楊　龍（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南　三門峽　472000）

淺談高層建筑工程施工技術(shù)分析

楊龍
（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南三門峽472000）

摘要：隨著我國建筑行業(yè)市場化程度不斷提高，建筑企業(yè)之間的競爭越來越大，建筑企業(yè)必須做好工程建筑施工技術(shù)管理才能提高施工技術(shù)水平，提高工程建筑質(zhì)量。本文就高層建筑施工技術(shù)進行分析，首先總結(jié)高層建筑施工的特點，分析我國高層建筑施工技術(shù)中外墻施工技術(shù)、厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)、施工材料技術(shù)的發(fā)展，對混凝土工程施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)、施工后澆帶的施工技術(shù)、安全技術(shù)管理四項主要的高層建筑施工技術(shù)進行詳細分析。最后，提出加強施工技質(zhì)量控制的措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工技術(shù)；技術(shù)發(fā)展

0　引言

在我國大力推進城鎮(zhèn)化的背景下，我國城市人口快速增長，城市土地資源問題也日益突出。同時，隨著我國區(qū)域性經(jīng)濟的拓展和深化，建筑行業(yè)不斷追求體型復(fù)雜化和功能多樣化。在此背景下，高層建筑市場應(yīng)運而生。高層建筑也對施工技術(shù)提出了新的要求。

1　高層建筑工程施工特點

1.1工程量大

一是施工準備工作量大，工程建筑的體積和面積超過普通建筑，高層建筑施工材料、配件、機具設(shè)備種類繁多、采購和運輸量龐大。高層建筑施工涉及多個工種，需要大量不同專業(yè)的人力、物力及施工準備工作才能保證工程施工順利進行。

二是工程施工量大、工序多。高程建筑的土方、鋼筋、模板、砌筑、裝修、管線安裝的工作量都大大增加，工程施工需要十多個專業(yè)工種同時配合工作。

1.2施工工期長且緊

高層建筑的工期通常超過2年，結(jié)構(gòu)工期超過5d/層。施工工期長且緊張，通常為兩班或三班作業(yè)，冬季或雨季仍須施工[1]。高層建筑工期長且緊的特點要求高層建筑施工需要具備特殊的施工技術(shù)措施，確保施工工序合理開展，才能在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上縮短工程周期，減少工程建設(shè)成本。

1.3地基深

高層建筑的層高較大，需要加深地基深度才能保證建筑物的穩(wěn)定性。通常情況下，地基埋置深度為建筑物高度的1/12或更多，樁基深度應(yīng)不低于建筑物高度的1/15[2]。由于高層建筑通常需要建有一層地下室，因而地基深度通常在5m以上，超高層建筑的基地深入通常高于20m。

1.4高空作業(yè)和垂直作業(yè)量多

高層建筑的高度超為45m以上，超高層建筑高度超過100m，高層建筑自身高度大造成高空施工作業(yè)和垂直作業(yè)量大。高層建筑施工中需要處理大量建筑材料、設(shè)備和人員運輸工作。另外，高空作業(yè)和垂直作業(yè)量多也要求施工單位應(yīng)做好高空安全保護工作、通訊工作以及其解決其它問題，防止物體和人員墜落造成打擊事故或人員傷亡。

1.5施工技術(shù)要求高

高層建筑施工技術(shù)主要以鋼筋混凝土和剛才為主要結(jié)構(gòu)材料以及其他相關(guān)的施工技術(shù)，其中現(xiàn)澆技術(shù)為鋼筋混凝土技術(shù)的主要組成部分，這要求施工單位要重點解決工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土等施工技術(shù)才能做好鋼筋混凝土施工[3]。另外，高層建筑對消防、防水、裝飾等施工工藝的要求較高，實現(xiàn)高層建筑平面類型的多樣化、立面造型的個性化以及高層建筑與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)已經(jīng)成為高層建筑施工的時代要求，這些要求也對高層施工技術(shù)提出了更高的要求。

2　高層建筑施工技術(shù)的發(fā)展

自我國改革開放以來，我國高層建筑行業(yè)快速發(fā)展，高程建筑施工技術(shù)也顯著提高。我國建筑從業(yè)人員再吸收國外先進施工技術(shù)和施工理論知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際情況，形成我國自己的高層建筑工程施工技術(shù)和理論體系，并獲得自主知識產(chǎn)權(quán)，極大的豐富高層建筑工程施工技術(shù)體系。

2.1外墻施工技術(shù)的發(fā)展

通過基于建筑墻體全面澆筑結(jié)構(gòu)技術(shù)，建筑墻體澆筑技術(shù)已經(jīng)朝著大模塊時代發(fā)展，建筑施工質(zhì)量不斷提高。建筑墻體新施工方法通過對傳統(tǒng)施工方法的發(fā)展和創(chuàng)新，建筑墻體新施工方法可在提高工程質(zhì)量的同時提升建筑工程的整體性能，提高建筑工程的功能和使用價值。

2.2厚板轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的發(fā)展

高層建筑的轉(zhuǎn)換層設(shè)計具有很高的不確定性，它需要根據(jù)建筑功能選擇轉(zhuǎn)換層設(shè)計和施工工藝。當(dāng)前我國高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層形式多以梁式、板式和桁式三種為主。三種設(shè)計形式的轉(zhuǎn)換層各有優(yōu)缺點，其中梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層憑借設(shè)計簡單、施工方便等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于工民建結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工[4]。但是，高層建筑和普通工民建有很大的不同，厚板式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層更適合高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計，因此厚板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計方式被大量應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計，厚板式轉(zhuǎn)換層設(shè)計理念也得到快速發(fā)展。另外，隨著結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力技術(shù)理論的發(fā)展及完善，我國高層建筑的大跨度、高撓度和強剪切力等問題都得到了較為完善的解決，形成了較為成熟的設(shè)計和施工工藝。

2.3施工材料的發(fā)展

我國高層建筑施工技術(shù)的發(fā)展還表現(xiàn)在相關(guān)建筑材料的發(fā)展上。高層建筑的功能對防火、保溫等性能的要求極高，這要求高層建筑施工中必須嚴格按照國家有關(guān)標準和規(guī)范選擇建筑材料，加大建筑裝飾材料研發(fā)管理力度，重點做好新材料施工技術(shù)的研發(fā)和制造管理，保證高層建筑工程施工質(zhì)量及施工安全。經(jīng)過長時間發(fā)展，相關(guān)建筑材料的研發(fā)和制造都取得了突破性進展。建筑材料直接關(guān)系高層建筑結(jié)構(gòu)的何在，如防火、保溫等性能很大程度上取決于建筑材料的性能。

3　高層建筑工程關(guān)鍵施工技術(shù)分析

3.1混凝土工程施工技術(shù)

抗壓強度是衡量混凝土工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標，抗壓強度與混凝土用水及水泥強度呈正相關(guān)。當(dāng)水灰比相同，高標號水泥的混凝土抗壓強度高于低標號水泥。因此，施工單位要根據(jù)高層建筑對混凝土抗壓強度的要求正確選擇水泥。此外，水灰比與混凝土強度也呈正相關(guān)。當(dāng)水泥標號相同時，水灰比越大，混凝土抗壓強度越高。在水灰比固定情況下，增加水泥用量無法提高混凝土強度。增加水泥用量只能增加混凝土的和易性、收縮性以及變形能力。因此，水泥強度和水灰比是影響混凝土抗壓強度的主要因素，做好選擇水泥和控制水灰比才能控制混凝土抗壓強度，提高混凝土抗壓強度[5]。從本質(zhì)上講，在符合設(shè)計要求的質(zhì)量標準前提下降低成本，以上兩個環(huán)節(jié)的工作的目的為盡量降低混凝土的標準差。混凝土強度具有一定的離散性，雖然無法避免離散性的影響，但可以通過科學(xué)的管理方式降低離散型的影響。因而混凝土標準差可作為反映施工單位管理能力的指標，混凝土標準差越小，表明施工單位的管理能力越好，管理水平越高。

3.2結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

基于高層建筑的功能，高層建筑的上部和下部分別要求小空間的軸線和大空間的軸線布置，這種要求與機構(gòu)力學(xué)布置要求相反。但是，高層建筑結(jié)構(gòu)的下部結(jié)構(gòu)層受力程度高于上部結(jié)構(gòu)層，高層建筑的下層結(jié)構(gòu)布置應(yīng)該為剛度大、墻多、柱網(wǎng)密集，而上部結(jié)構(gòu)層受力小則應(yīng)逐漸減少墻和柱的數(shù)量，擴大軸線間距。另外，為了滿足高層建筑功能的需求，高層建筑的結(jié)構(gòu)應(yīng)該和常規(guī)布置相反。因此，為實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，需要在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。當(dāng)前工程應(yīng)用的主要轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式以帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)為主，如若結(jié)構(gòu)層位置上移時，需要設(shè)計帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)。帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)起主要影響作用為轉(zhuǎn)換層上部外筒的剛度和高度、內(nèi)筒的剛度。帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)和帶轉(zhuǎn)換層筒體結(jié)構(gòu)有相同的，兩種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的抗震性主要受轉(zhuǎn)換層的高度影響，轉(zhuǎn)換層高度越高，轉(zhuǎn)換層上下間位移角和內(nèi)力突變越明顯，因而轉(zhuǎn)換層高度不能過高。另外，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)抗震性能與轉(zhuǎn)換層的上層側(cè)向剛度比有關(guān)。對帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)而言，通過控制側(cè)向剛度比可以得到控制轉(zhuǎn)換層附近的間層位移角和內(nèi)力突變的作用。因此，對于帶轉(zhuǎn)換層的剪力墻結(jié)構(gòu)或者筒體結(jié)構(gòu)，可以通過加大同體或者落地墻的厚度、提高混凝土強度等級達到強化下部結(jié)構(gòu)的目的[6]。必要情況下，可與房屋周圍增設(shè)部分剪力墻、樓梯間筒體提高轉(zhuǎn)換層的抗震能力。弱化上部可通過不落地剪力墻開動、減少墻厚度等方式達到目的。

3.3施工后澆帶的施工技術(shù)

高層建筑的功能和造型要求高層主樓與低層裙房應(yīng)該相連，裙房包裹主樓大部。而傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計則要求高層主樓與裙房向分離，這要求高層建筑需要建設(shè)變形縫。但是建設(shè)變形縫后會出現(xiàn)雙梁、雙柱和雙墻問題，限制高層建筑的平面布局，因此需要通過施工后澆帶技術(shù)避免設(shè)變形縫對平面布局的限制。高層建筑主樓基礎(chǔ)施工時同時進行低層裙房基礎(chǔ)施工，有利于回填土地后平整場地，方便進行高層建筑上部結(jié)構(gòu)施工。對上部結(jié)構(gòu)而言，必須根據(jù)施工圖預(yù)留施工后進行澆帶。高程建筑主樓和裙房連接的基礎(chǔ)梁需要預(yù)留出施工后澆帶，待主樓和裙房主體部分完工后再澆筑，連接底梁兩側(cè)、上部梁和板。這種做法消除高層與底層的差異帶來的問題，對于施工后澆收縮帶，應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)結(jié)束2月后再澆筑。施工澆帶的最佳位置為受力較小部位，如梁的變形縫反彎點的彎矩和剪力都較小，可作為澆帶點。在施工澆帶出，需要保證鋼筋不會斷。根據(jù)梁和板的跨度進行澆帶，跨度較大應(yīng)該根據(jù)規(guī)定斷開鋼筋，補齊混凝土后焊接好鋼筋。后澆帶的寬度應(yīng)該考慮便于施工操作，再以結(jié)構(gòu)要求設(shè)置合理寬度，寬度應(yīng)控制在700-1000mm范圍內(nèi)。

3.4安全技術(shù)管理

任何建筑工程施工必須做好施工技術(shù)管理工作，才能保證建筑工程順利進行。高層建筑工程安全技術(shù)管理工作需要堅持以預(yù)防為主，加強施工前準備工作以及施工過程中的監(jiān)督與管理工作，做好施工前調(diào)查研究工作，堅持循序漸進原則，有步驟、分階段的開展。施工前調(diào)查研究工作的重點應(yīng)該包括勘察施工現(xiàn)場的地形地貌，做好記錄。根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析施工現(xiàn)場可能存在的安全風(fēng)險，將風(fēng)險記錄在案。最后根據(jù)設(shè)計文件編制安全技術(shù)措施，設(shè)置現(xiàn)場安全警示工作。施工前還需要做好施工安全宣傳教育工作，對施工人員進行安全技術(shù)培訓(xùn)，考核施工人員的安全培訓(xùn)效果做好安全技術(shù)交底工作。在施工中，安全技術(shù)管理應(yīng)嚴格按照既定安全技術(shù)進行，充分了解、掌握涉及文件的要求以及安全技術(shù)措施的內(nèi)容。做好安全防護及應(yīng)力支持系統(tǒng)的驗收工作，重點做好腳手架、支撐、支架的驗收工作。

4　加強施工技質(zhì)量控制

4.1實行逐級技術(shù)交底制度

工程開工前，工程師以施工組織設(shè)計方案為基礎(chǔ)，向所有施工人員進行技術(shù)措施交底，分項施工前，所有施工人員需重復(fù)工程項目技術(shù)措施，各個班組組長每天要求施工人員進行施工要求、作業(yè)環(huán)境技術(shù)交底，實現(xiàn)編制者和施工者之間的消息暢通，避免消息斷層。依據(jù)PDCA循環(huán)過程的要求，開展技術(shù)質(zhì)量管理活動。具體為發(fā)現(xiàn)問題-分析問題-制定措施-執(zhí)行措施-觀察效果-總結(jié)經(jīng)驗-解決遺留問題的步驟進行。根據(jù)容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題的分項工程，制定施工工藝標準，提出施工技術(shù)要求，加強施工材料、操作工藝控制。

4.2實行技術(shù)復(fù)核

技術(shù)復(fù)核是施工技術(shù)管理制度的重要內(nèi)容，也是做好施工技術(shù)質(zhì)量控制的關(guān)鍵。技術(shù)復(fù)核的目的審核技術(shù)工作，及時發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)中存在的問題，并及時解決問題。根據(jù)施工技術(shù)現(xiàn)狀，技術(shù)復(fù)核工作應(yīng)重點做好以下幾個方面的工作[7]。一是地基基礎(chǔ)，包括土質(zhì)、標高、軸線、預(yù)留孔、預(yù)埋件位置等。二是建筑物定位，包括水準樁、標高、標準軸線樁、龍門樁軸線等。三是模板，包括模板的尺寸、標高、預(yù)留孔、牢固程度、內(nèi)部清理情況等。四是混凝土，包括混凝土的混合比例、骨料成分、水泥強度、水泥品種等。五是鋼筋，包括鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、連接情況。六是預(yù)制構(gòu)件，包括預(yù)制構(gòu)件的位置、標高、抗裂度等。七是磚砌體，包括皮數(shù)桿、砂漿配合比、組砌方式、預(yù)留洞口位置等。

5　結(jié)語

隨著我國城市化進程的不斷推進，高層建筑市場規(guī)模也會不斷擴大。而且高層建筑結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)要求也高于普通建筑的結(jié)構(gòu)和施工要求，施工單位的技術(shù)管理控制工作也需要相應(yīng)的提高。因此，施工單位必須做好高層建筑施工技術(shù)管理和控制工作，在高程建筑施工實踐活動中不斷總結(jié)施工技術(shù)、完善施工技術(shù)、加強技術(shù)管理控制，保證施工質(zhì)量和施工水平，提高工程建筑的質(zhì)量，使高層建筑帶來更多的社會效益和經(jīng)濟效益。

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