高層房屋建筑施工技術探討

胡娟

高層房屋建筑施工技術探討

胡娟

隨著城市建筑規(guī)模日益擴大，高層建筑的發(fā)展也迅速加快，快速發(fā)展中難免存在著施工技術的不足之處。高層建筑施工技術影響到建設工程的施工質(zhì)量和安全，關系到經(jīng)濟的穩(wěn)定和人民的生命財產(chǎn)安全。然而就高層建筑工程的施工技術而言，難度相對較大，施工通常比較復雜，因此，建設企業(yè)和施工單位要加強高層建筑施工技術規(guī)范，提高操作水平，探索和尋求提高施工技術的科學途徑和措施，提高高層建筑工程的施工技術質(zhì)量水平，保證高層建筑安全、可靠和舒適。

一、高層房屋建筑施工技術的特點

高層與多層建筑的施工技術有相同的地方，也有不同的地方。從施工方法來看，基本相同。從整個建筑來看，并不相同。其原因在于，高度增高、體量增大，會帶來施工的差異。高層建筑的施工概括起來，主要有“高”、“深”、“長”、“密”四個特點。

1.“高”

（1）高層房屋建筑的高度高。高層房屋建筑施工的主要特點是垂直運輸量大，如果沒有相適應的垂直運輸設備，要建造高層建筑就十分困難。

（2）高空作業(yè)多。高空作業(yè)要重點解決好材料、機具設備和人員的垂直運輸問題，因此在施工全過程中，必須認真做好高空安全保護、防火、 通訊、臨時廁所等工作，防止發(fā)生物體墜落事故。

（3）施工技術要求高。目前國內(nèi)多層、低層建筑一般以磚混結(jié)構(gòu)為主，高層建筑一般以鋼筋混凝土為主，因此施工技術相對要求較高。

（4）消防、防水、設備等要求較高。隨著經(jīng)濟和科學技術發(fā)展以及人民物質(zhì)、精神要求的逐步提高，使對設計和施工的要求較高。

2.“ 深”

高層建筑在建筑的過程中，為了保證建筑物的質(zhì)量和安全，進行地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12，采用樁基時，應不小于建筑物高度的1/1，必須要有一層地下室。因此，對于高層建筑而言，埋深地面至少5m。有些超高層建筑物的埋置深度至少在20m，甚至更深。

3.“大”

在建筑設計的過程中，由于工程量大，且工程項目涉及的單位多，尤其是在大型復雜的施工過程中，通常是邊設計、邊施工、邊準備，這需要多個部門進行有效的協(xié)調(diào)才能夠取得優(yōu)良結(jié)果。

4.“長”

高層建筑由于工程量大和復雜性的特點，施工周期較長，一般都在兩年以上。

二、高層建筑的施工技術

高層建筑由于混凝土用量大，施工周期長，氣候及工作條件的影響因素多，有時會發(fā)生混凝土強度離散性大，甚至不合格。控制好混凝土強度，應做好以下工作：

工程開工前，一般均要按設計要求配制不同強度等級的混凝土，并到法定試驗機構(gòu)做級配試驗，待級配報告出來后，根據(jù)級配做配合比試驗（實驗室配比），在實際施工時照此執(zhí)行。但問題就在于級配與現(xiàn)場施工是否相符存在不確定性，故尚需進行試驗試配調(diào)整和現(xiàn)場砂石實際含水率調(diào)整方能確定砼的配合比。有資料統(tǒng)計顯示，若因砂的含水率增多,砂率下降2%～3% ，混凝土強度將下降15%～20% ，而水泥數(shù)量的影響為5%～20% ，石子及砂土的級配影響為5%～20%；水灰比影響為多增l% ，強度降低5%～10% ，故應該采取相應措施進行控制，嚴格執(zhí)行初步配合比計算和基準配合比的試配調(diào)整與確定。

嚴格養(yǎng)護制度。高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比、原材料、振搗控制嚴格的情況下，仍出現(xiàn)混凝土強度不足的情況。分析其原因，多為搶工期、養(yǎng)護時間嚴重不足。對澆筑量大的大體積混凝土應有養(yǎng)護方案，從養(yǎng)護開始至養(yǎng)護結(jié)束應有人負責，從主觀意識上要對養(yǎng)護有足夠的認識。養(yǎng)護方案中應從人員、水源、晝夜、養(yǎng)護時間要求等多方面進行考慮采取措施，同時注意根據(jù)不同水泥品種和砼的要求確定養(yǎng)護時間，對于大體積砼的養(yǎng)護應根據(jù)氣候條件按施工技術方案采取控溫措施，不漏關鍵細節(jié)。另外也要加強養(yǎng)護期的督查。

高層建筑裂縫的控制。設置永久性伸縮縫，外墻面適當位置留分隔縫等。避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應力集中，重視對構(gòu)造鋼筋的配置；對采用混凝土小型空心砌塊等輕質(zhì)墻體，增設間距不大于3m的構(gòu)造柱，每層墻高的中部增設厚度120mm與墻等寬的混凝土腰梁；砌體無約束端增設構(gòu)造柱；預留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強；兩種不同基體交接處，用鋼絲網(wǎng)（每邊搭接不小于150mm）進行處理；特別注意梁底的砌筑要求；屋面保溫層與隔氣層的合理設置等。合理設置后澆帶，采取相應補償收縮混凝土技術，混凝土中多摻纖維素類等。

在混凝土裂縫預防中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護尤為重要。為使早期盡可能減少收縮，要控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護，避免表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生較大收縮的同時受到內(nèi)部約束而開裂。大體積混凝土，應著重在控制砼的溫升，延緩砼的降溫速率，減少砼的收縮，提高砼的極限拉伸值，改善約束和完善構(gòu)造設計等方面采取措施。如選用中低水化熱的水泥，充分利用砼的后期強度，摻加減水劑粉煤灰等，選擇良好級配的粗細骨料，控制砼的出機溫度和澆筑溫度，埋設散熱孔、通水排熱，避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)；同時在養(yǎng)護過程中對表面、中間、底部溫度進行跟蹤監(jiān)測（尤其在前3天）。對混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫溫差宜控制在25℃以內(nèi)，否則可能會因溫差過大產(chǎn)生混凝土裂縫。

在預應力施工技術應用上，首先，單根鋼筋制作通常要先配料，再對焊后進行冷拉制工序。既要考慮對錨具和焊接頭壓縮的情況以及鋼筋的彈性收縮，又要考慮冷拉氣率和預應力的混凝土的構(gòu)件尺度等因素，先計算下料長度來確定鋼絲編束方法，以防止鋼絲產(chǎn)生扭結(jié)，具體的編束做法是用鐵線以間隔1m的地方將鋼絲編制成簾子，利用和螺桿同樣的直徑的鋼絲彈簧圈將其束成一圈，再用鐵絲綁緊。其次，預留好平整的孔道，再將頂頭的預埋墊板安裝好，要注意和孔道中心線的垂直狀態(tài)，然后用螺絲固定緊，確保澆筑混凝土時預埋墊板的牢固。

三、國外高層建筑的施工技術

1.基礎施工

意、法兩國的高層建筑一般都有三至六層地下室，基礎埋深均在10m以下。地下深層施工多采用先做基坑護壁，再明開的方法，基坑護壁有用鋼板樁的，但更多的是做地下混凝土連續(xù)墻。

2.主體施工

對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑，意、法目前基本上傾向于以現(xiàn)場為主的、現(xiàn)制與預制相結(jié)合的機械化施工方法：大塊模板法、滑升模板法、隧道模法，其中更傾向于發(fā)展大塊模板法。意、法高層建筑的梁、板多為預制，而柱子則采用預制模板現(xiàn)澆。電梯井則采用滑升模板法施工。在1973年10月意大利波倫亞展覽會上展出的高層住宅主體施工方法，是采用模板提升機拆裝縱橫墻模板組合在一起的大塊模板法。

四、高層住宅房建筑施工的安全管理技術措施

1.基坑支護做好基坑開挖之前的準備工作，根據(jù)土質(zhì)的具體情況、基坑的深度以及周圍環(huán)境來確定可行的支護方案。基坑（h≥2m）周圍要設置安全保護措施，且坑槽1.2m的范圍不能堆放重物，基坑內(nèi)及周圍要設置排水措施，加強施工過程中的坑壁監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

2.腳手架房建腳手架要做好充分的計算，針對工程各自不同的特點與工藝編制腳手架的方案應附計算書。將架體和建筑結(jié)構(gòu)拉結(jié)實施二步三跨的剛性連接，也可以柔性硬頂代替。在做腳手架和防護欄處理時，施工的作業(yè)層要滿鋪安全網(wǎng)，實行全封閉狀態(tài)。材質(zhì)方面，鋼管Q235，鋼材外直徑48mm，內(nèi)直徑35mm，將其焊接，扣件選用可鍛鑄鐵，關于卸料平臺要有計算書以及詳細的搭設方案，并具備獨立支撐系統(tǒng)。

3.模板工程施工方案：包括模板和支撐系統(tǒng)的設計、制作方案、安裝與拆模等施工順序。支撐系統(tǒng)：要進行充分計算后繪制施工的樣板圖。其中安裝模板要符合整個施工方案，在安裝過程中要保持模板的臨時穩(wěn)定性能，至于模板的拆除方案應按規(guī)定的程序完成先支后拆，即先拆除非承重的部分。

五、結(jié)語

高層住宅的房建施工過程中，因為樓板厚和結(jié)構(gòu)復雜的緣故，對整個支撐系統(tǒng)的要求很高，施工質(zhì)量控制變得非常重要，必須進行科學的計算之后，精心安排、規(guī)范施工才能確保高層住宅建筑的整體質(zhì)量。

（作者單位：湖北展弘建設有限公司）