2021-4-9 | 建筑工程
一、高層建筑工程施工技術概要
1.我國高層建筑工程施工現(xiàn)狀。
在我國,高層建筑發(fā)展迅猛,特別是建筑正向外形復雜化、功能多樣化、結構類型復雜化的目標不斷發(fā)展,但由于高層建筑具有樓層多、建筑高、結構復雜多樣的特點,對施工工藝和技術的要求非常高,施工工期較長,對施工完整性、結構荷載科學、施工工序等要求較高。所以,為確保高層建筑施工的順利進行,國家開始重視高層建筑的發(fā)展,特別是城市化進程的不斷發(fā)展對建筑安全的要求也越來越嚴格,在建筑工程施工中,不斷引入工程項目招投標制度、施工合同制、工程監(jiān)理制,強化和規(guī)范建筑工程施工,特別針對高層、超高層建筑,加強對工程施工技術的監(jiān)督,對施工安全的監(jiān)控,并對高層建筑工程施工技術進行科學地、全方面地考核,保證施工質量和安全。
2.高層建筑的特點。
建筑規(guī)模大,成本高。高層建筑的質量很大程度上決定于施工材料、施工技術和施工周期。高層建筑的建筑面積較大,需要施工方進行詳細的計算,對建筑成本做好預算,確保項目投資能夠保證施工材料的質量和施工技術的可靠性;其次,高層建筑的施工周期較長,施工方要統(tǒng)籌各個部門的施工進度,制定科學有效的施工計劃,這由施工方的項目投資所決定,項目投資較大則使用質量較高的材料。無論施工方是競標方還是自主施工方,對前期的成本投入都要做好預算,要確保項目投資能夠保證施工質量的可靠性。地基設置較深,施工難度較大,由于高層建筑的地面建筑較多,整個建筑的重量較大,近年來地震等自然災害頻發(fā),堅固的地基不僅能夠很好的支撐上層建筑,而且對抵抗自然災害有重要的作用,在進行地基施工時,不僅要考慮到地基的堅固問題,還要考慮到綜合利用問題,現(xiàn)代高層建筑通常會設置多層地下室,地下室可以用作商用或者停車場。對地基施工周期要做好預算,不能只專注于地標建筑的施工,地基施工質量直接影響整個施工質量。建筑高,施工技術難度較大。隨著高度的增加,風速也不斷的增強,溫度也越來越低。除了自然因素,建筑的造型也影響著施工,要保證建筑造型同時還要抵御自然因素的影響,這些都增加了施工難度。作業(yè)空間的限制,施工設備使用率降低。高層建筑是采用垂直向上的方式建造的,低層建筑可以采用與底部面積同樣的方式進行擴展,而高層建筑則采用逐級減小的方式進行建造,這樣可以保證較大的作業(yè)面積。從而保證建筑施工的可行性,施工原材料的運輸較為復雜,需要使用垂直升降機或者起重設備進行運輸,同地面施工相比,運輸方式較為復雜,嚴重影響施工進度。工期時間長,受自然氣候影響大。高層建筑施工量大,施工周期較長,工程作業(yè)要受到季節(jié)氣候的影響,隨著季節(jié)的變化,雨雪對高層建筑施工和人員安全的保證都帶來了一定的難度。
3.高層建筑工程施工技術。
依據(jù)高層建筑特有的工程施工特點,國家和建筑施工單位不斷加強施工技術的研發(fā)和施工理論的革新。目前,高層建筑主要以鋼筋混凝土建筑為主,并不斷發(fā)展為鋼結構或鋼混結構,有效減輕建筑自重。針對施工材料,要不斷優(yōu)化和篩選性能優(yōu)良、便于施工和運輸?shù)氖┕げ牧希⒖紤]配合混凝土進行澆注或模塊化處理。
3.1高層建筑工程地基施工技術。
在高層建筑中,地基基礎是整個建筑的重要組成部分,是建筑的結構基礎和支撐點,依據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規(guī)范》的相關規(guī)定,高層建筑的地基深度應為建筑高度的1/15左右,因此,深地基施工工程儼然成為高層建筑工程施工的前提條件。地基樁基施工技術。樁基施工技術是目前應用最廣泛、也是較成熟的一種地基處理形式。其中,發(fā)展和應用最廣泛的是灌注樁施工技術,它不僅適應各種復雜地質,還能根據(jù)荷載選擇施工級別。現(xiàn)澆灌注樁的發(fā)展也越來越迅速,其整體承載力可達1萬KN以上,而傳統(tǒng)樁型中泥漿護壁孔樁,因其適用性強,已成為高層建筑的主要樁型之一,國家積極推廣建筑基礎樁底、樁側后注漿技術,并配合超聲檢測技術,逐步形成具有特色的灌柱樁施工集成技術,并不斷研發(fā)動態(tài)、靜態(tài)測量技術,進而開發(fā)相應的計算機模塊,適時掌控樁基承載力的狀況。地基基坑支護施工技術。我國高層建筑得到快速發(fā)展,但其施工地基基坑深,開挖難度大,已成為制約高層建筑施工的關鍵技術。由于高層建筑深基坑支護工程是集擋土、支護、防水、監(jiān)測等的系統(tǒng)工程。目前,我國建筑行業(yè)研發(fā)的基坑支護系統(tǒng)分兩種,分別是逆作拱墻和土釘墻,兩種支護的造價都明顯低于傳統(tǒng)支護價格。
3.2高層建筑工程基礎施工相關技術。
混凝土施工技術。高層建筑工程施工需要大量的土石材料,特別是在澆筑方面需要大批混凝土,而混凝土重要的指標是抗壓強度,影響其抗壓性能的因素主要是水泥的強度和水灰比,因此需要強化混凝土出廠的檢驗和混凝土制備中的檢測,確保使用混凝土的性能。強化施工混凝土的泵送技術,確保工程進度和質量。施工單位應積極開發(fā)研制混凝土澆筑新工藝,在確保混凝土性能的前提下,不斷革新現(xiàn)有的支模技術,加強支模材料的優(yōu)選,動力提升設備的研發(fā),并向大模塊方向發(fā)展,集約化發(fā)展拆模施工技術,確保高層建筑施工的進度。鋼結構工程施工技術。在高層建筑工程領域,鋼結構因其特有的超強度、抗壓抗彎、自重小等優(yōu)勢,并且施工進度快、節(jié)能環(huán)保、抗震性能好,在我國得到不斷地推廣和發(fā)展,特別是在鋼結構的吊裝、連接和鋼結構表面防護等方面發(fā)展迅速。
二、高層建筑工程施工技術的發(fā)展
隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展,建筑工程施工技術得到極大的發(fā)展,在引入國外先進的施工技術和理論的基礎上,不斷發(fā)展我國自身高層建筑工程施工技術和理論體系,形成一批具有自主知識產(chǎn)權的工程施工技術,充實我國現(xiàn)有建筑工程施工技術。
1.高層建筑厚板轉換層施工技術的發(fā)展。
建筑結構中的轉換層可以根據(jù)功能的不同選擇不同的設計、施工工藝。目前,我國現(xiàn)有結構轉換層的形式主要有梁式、桁架式和板式。其中,梁式結構轉換層因其設計簡單、施工方便等優(yōu)勢在工民建筑中得到發(fā)展和應用。但是,隨著我國高層建筑的發(fā)展,厚板式轉換層設計理念得到快速發(fā)展,特別是相關結構預應力技術理論研究的深入,促使我國高層建筑,特別是跨度大、高撓度、強剪切力等建筑結構問題都有較完善的設計和施工技術。