淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的施工特點以及施工技術(shù)應(yīng)用

湯志勇

摘 要：文章簡要地闡述了高層建筑的結(jié)構(gòu)類型及施工過程，從而針對高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討與分析，主要梁式轉(zhuǎn)換層施工、鋼結(jié)構(gòu)施工、混凝土結(jié)構(gòu)施工等方面進(jìn)行了論述，旨在為提高高層建筑結(jié)構(gòu)的施工效率，確保高層建筑施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工特點；結(jié)構(gòu)施工；施工技術(shù)

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們對房屋的需求量日益增大，高層建筑建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)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(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)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(huán)節(jié)的增加，我們需要加大高層建筑施工質(zhì)量控制，以確保建筑施工的質(zhì)量。下面結(jié)合工作實踐，主要就高層建筑結(jié)構(gòu)的施工特點以及施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了論述。

1 高層建筑的結(jié)構(gòu)類型及施工過程

1.1 高層建筑結(jié)構(gòu)概述

（1）框架結(jié)構(gòu)：在高層建筑施工中，首先應(yīng)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(gòu)成的，將他們相互連接組成框架的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)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(qiáng)框架的強(qiáng)度使其不容易變形更加堅固，承擔(dān)起基礎(chǔ)的作用。由于高層建筑的形態(tài)各異，所以框架的設(shè)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(jié)構(gòu)與之相呼應(yīng)進(jìn)行加固。

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)：通過鋼筋混凝土墻材料結(jié)合建筑物的內(nèi)外側(cè)墻體組成的就是剪刀墻結(jié)構(gòu)。它施工時通過大模等相關(guān)技術(shù)使建筑物平面分成很多的開間，進(jìn)而建筑物的水平和豎直方向的負(fù)荷得到很大程度的減少，它具有高強(qiáng)度的作用。

（3）框架與剪力墻相互結(jié)合構(gòu)成的結(jié)構(gòu)：在高層建筑超過15 層的建筑施工中，就應(yīng)該使用框架與剪刀墻相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行加強(qiáng)穩(wěn)固和抗震的施工，這樣的施工結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。

（4）筒體結(jié)構(gòu)：建筑物的側(cè)面承重力通過筒體結(jié)構(gòu)完成，將各個筒體固定在建筑物的基礎(chǔ)之上進(jìn)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(shè)計有利于高層建筑可以消除側(cè)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(jié)構(gòu)的施工：高層建筑物基本框架結(jié)構(gòu)的施工是非常重要的，決定著建筑物的質(zhì)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(chǔ)進(jìn)行澆注施工，這很大程度地解決了如何對高強(qiáng)混凝土進(jìn)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(yù)先設(shè)計好的位置。另一種方法就是先把建筑的梁進(jìn)行裝制，再進(jìn)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(jìn)行大模板施工時，大部分建筑物都已經(jīng)超過16層。在剪刀墻的平面上通過充分地利用大模板進(jìn)行澆注施工，同時在建筑物的外部墻體上使用磚進(jìn)行砌筑，在內(nèi)部墻里是通過使用鋼筋混凝土設(shè)計的，充分地使得建筑物具有很穩(wěn)健的結(jié)構(gòu)。

（3）筒體結(jié)構(gòu)的施工：筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計工程是比較大的，根據(jù)筒體的基本特點分析，使得進(jìn)行建筑物施工時要大量的筒體結(jié)構(gòu)，使得運(yùn)輸?shù)倪^程很難有效地進(jìn)行，用相關(guān)技術(shù)設(shè)備將筒體垂直運(yùn)送到樓板上是容易受到季節(jié)和環(huán)境的影響的，這樣的施工過程是需要很長的時間的，技術(shù)工人通過運(yùn)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(jié)構(gòu)上的。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層施工

梁式轉(zhuǎn)換層采取把上部剪力墻落于下部的轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體系中得到廣泛應(yīng)用，是因為其梁式轉(zhuǎn)換層因其獨(dú)特的優(yōu)勢，但是對上下軸線錯位結(jié)構(gòu)，由于需要較多轉(zhuǎn)換次梁，也就有著比較明顯的局限性。在工程實踐中，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，基本原理大多采取用下部的轉(zhuǎn)換大梁以支托上部的結(jié)構(gòu)。

總的來說，進(jìn)行高層建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計時，因為下部樓層空間比較大，轉(zhuǎn)換層高度就有可能發(fā)生突變，這就需要考慮把轉(zhuǎn)換層上、下樓層的結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和承載力設(shè)計達(dá)到一致，以確保轉(zhuǎn)換層的傳力部位有效，來滿足高層建筑抗強(qiáng)風(fēng)與抗震設(shè)計的要求。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計時，除了要考慮風(fēng)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(jìn)行計算。豎向地震剪力計算一般可通過反應(yīng)譜法或者動力時程計算，工程上往往近似考慮把轉(zhuǎn)換層地震豎向剪力以重力荷載內(nèi)力乘增大系數(shù)（通常選取 1.1）。在對上部無完整剪力墻進(jìn)行設(shè)計過程中，如果其不符合前述框支梁條件，那么設(shè)計時先應(yīng)符合《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，計算時要按照轉(zhuǎn)換梁設(shè)計由剪壓比控制來確定，應(yīng)當(dāng)具有合適的含箍率。

2.2 高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工

鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的施工，通常根據(jù)建筑本身的特點進(jìn)行施工。鋼結(jié)構(gòu)的焊接、吊裝、安裝和拆除等都有相當(dāng)嚴(yán)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(jié)構(gòu)為框架，通過鋼梁斜撐和核心筒的連接來達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并通過樓面鋼板的鋪設(shè)與混凝土的澆筑來保障樓面的平面剛度。另外，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工時，塔吊的起重能力對鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與效率有著直接影響，所以在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的施工時，除了應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的測控、吊裝和焊接技術(shù)之外，還要嚴(yán)格地控制塔吊等輔助設(shè)備。在鋼結(jié)構(gòu)中焊接技術(shù)也是十分重要的，由于鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)內(nèi)容比較復(fù)雜，而且質(zhì)量要求較高，施工任務(wù)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(zhì)量。通常工程焊接的方式一般采用斜立焊和立焊的方式進(jìn)行，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)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(jié)構(gòu)的焊接工作。

2.3 高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)施工

在高層建筑結(jié)構(gòu)的施工中，混凝土的施工技術(shù)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(qiáng)度。在開工之前，要按高層建筑的設(shè)計要求來配制不同強(qiáng)度等級的混凝土，并進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度測試，等到試驗結(jié)果出來后，為了達(dá)到高層建筑的施工標(biāo)準(zhǔn)就要對混凝土的配合比進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。在泵送混凝土?xí)r要進(jìn)行細(xì)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(yǎng)護(hù)的時間，在對混凝土澆筑時沒有完整的養(yǎng)護(hù)措施與具體方案，易產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)的問題。試驗需要調(diào)整的是砂石、水泥和含水率的配合比，在調(diào)整過程中需要根據(jù)實際情況來調(diào)整，嚴(yán)格計算配合比，保障工程的施工質(zhì)量。在混凝土養(yǎng)護(hù)時，要從人員、水源、養(yǎng)護(hù)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(jù)不同水泥品種來確定養(yǎng)護(hù)時間，并且加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)期督查工作。除此之外，也需注意非混凝土的質(zhì)量問題所產(chǎn)生的裂縫，設(shè)計中需要設(shè)置一些永久性伸縮縫，防止因結(jié)構(gòu)斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中，要高度重視構(gòu)造鋼筋的配置，對采取混凝土小型砌塊等輕質(zhì)墻體，要增設(shè)間距不超過3m的構(gòu)造柱，較大層高的墻高中部要增設(shè)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(shè)置。

3 結(jié)語

總而言之，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提升，現(xiàn)代科技技術(shù)得到了廣泛的運(yùn)用，高層建筑工程結(jié)構(gòu)施工作為一個非常復(fù)雜的項目，我們需要將現(xiàn)代科技技術(shù)運(yùn)用到高層建筑結(jié)構(gòu)施工當(dāng)中，不斷的提高我們高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平，以確保高層建筑建設(shè)的整體質(zhì)量。

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