淺析高層建筑結構的施工特點以及施工技術應用

湯志勇

摘 要：文章簡要地闡述了高層建筑的結構類型及施工過程，從而針對高層建筑結構施工技術的具體應用進行了探討與分析，主要梁式轉換層施工、鋼結構施工、混凝土結構施工等方面進行了論述，旨在為提高高層建筑結構的施工效率，確保高層建筑施工的質量。

關鍵詞：高層建筑；施工特點；結構施工；施工技術

目前，隨著我國經濟的持續發展，人們對房屋的需求量日益增大，高層建筑建設規模不斷擴大，以更好地解決我國的人口居住問題，提高人們的生活水平。然而，近年來由于高層房屋修筑的增加，房屋的結構也變得越來越復雜，從而給高層房屋施工帶來了一定的難度，而隨著高層建筑施工環節的增加，我們需要加大高層建筑施工質量控制，以確保建筑施工的質量。下面結合工作實踐，主要就高層建筑結構的施工特點以及施工技術應用進行了論述。

1 高層建筑的結構類型及施工過程

1.1 高層建筑結構概述

（1）框架結構：在高層建筑施工中，首先應該做的就是將建筑的基本框架搭建起來，這是建筑施工的根本所在，主要是由建筑的梁和各部部位的柱構成的，將他們相互連接組成框架的結構，這種結構在多層房屋的建筑施工中是比較常見的。框架是整個建筑的根本所在，因此在實際施工中一定要加強框架的強度使其不容易變形更加堅固，承擔起基礎的作用。由于高層建筑的形態各異，所以框架的設計是可以非常靈活的，同時框架的抗震性相比之下是非常弱的，這就需要建筑中的其他結構與之相呼應進行加固。

（2）剪力墻結構：通過鋼筋混凝土墻材料結合建筑物的內外側墻體組成的就是剪刀墻結構。它施工時通過大模等相關技術使建筑物平面分成很多的開間，進而建筑物的水平和豎直方向的負荷得到很大程度的減少，它具有高強度的作用。

（3）框架與剪力墻相互結合構成的結構：在高層建筑超過15 層的建筑施工中，就應該使用框架與剪刀墻相互結合的結構體系進行加強穩固和抗震的施工，這樣的施工結構可以很好地將平面格局分配合理，具有很堅固的建筑物基本結構。

（4）筒體結構：建筑物的側面承重力通過筒體結構完成，將各個筒體固定在建筑物的基礎之上進而形成了一個將高層建筑封住的壁梁。它主要是懸空的，這樣的設計有利于高層建筑可以消除側力造成的彎矩。

1.2 高層建筑物的施工過程

（1）高層建筑物基本框架結構的施工：高層建筑物基本框架結構的施工是非常重要的，決定著建筑物的質量安全。基本框架的施工過程有兩種，第一種是先對建筑基礎進行澆注施工，這很大程度地解決了如何對高強混凝土進行制造和澆注問題，然后就是將建筑的大梁和樓板一起裝在預先設計好的位置。另一種方法就是先把建筑的梁進行裝制，再進行澆注混凝土，最后把建筑物的樓板吊起來。這樣施工過程有利于將各個模板相互合理地組合起來。

（2）高層建筑大模板的施工特點：在對高層建筑物進行大模板施工時，大部分建筑物都已經超過16層。在剪刀墻的平面上通過充分地利用大模板進行澆注施工，同時在建筑物的外部墻體上使用磚進行砌筑，在內部墻里是通過使用鋼筋混凝土設計的，充分地使得建筑物具有很穩健的結構。

（3）筒體結構的施工：筒體的結構設計工程是比較大的，根據筒體的基本特點分析，使得進行建筑物施工時要大量的筒體結構，使得運輸的過程很難有效地進行，用相關技術設備將筒體垂直運送到樓板上是容易受到季節和環境的影響的，這樣的施工過程是需要很長的時間的，技術工人通過運用提模的施工方法，將各個筒體從底部一層層地輸送到梁、柱等框架結構上的。

2 高層建筑結構的施工技術應用

2.1 高層建筑梁式轉換層施工

梁式轉換層采取把上部剪力墻落于下部的轉換大梁框支梁之上，同時由框支柱支持框支梁，工程上把這個稱為梁式框支剪力墻結構。梁式轉換層結構的傳力方式采取墻-梁-柱，傳力直接且明確，在實際的工程上不僅便于計算、分析，而且其施工也是簡單明了。在底部大空間框支剪力墻的結構體系中得到廣泛應用，是因為其梁式轉換層因其獨特的優勢，但是對上下軸線錯位結構，由于需要較多轉換次梁，也就有著比較明顯的局限性。在工程實踐中，其結構形式多種多樣，基本原理大多采取用下部的轉換大梁以支托上部的結構。

總的來說，進行高層建筑轉換層的設計時，因為下部樓層空間比較大，轉換層高度就有可能發生突變，這就需要考慮把轉換層上、下樓層的結構抗側剛度和承載力設計達到一致，以確保轉換層的傳力部位有效，來滿足高層建筑抗強風與抗震設計的要求。在進行轉換層的抗震設計時，除了要考慮風荷載、豎向荷載或水平地震作用以外，還要對豎向地震的作用進行計算。豎向地震剪力計算一般可通過反應譜法或者動力時程計算，工程上往往近似考慮把轉換層地震豎向剪力以重力荷載內力乘增大系數（通常選取 1.1）。在對上部無完整剪力墻進行設計過程中，如果其不符合前述框支梁條件，那么設計時先應符合《建筑抗震設計規范》的規定，計算時要按照轉換梁設計由剪壓比控制來確定，應當具有合適的含箍率。

2.2 高層建筑的鋼結構施工

鋼結構高層建筑的施工，通常根據建筑本身的特點進行施工。鋼結構的焊接、吊裝、安裝和拆除等都有相當嚴格的要求。對于那些較高的高層建筑，外框基本都是以全鋼結構為框架，通過鋼梁斜撐和核心筒的連接來達到建筑結構的穩定性，并通過樓面鋼板的鋪設與混凝土的澆筑來保障樓面的平面剛度。另外，在進行鋼結構施工時，塔吊的起重能力對鋼結構的施工質量與效率有著直接影響，所以在進行鋼結構的施工時，除了應嚴格進行鋼結構的測控、吊裝和焊接技術之外，還要嚴格地控制塔吊等輔助設備。在鋼結構中焊接技術也是十分重要的，由于鋼結構的焊接技術內容比較復雜，而且質量要求較高，施工任務較重，所有在施工過程中需要采取合理的焊接工藝才可保證工程質量。通常工程焊接的方式一般采用斜立焊和立焊的方式進行，采用二氧化碳氣體保護焊，在焊接時尤其要注意好焊槍的施焊角度、焊絲伸出長度、焊縫層間清理，從而形成一套完整的焊接操作方法，完成鋼結構的焊接工作。

2.3 高層建筑的混凝土結構施工

在高層建筑結構的施工中，混凝土的施工技術顯得尤為重要。由于高層建筑的施工周期較長，混凝土可能會受到氣候與工作條件的影響，這時就要控制好混凝土的強度。在開工之前，要按高層建筑的設計要求來配制不同強度等級的混凝土，并進行相應的強度測試，等到試驗結果出來后，為了達到高層建筑的施工標準就要對混凝土的配合比進行一定的調節。在泵送混凝土時要進行細致的檢查，因為在高層建筑施工時施工單位為了搶工期都會忽視養護的時間，在對混凝土澆筑時沒有完整的養護措施與具體方案，易產生混凝土結構的問題。試驗需要調整的是砂石、水泥和含水率的配合比，在調整過程中需要根據實際情況來調整，嚴格計算配合比，保障工程的施工質量。在混凝土養護時，要從人員、水源、養護時間要求、晝夜和覆蓋等多角度考慮采取措施，還要注意根據不同水泥品種來確定養護時間，并且加強養護期督查工作。除此之外，也需注意非混凝土的質量問題所產生的裂縫，設計中需要設置一些永久性伸縮縫，防止因結構斷面突變而產生的應力集中，要高度重視構造鋼筋的配置，對采取混凝土小型砌塊等輕質墻體，要增設間距不超過3m的構造柱，較大層高的墻高中部要增設混凝土腰梁，需特別留意梁底的砌筑要求和屋面保溫與隔氣層的合理設置。

3 結語

總而言之，隨著我國經濟的發展和人們生活水平的提升，現代科技技術得到了廣泛的運用，高層建筑工程結構施工作為一個非常復雜的項目，我們需要將現代科技技術運用到高層建筑結構施工當中，不斷的提高我們高層建筑結構施工技術水平，以確保高層建筑建設的整體質量。

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