摘 要:隨著市場經濟體制的進一步完善,國民經濟水平的進一步提高,以及建裝技術的不斷發展,我國的高層建筑也越來越多,這也是目前建筑市場的總體趨勢。筆者在結合近兩年的實際工程案例進行系統分析,從施工技術角度深入分析研究了高層建筑施工過程中的主要技術和相關要求。
關鍵詞:高層建筑;施工;特點;安全控制
引 言
上一年度我公司圓滿完成了南寧某職工周轉房(地下4層,地上30層)施工,目前又在進行三門峽某高層(地下3層,地上26層)施工。對工民建項目而言,由于人員配置少,同時又對工程質量、施工工期要求高,這就對施工過程管理提出了比較高的要求;加之,高層建筑施工具有施工技術綜合、施工周期長、工程量巨大、安全控制難度大等特點,與多層建筑的施工技術有明顯的不同。下下文主要籍此進行相關探討。
1 施工周期長
就目前施工技術及條件而言,一般多層住宅每棟平均工期在10個月左右,而高層建筑的施工周期平均為2年左右。各種高層結構體系可以采用不同的施工方法。而現澆混凝土是高層建筑施工的主導工序,合理的選擇模板體系是縮短主體結構工期,降低成本的主要途徑之一。
控制要點:做好施工組織,步步緊扣,做好關鍵工序控制。
2 基礎埋置深度深,基礎施工復雜
高層建筑為了保證其整體穩定性,地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12;采用樁基時,不宜小于建筑物高度的1/15(樁的長度不計算在埋置深度內),至少應有一層地下室。深基礎施工,地基處理復雜。尤其是在軟土地基,基礎施工方案有多種選擇,對造價和工期影響很大。研究解決各種深基礎開挖支護技術,是高層建筑施工的重點之一。同時基于穩定性考慮,大多數基礎開挖屬深基坑開挖,工序比較復雜,甚至基坑周圍采用排樁、錨索或者噴錨支護方式進行防護,增加了施工的復雜性和難度。
控制要點:做好專項施工方案,嚴格按照方案施工,做好過程控制,同時保存好隱蔽工程的過程影像資料。
3 施工工程量大,工序多,施工復雜
據統計,我國目前高層建筑平均建筑面積約為1.5萬m2。特別是一些大型復雜的高層建筑,施工計劃、組織、管理、協調的難度更大,所以必須在施工策化方面下功夫,必須精心施工,加強集中管理,尤其是當基礎施工完成,在主體結構施工過程中,可充分利用時間和空間,進行平行流水立體交叉作業,合理安排工序,各工序間有效銜接,合理分配周轉材料、勞動力,外腳手架、砌體、抹灰、水電安裝各工序依次輪流進行,最有效的利用人力。
控制要點:工序銜接得當。
4 施工技術要求高
高層建筑施工技術主要以鋼筋混凝土和鋼材為主要結構材料及相關的施工技術構成,而鋼筋混凝土又以現澆為主。其次是裝飾、消防、防水、設備等要求較高。平面類型的多樣化、立面造型的個性化、立面色彩與周圍環境的協調和諧,已經成為時代潮流;消防設施要求高,深基礎、地下室、墻面、屋面、廚房、衛生間的防水,甚至管道冷凝水的處理,都比多層建筑要求高;高層建筑的設備繁多,高級裝修裝飾多這些都給施工提出了更高的質量和技術要求。
控制要點:選擇專業隊伍,加強技術人員力量。
5 高程建筑大部分設置轉換層,結構轉換層施工技術要求高
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,而這一要求與結構力學、自然布置正好相反。為了滿足建筑功能的要求,結構必須以和常規相反的方式進行布置。不管采用何種轉換形式,帶轉換層的剪力墻結構仍是目前工程應用的主要結構形式。對帶轉換層筒體結構其主要影響因素表現為轉換層上部外筒的剛度、轉換層設置高度和內筒剛度。對這兩類轉換結構,轉換層高度是影響其抗震性能的主要因素之一,轉換層高度越高,轉換層上下層間位移角及內力突變越明顯,設計時應限制轉換層設置高度。轉換層與其上層的側向剛度比對結構抗震性能有一定影響。對轉換層位置較低的帶轉換層的剪力墻結構,控制側向剛度比可以控制轉換層附近的層間位移角及內力突變。
對于帶轉換層的剪力墻結構或筒體結構,可采取以下措施強化下部結構:加大筒體及落地墻厚度,提高混凝土強度等級,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。
控制要點:轉換層作為工序重要控制節點,工程量大、工序復雜,必須精心施工,必要的時候要組織專家對施工方案進行論證,確保有序安全施工。
6 施工后澆帶的施工技術與控制要點
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,例如:正在施工的砥柱大廈項目部,一般高層主樓與低層裙房的基礎同時施工,這樣回填土后場地平整,便于上部結構施工;另外一個原因主樓的進度控制是工期目標是否能夠完成的主線,所以必須根據實際情況調整施工程序。例如砥柱大廈項目部,由于處在市區中心位置,周圍有住宅區、街道、商場,場地狹小,在進行±0.00以下主樓施工階段,把鋼加場設置在群樓部位,主樓與群樓連接部位則預留足夠的鋼筋,待主樓結構施工至以后,進行標準層施工以后,±0.00層有了足夠的場地,就可以將鋼加場移上來再進行群樓的施工,而不影響工期。
對于上部結構,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,同樣要按施工圖預留施工后澆帶。對高層主樓與低層裙房連接的基礎梁、上部結構的梁和板,要預留出施工后澆帶,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構內力,可由不設永久變形縫的結構承擔。對于施工后澆收縮帶,宜在主體結構完工兩個月后澆筑混凝土,這時估計混凝土收縮量已完成60%以上。施工后澆帶的位置宜選在結構受力較小的部位,一般在梁、板的變形縫反彎點附近,此位置彎矩不大,剪力也不大;也可選在梁、板的中部,彎矩雖大,但剪力很小。在施工后澆帶處,混凝土雖為后澆,但鋼筋不能斷。如果梁、板跨度不大,可一次配足鋼筋;如果跨度較大,可按規定斷開,在補齊混凝土前焊接好。后澆帶的配筋,應能承擔由澆筑混凝土成為一整體后的差異沉降而產生的內力,一般可按差異沉降變形反算為內力,而在配筋上予以加強。后澆帶的寬度應考慮便于施工操作,并按結構構造要求而定,一般寬度以700~1000mm為宜。施工后澆帶的斷面形式應考慮澆筑混凝土后連接牢固,一般宜留直縫。
7 安全控制要點
高層建筑存在的最大危險因素主要來自以下方面:施工電梯、塔吊的、施工外腳手架、臨時用電等作業中可能產生的高處墜落、物體打擊、觸電等,故高層作業的防控重點和防控措施有:①施工電梯、塔吊必須為合格產品,且經有資質的安裝單位安裝并經相關部門監測合格后方可進行使用,操作人員持證上崗;定期對設備狀況進行檢查,保證設備各種構件狀態處于良好狀態;②腳手架必須制定專項安全施工方案,首先采用規范要求的材料,聘任專業人員按照施工方案進行搭設,并定期進行檢查維護。同時,對作業人員進行要求,按規定佩戴勞保用品,并按照作業規程進行施工,防止墜落傷害;③施工用電必須有專業電工進行,正確配置配電和線路布置,定期開展專項檢查;④針對重大危險因素,制定應急預案和處置預案,并儲備應急物資,定期開展演練。
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作者簡介:蔡秋娜(1973-),女,初始學歷大專,1996年畢業于長春水利電力高等專科學校,水利水電建筑工程專業;2014年畢業于西安建筑科技大學,工程管理專業,目前主要從事工程施工管理、安全管理等工作。