高層建筑的施工技術(shù)

李令波

摘 要:高層建筑施工,具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,施工作業(yè)面窄等特點,如何加強質(zhì)量管理,控制裂縫,直接影響工期,處于承上啟下,至關(guān)全局的地位。下面就從高層建筑的施工技術(shù)出發(fā),分析國內(nèi)外高層建筑施工方面的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞:高層建筑;施工技術(shù)

1 關(guān)于高層建筑的施工技術(shù)

1.1 高層建筑混凝土的強度控制

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(yīng)做好以下工作。

配比的選定。工程開工前,一般均要按設(shè)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(試驗室配比),在實際施工時照此執(zhí)行。但問題就在于級配與現(xiàn)場施工過程中是否相符。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%,石子及砂的級配影響為5%-20%;水灰比影響為多增1%,強度降低5%-10%,應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。

嚴(yán)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(yán)格的情況下,仍出現(xiàn)混凝土強度不足。分析其原因,多為搶工期、養(yǎng)料護時間嚴(yán)重不足。對澆筑量大的體積混凝土應(yīng)有養(yǎng)護方案,從養(yǎng)護開始至養(yǎng)護結(jié)束應(yīng)有人負(fù)責(zé),從主觀意識上要對養(yǎng)護有足夠的認(rèn)識。養(yǎng)護方案中應(yīng)從人員、水源、晝夜、覆蓋等多方面進(jìn)行考慮采取措施,不漏主要關(guān)鍵細(xì)節(jié)。另外也要加強養(yǎng)護期的督查。

加強混凝土強度評定。剔除試塊制作的不規(guī)范現(xiàn)象?！痘炷翉姸葯z驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ107)規(guī)定,混凝土強度應(yīng)分批進(jìn)行檢驗評定。一個驗收批的混凝土應(yīng)由強度等級相同、齡期相同以及生產(chǎn)工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。

1.2 高層建筑裂縫的控制

設(shè)計措施

①“放”的措施:設(shè)置永久性伸縮縫;外墻面適當(dāng)位置留分隔縫等。

②“抗”的措施;避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集團: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(shè)間距≯3m的構(gòu)造性,每層墻高的中部增設(shè)厚度120mm與墻等寬的混凝土腰梁;砌體無約束端增設(shè)構(gòu)造柱;預(yù)留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強;兩種不同基本交接處,用鋼絲網(wǎng)(每邊搭接≮150mm)進(jìn)行處理;屋面保溫層與隔氣層的合理設(shè)置等。

③“放”、“抗”相結(jié)合的措施;合理設(shè)置后澆帶,采取相應(yīng)補償收縮混凝土技術(shù),混凝土中多摻纖維素類等。

施工措施。“放”、“抗”相結(jié)合的措施。在混凝土裂縫預(yù)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)部約束而易開裂。大體積混凝土,應(yīng)采取必要的措施(埋設(shè)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(jìn)行跟蹤濫測(尤其在前3天)。對混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫宜控制在25度以內(nèi),否則因溫差過大產(chǎn)生混凝土裂縫。

2 國內(nèi)高層建筑的施工技

近十年來,高層建筑在國內(nèi)有了迅速的發(fā)展,全面已經(jīng)建成10層以上的高層建筑1000多萬平方米,僅1985年建成386萬平方米,較1984年建成263萬平方米增長了47%。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國已有40多個大中城市正在興建高層建筑。建筑層數(shù)不斷增加,建筑平立面日趨多樣化。在建筑體系、施工機具、深基礎(chǔ)和裝修設(shè)備施工以及組織管理等方面都提出了新的要求和發(fā)生了深刻的變化。

2.1 高層建筑的建筑體系

高層建筑的建筑體系及結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)類型和施工工藝的選擇問題,既取決于不同建筑產(chǎn)品的功能要求和建筑層數(shù)的高低,也決定于物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)和施工條件。

2.2 高層建筑的施工機具

高層建筑要著重解決好垂直運輸和吊裝的施工機械。塔式起重機既能垂直運輸,又能水平運輸,工作范圍大,是高層建筑的關(guān)鍵施工設(shè)施。北京、上海、四川、廣東等地已經(jīng)定點批量生產(chǎn),最大起重量5T-10T。最大幅度20m-40m,行走時最大起重高度40m-55m,有軌道式、固定式、附著式和內(nèi)爬式四種用法,解決了大量的高層建筑施工任務(wù)。但還不能滿足高層建筑發(fā)展的要求,因此近年進(jìn)口了一批性能較好的塔式起重機最大幅度45-70m,行走時最大起重高度60m-80m,無級調(diào)速。最近國內(nèi)一些廠家與國外合作,生產(chǎn)一些新的機型,并已開始國產(chǎn)化。

為了解決高空安全作業(yè),要重視高層建筑腳手架和吊帳的選型和設(shè)計、制造、使用。目前采用的有鋼管扣件腳手、門型腳手架、轎式腳手架、懸挑架和各種吊籃等。今后還要發(fā)展一機多用的設(shè)施,例如能沿屋頂運行。兼有

吊籃、屋面吊及擦窗機的功能。

2.3 高層建筑深基礎(chǔ)施工

我國地區(qū)遼闊、地質(zhì)差異很大,高層建筑的基礎(chǔ)更要因地制宜,采取多種途徑。如果地基土質(zhì)較復(fù)雜,持力層較深,而地下室埋置深度并不大,則采用樁基礎(chǔ)是必要的。從我國少鋼的國情出發(fā),鋼樁不宜多搞,宜側(cè)重發(fā)展現(xiàn)澆和預(yù)制的鋼筋混凝土樁。預(yù)制已有較長的發(fā)展歷史,質(zhì)量較有保證,鑒別承載力方法明確,近年使用的預(yù)應(yīng)力空心管樁有較大的承載力,預(yù)制樁對高地下水位地區(qū)更為適用;但這種樁存在著耗鋼量大、造價貴、施工噪聲大和截樁困難等問題?，F(xiàn)澆樁近年有了較大的發(fā)展,機械鉆孔、沖毯已經(jīng)發(fā)展到直徑1m左右,人工挖扎直徑大,荷載大,但應(yīng)十分重視安全施工?，F(xiàn)澆樁適當(dāng)性強,噪聲小、造價低,可以作為發(fā)展重點,并努力實現(xiàn)機械化。

2.4 高層建筑的裝修設(shè)備

同一般多層建筑比較,高層建筑的裝修標(biāo)準(zhǔn)較高,設(shè)備復(fù)雜。高層建筑的外墻飾面較多層建筑更要求與基層結(jié)合牢固,耐久性好,立面豐富多彩,施工操作方便,宜著重發(fā)展以下一些做法:混凝土外墻無論預(yù)制或現(xiàn)澆都宜發(fā)展各種裝飾混凝土,使裝修與結(jié)構(gòu)合一,不再抹灰,并以各種有機或無機的高分子涂料飾面。

高層建筑的施工組織管理。高層建筑由于層數(shù)多、結(jié)構(gòu)工程量大、地下工程和裝修設(shè)施較復(fù)雜,在施工組織管理上與一般多層建筑相比,應(yīng)著重解決好施工各個階段的問題。

3 國外高層建筑的施工技術(shù)——以意大利、法國為例

3.1 基礎(chǔ)施工

意、法兩國的高層建筑一般都有三至六層地下室,基礎(chǔ)埋深均在10米以下。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。

3.2 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(yù)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、基本更傾向于發(fā)展大塊模板法。意、法高層建筑的梁、板多為預(yù)制,而柱子則采用預(yù)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模板組合在一起的大塊模板法。

3.3 內(nèi)、外檐裝修

意、法兩國在外檐裝修方面使用的材料品種較多,有金屬、反光玻璃、花崗石、大理石等,預(yù)制混凝土掛墻板的應(yīng)用也很廣泛。這種掛墻板造型美觀、色彩豐富、靈活多樣、加工簡單。飾面是在澆灌混凝土的過程中一次成活的,一種方法是在平模上先鋪面磚、馬賽克、毛石子、小卵石或等粒徑石子等面層,然后鋪一層砂漿,放鋼筋,澆灌混凝土。另一種方法是不另做飾面材料,在平模上擺好各種線條圖案的胎模,然后澆灌混凝土,并可在現(xiàn)場再涂刷各種顏色的合成樹脂涂料。這種一次成活法,效率高、成本低,不需要高級抹灰工就可取得好的效果。

結(jié)語

以上分析了高層建筑的施工技術(shù)方面的相關(guān)問題,并通過國內(nèi)外高層建筑施工技術(shù)的單獨介紹,我們可以看出,我國在這方面也處于與世界同步的水平,不過隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展,想信我們會做得更好,會具有更強的影響力和優(yōu)勢。