張自勇?王磊?王登輝
摘 要:當(dāng)前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和建筑技術(shù)的持續(xù)提升,我國在建建筑的高度也越來越高。高層建筑與其他多層建筑相比,其設(shè)計與施工都有很大不同。本文主要針對高層建筑的施工技術(shù)要點展開論述,以期能為以后的建筑施工提供良好的借鑒。
關(guān)鍵詞:高層建筑;施工技術(shù);要點分析
當(dāng)前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和建筑技術(shù)的持續(xù)提升,我國在建建筑的高度也越來越高,尤其是居民住宅,為進(jìn)一步節(jié)約土地,國家已出臺要求在建建筑必須是高層建筑。高層建筑與其他多層建筑相比,由于樓層較高(一般超過14層),因此,對于其設(shè)計與施工和一般建筑相比,要求都有很大不同。為保證高層建筑的安全可靠耐用,必須要對高層建筑的設(shè)計與施工特點有深入的了解。
一、“逆作法”施工技術(shù)
傳統(tǒng)多層建筑地下室的施工方法為開敞式施工,即用支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)后垂直開挖,或用大放坡開挖,挖至設(shè)計標(biāo)高后澆筑鋼筋混凝土底板,再由下而上逐層施工地下室結(jié)構(gòu),待地下結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)施工,但上述施工方法存在一些問題。首先支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置存在一定困難,由于基坑很深,支護(hù)結(jié)構(gòu)的擋墻長度增大,費(fèi)用增加;其次如用井點設(shè)備降低地下水時,水位的降低會引起土體固結(jié),使周圍地面產(chǎn)生沉降,如不采取特殊措施,亦會危及基坑附近的建筑物、地下管線和道路等。當(dāng)以地下連續(xù)墻作為多層主體結(jié)構(gòu)的外墻時,可在施工中運(yùn)用該方法。
它的工藝原理為:先沿建筑物的地下室軸線或者周圍施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)等建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置,澆筑或打下中間支承柱,作為施工期間于底板封底之前的承受上部結(jié)構(gòu)自重和施工荷載的支撐,然后由上向下逐層開挖土方和澆筑各層地下結(jié)構(gòu),直至底板封底。同時,由于地面一層的樓面結(jié)構(gòu)已完成,為上部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了條件,這樣可以同時向上逐層進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的施工。在高層建筑地下室施工時,可將地下連續(xù)墻技術(shù)與“逆作法”技術(shù)相結(jié)合。實踐證明,“逆作法”技術(shù)在高深度的挖掘方面效果顯著。
二、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)分析
高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計首先得適應(yīng)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,而且要追求接近最優(yōu)解。當(dāng)前,國內(nèi)外學(xué)者對此的主要追求目標(biāo)是結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件的內(nèi)力都達(dá)到最大承載力。優(yōu)化設(shè)計,關(guān)鍵是要有整體和局部的概念,要從整體入手,落實到局部,整體和局部“兩手抓”。下面,就混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提出以下幾種具體的技術(shù)方法。
1.高強(qiáng)砼和高強(qiáng)鋼筋的合理使用
建筑的總造價包括上部結(jié)構(gòu)的材料、基礎(chǔ)及施工等費(fèi)用,構(gòu)件的截面尺寸和用鋼量對造價的影響很大,設(shè)計中合理使用高強(qiáng)鋼筋可有效降低用鋼量,節(jié)約成本。如果高層建筑位于深厚軟弱地基上,由于作用于地基上的荷載很大,合理使用高強(qiáng)砼和高強(qiáng)鋼筋優(yōu)化構(gòu)件截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)自重,將會降低基礎(chǔ)施工的難度和造價,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。
2.確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計均勻
在高層建筑的一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi),宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則,剛度和承載力分布均勻,平面長度不宜過長,突出部分長度不宜過大;高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻,避免有過大的外挑和內(nèi)收,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小,逐漸均勻變化,不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。
除此之外,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員一定要注重概念設(shè)計,在建筑方案階段就應(yīng)積極介入,運(yùn)用自己的專業(yè)知識提出建議,在滿足美觀、適用的前提下,盡可建筑結(jié)構(gòu)的平面布置和豎向布置簡單、規(guī)則和均勻。
三、確保剪力墻的平面布置。
在結(jié)構(gòu)平面布置中,在滿足建筑功能的基礎(chǔ)上,剪力墻宜沿周邊均勻、相對集中布置。在建筑物的樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位宜布置剪力墻,其間距不宜過大;剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則,剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過大;設(shè)計中應(yīng)注意盡量減少短肢剪力墻的數(shù)量,不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。
四、對鋼筋工程的施工技術(shù)
鋼筋工程施工技術(shù)主要有以下幾個方面:
1.首先施工開始之前必須熟悉鋼筋圖紙,對結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位進(jìn)行充分了解。并對相關(guān)的技術(shù)人員詳細(xì)交代鋼筋綁扎過程中的具體施工順序和操作方法與注意事項。在施工前必須對所有鋼筋的數(shù)量、規(guī)格等進(jìn)行隨機(jī)抽樣姜茶。對那些即將應(yīng)用于建筑物復(fù)雜部位的鋼筋更需要加大檢查的力度,以確保施工的正常進(jìn)行。
2.鋼筋綁扎完成后,必須對懸臂結(jié)構(gòu)的撐腳與螺紋接頭進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,以確保牢固。
3.對于鋼筋的綁扎和錨固還需要滿足其抗震的要求。具體做法為:可以在鋼筋綁扎過程中必須按照圖紙要求割斷預(yù)埋件、留洞、管道等位置的鋼筋,并適當(dāng)增加強(qiáng)筋,不要隨意對鋼筋進(jìn)行割、拆等行為。除此之外,在不允許進(jìn)行鋼筋呃隨意替代,具體的調(diào)整要經(jīng)相關(guān)技術(shù)設(shè)計部門進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)商后再做定奪。
4.嚴(yán)密控制柱插筋的位置,盡量避免鋼筋位移與設(shè)計圖紙及規(guī)格不符現(xiàn)象的發(fā)生,此外還要控制懸挑部位鋼筋面板負(fù)筋的具體高度,并采取相應(yīng)地鋼筋支架與跳板設(shè)置,防止因為人為踐踏而產(chǎn)生落低,對懸挑結(jié)構(gòu)還必須單獨開具驗收單等。
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