度小的框架柱。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。不管采用何種轉(zhuǎn)換形式，帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)仍是目前工程應(yīng)用的主要結(jié)構(gòu)形式。隨著轉(zhuǎn)換層位置上移，應(yīng)設(shè)計帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)。對帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)其主要影響因素表現(xiàn)為轉(zhuǎn)換層上部外筒的剛度、轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度和內(nèi)筒剛度。對這兩類轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層高度是影響其抗震性能的主要因素之一，轉(zhuǎn)換層高度越高，轉(zhuǎn)換層上下層間位移角及內(nèi)力突變越明顯，設(shè)計時應(yīng)限制轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度。轉(zhuǎn)換層與其上層的側(cè)向剛度比對結(jié)構(gòu)抗震性能有一定影響。對轉(zhuǎn)換層位置較低的帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)，控制側(cè)向剛度比可以控制轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角及內(nèi)力突變。對于帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)或筒體結(jié)構(gòu)，可采取以下措施強(qiáng)化下部結(jié)構(gòu)：加大筒體及落地墻厚度，提高混凝土強(qiáng)度等級，必要時可在房屋周邊增置部分剪力墻、壁式框架或樓梯間筒體，提高抗震能力； 可采取以下措施弱化上部： 不落地剪力墻開洞、開口、減小墻厚等。

4.施工后澆帶施工技術(shù)。在高層建筑物中，由于功能和造型的需要，往往把高層主樓與低層裙房連在一起，裙房包圍了主樓的大部分。從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看，希望將高層與裙房脫開，這就需要設(shè)變形縫；但從建筑要求看又不希望設(shè)縫。因為設(shè)縫會出現(xiàn)雙梁、雙柱、雙墻，使平面布局受局限，因此施工后澆帶法便應(yīng)運(yùn)而生。一般高層主樓與低層裙房的基礎(chǔ)同時施工，這樣回填土后場地平整，便于上部結(jié)構(gòu)施工。對于上部結(jié)構(gòu)，無論是高層主樓與低層裙房同時施工，還是先施工高層后施工低層，同樣要按施工圖預(yù)留施工后澆帶。對高層主樓與低層裙房連接的基礎(chǔ)梁、上部結(jié)構(gòu)的梁和板，要預(yù)留出施工后澆帶，待主樓與裙房主體完工后，再用微膨脹混凝土將它澆筑起來，使兩側(cè)地梁、上部梁和板連接成一個整體。這樣做的目的是為了把高層與低層的差異沉降放過一部分，因為高層主樓完成之后，一般情況下，其沉降量已完成最終沉降量的60%～80%，剩下的沉降量就小多了，這時再補(bǔ)齊施工后澆帶混凝土，二者差異沉降量就較小，這部分差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，可由不設(shè)永久變形縫的結(jié)構(gòu)承擔(dān)。

三、結(jié)語

綜上所述，由于高層建筑施工具有自身獨(dú)特的建筑施工特點(diǎn)，在建筑施工的技術(shù)、質(zhì)量、安全等方面的問題要求都較高。因此在高層建筑施工工程中，一定要在施工的各個方面牢牢把握對這幾個方面內(nèi)容的控制，靈活的將各種技術(shù)運(yùn)用到具體的建筑實(shí)踐當(dāng)中，以確保高層建筑施工的高質(zhì)高效的完成。