馮 敏 濟南益豪環保技術有限公司助理工程師
在城鎮人口數量逐年增加的形勢下,高層建筑的市場需求也隨之增加,高層建筑已經普遍存在于人們的生活中,并成為各個城市快速發展必不可少的重要內容。目前,我國高層建筑的發展形勢并不樂觀,如何保障高層建筑物結構的安全性是各大建筑企業需要關注的重點。因此,對高層建筑結構的施工技術展開深入探索具有十分重要的意義,能為高層建筑結構施工注入新的生機和活力。
對土木工程高層建筑結構施工技術進行研究分析前,需要明確其結構類型與特點,以保證各種技術的合理性。當前高層建筑有著較多的常見結構體系,例如框架結構,其將梁、柱構件作為基礎,構成連接結構,即能夠承受豎向載荷,又可承受水平載荷。此外,剪力墻結構也是一種比較常見的結構體系,這一體系運用建筑物墻體承受水平以及豎向荷載,能夠將圍護以及房間分隔構建的支撐作用發揮出來,使其抗震性能良好。框架一剪力墻結構體系也較為常見,在應用中具有一定優勢,框架結構結合剪力墻結構構成完整結構體系,可滿足當前建筑要求。
近年來,在我國整體經濟形勢向好的大趨勢下,建筑行業發展迅速,在人們的日常生活中,隨處可見高樓大廈的身影。在人們在享受高層建筑帶來好處的同時,也不能忽略其潛在的安全問題。相較于高層建筑所形成的靚麗風景線,更要關注其安全性及結構施工質量。為深入探究高層建筑結構的施工技術,首先應了解高層建筑結構的施工特點。
近年來,高層建筑越蓋越高,其結構也越來越復雜。高層建筑的高度越高、樓層數越多,施工工序煩瑣。再加上高空施工環境復雜,實際操作過程中的困難重重,極容易出現安全問題。在高空進行結構施工的工作量往往較大,需要許多施工人員一起完成。高空作業本來就有難度,再加上操作機械設備,其危險系數較高,如果不能及時發現安全隱患,很容易出現問題,輕則延誤施工進度,重則會威脅施工人員的人身安全,造成無法估量的損失。例如,高層建筑結構施工有時候需要通過塔吊等設備將施工材料、專業器械等運至指定高度,在這個過程中存在很多安全隱患,稍不注意有可能釀成大禍。
與底層建筑相比,高層建筑的工序更加復雜,工程量也更大,因此需要花費更多的時間和心血才能完成。相關數據表明,我國高層建筑的施工時間均在2 年及以上,長時間施工、天氣變換等因素會給施工帶來諸多問題。在這種情況下,為了保障高層建筑結構的穩定性,就要提前采取措施應對施工過程中可能出現的各種問題,事先制訂工程計劃及應急處理方案,以便出現問題時能在第一時間解決。除此之外,在施工過程中要根據實際情況對方案進行不斷優化,確保工程建設能順利完成,讓人們買著舒心住著放心,從而提高建筑企業的經濟效益,促進企業實現可持續發展。
近年來,隨著科技水平不斷提升,計算機等先進技術已經廣泛應用到各個行業中,在高層建筑結構的施工過程中也需要應用各種高端的施工技術保障施工質量。為保障鋼筋連接及鋼筋混凝土制造等多個環節進展無誤,需要請專業的工作人員進行操作。這些專業人員不僅需要掌握多個領域的知識,還要有準確的判斷力,并要對其進行不定期培訓,以便及時掌握新技術、新知識。
高層建筑的高度高,樓層相對較多,準確測量其地基埋深度是工程施工管理人員需要做的重點工作。為了保障高層建筑結構的穩定性,必須確保測量數據的準確性,高層建筑物的地基埋深度大約為高層建筑總高度的1/12[1]。
測量技術是高層建筑主體結構工程中最基礎的一項施工技術。在施工中運用測量技術,可以確保主體結構的測量數據更加精準,從而可以準確判斷主體結構的尺寸是否符合設計要求[2]。測量技術在應用過程中需要注意以下4 個方面。第一,測量人員可以通過在樓層之間預留方形孔洞的方式,使用激光經緯儀測量高層建筑主體結構的高度。第二,參加測量的工作人員必須足夠細心,以保障測量數據的完整性、準確性、真實性。第三,在對非主體結構部分進行測量時,為了保障其數據準確,測量人員要進行多次測量并適當調整偏差。第四,以主體結構的顯著位置作為沉降觀測點并對其編號,在整層建筑的施工工作完成后,需要重新對沉降觀測點進行測量,確定沉降是否在標準范圍內。
高層建筑的基樁施工和普通建筑的基樁施工是不同的,相比于普通建筑,高層建筑的基樁施工要求更高,技術難度也更大[3]。因此,高層建筑結構施工要根據地區的實際情況采取相應的地基施工技術。一般來說,地基持力層具有較高的承載力且地質環境較為優異,樁基礎地基常用于高層建筑施工場地地質持力層深且復雜的情況。目前,應選擇噪音相對小、造價比較低的混凝土樁進行施工,但是在施工過程中必須注意安全問題。
高層建筑梁柱節點結構連接的施工技術要點主要體現在對外伸鋼筋進行安插上[4]。為了避免在操作時出現鋼筋錯位的情況,施工人員在安插鋼筋時可以在混凝土澆筑面附近架設箍筋,再使用鐵卡等將鋼筋同箍筋進行固定。此外,工程管理者及相關工作人員需要在施工前進行鋼筋混凝土安裝技術交底,同時組織相關部門共同探討施工方案,確保高層建筑結構施工的各項工作能順利開展。
高層建筑結構施工的工期長短決定著企業最終的經濟效益。但是施工方不能為了趕工期、搶進度,忽視建筑質量和施工安全問題,而是要合理安排施工計劃,保障工程質量。目前,將“滑模法”同“爬模法”有效結合,是合理縮短工期、保障施工質量的有效途徑。因此,高層建筑結構施工可以采用預制模板技術,達到節約時間、節省成本及提高施工效率的目的。需要注意的是,模板安裝完成后,工作人員要檢查斷面的平整度、垂直度以及咬合度,對于達不到施工要求的工程要及時返工[5]。
鋼結構具有體積小、質量輕、方便運輸、易拆卸等優點,而且鋼結構跟其他房建材質相比,具有穩定性強的特點,即使長時間跟空氣接觸也不容易生銹[6]。除此之外,鋼結構的可燃性較差,借助其這一特性可以有效提高建筑的防火能力。鋼結構施工技術的大部分工作均由大型工程設備完成,能夠在很大程度上減少人們的工作量,從而提升整體施工效率。目前,鋼結構施工技術已經深入高層建筑結構施工中。在鋼結構施工開始前,首先要審查設計圖紙,對于圖紙可能存在的問題要同設計人員進行商討并修訂,然后再開始施工。此外,還要根據高層建筑所屬地區的氣候類型等信息,有針對性地選擇最合適的鋼材標號,這樣既可以節約成本,又能夠增加高層建筑物的結構剛性。
高層建筑的主要工程材料就是混凝土,混凝土的質量直接決定了高層建筑的質量,因此應用泵送混凝土技術的前提是控制好原材料的質量,確保其滿足施工要求。在混凝土施工技術應用過程中,混凝土的用量和配比要求十分嚴格,施工單位要嚴格按照相關要求制備混凝土。對于混凝土泵送的難題,可以采用添加化學劑或摻加煤灰的雙滲技術。該技術不僅可以在很大程度上提高混凝土的泵送高度,還可以大幅提高高層建筑結構施工的施工效率[7]。泵送混凝土技術的應用,完美展示了高層建筑逆向施工的特點,有效增加了可操作面積,在提升工作效率的同時能夠確保地基的穩定性。
經過上文的論述分析,相信我國高層建筑施工技術在未來將迎來廣闊的發展空間,且持續向高質量、高速度的發展目標邁進,并形成一套完備的施工技術體系,最終達到不同地區、不同條件下高層建筑結構的施工要求。但是,在這個過程中對于施工人員的專業能力也提出了更高的要求,因此在提升高層建筑結構施工技術的同時,要注重培養該領域的專業人才,從而促進我國高層建筑行業實現可持續發展。