徐 輝
(甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,甘肅 蘭州730000)
21世紀(jì)以來城市化進(jìn)程推進(jìn)加速深入,高層房屋建筑成為現(xiàn)代化城市的重要地理標(biāo)志。高層房屋建筑與普通建筑物相比層數(shù)較多且高度達(dá)到27米以上,高層建筑向空中發(fā)展,空間更多高度更高,因此只有現(xiàn)代化的施工技術(shù)才能保證高層建筑的安全穩(wěn)定性及使用壽命。在新時期新形勢下為了滿足人們對建筑功能的需求,應(yīng)在高效節(jié)能降耗及綠色發(fā)展理念下,創(chuàng)新研發(fā)高層建筑房屋施工技術(shù),提高高層房屋建筑施工水平,以及高層建筑的安全與可靠性,為人們提供優(yōu)質(zhì)的生活居住環(huán)境。
在建筑物結(jié)構(gòu)中,地基是支撐建筑物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)土體或巖體,地基是否具備足夠的承載能力及穩(wěn)定性,影響著建筑物的安全穩(wěn)定。與傳統(tǒng)建筑物不同,高層房屋建筑物要承載更多的空間與功能,因此對地基的要求比一般普通建筑的要求更高,需要更多的承載能力和強(qiáng)大的穩(wěn)定性,其施工技術(shù)難度更大。另一方面在高層房屋建筑中對地下室的要求也比較多,需要配套的地下商用設(shè)施及停車場數(shù)量規(guī)模較大,這對高層建筑地基的施工要求又提升了一個層次。同時高層房屋建筑在抗震避災(zāi)等方面的考慮也較為復(fù)雜,尤其是針對地震災(zāi)害必須要有一定的抵御能力,由于建筑物越高建筑結(jié)構(gòu)的整體抵御能力越低風(fēng)險越大,為了保證建筑的質(zhì)量與穩(wěn)定,從施工技術(shù)入手來提高抵御災(zāi)害的能力,降低災(zāi)害發(fā)生帶來的損害。
相比于低層房屋建筑,高層房屋建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。首先從建筑高度方面來看,高層房屋建筑一般超過27米,高度越高施工受到風(fēng)速、氣溫的影響越大,無論是對于施工人員、施工設(shè)備與工藝技術(shù)都會產(chǎn)生不同程度的影響,施工人員的施工危險系數(shù)也越大。其次,高層房屋建筑為了擴(kuò)大建筑空間提高建筑高度,在高空中施工條件更惡劣,施工場地也十分有限,需要依賴超大型設(shè)備,而超大型設(shè)備對于普通施工隊伍來說,一方面未必?fù)碛?,另一方面超大型設(shè)備運(yùn)輸較為困難,投入使用時需要克服很多的限制條件。
高層房屋建筑施工中為了避免結(jié)構(gòu)遭受破壞通常會使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是利用預(yù)先給結(jié)構(gòu)施加壓應(yīng)力以抵消由于載荷導(dǎo)致的拉應(yīng)力,進(jìn)而保護(hù)了高層房屋建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。普通房屋建筑一般使用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土施工技術(shù),預(yù)應(yīng)力技術(shù)與傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)相比強(qiáng)度更高,因其體積較輕、性價比較高而深受歡迎。此外成熟的預(yù)應(yīng)力技術(shù)在經(jīng)濟(jì)效益方面也優(yōu)于普通的鋼筋混凝土施工技術(shù),既具備了施工穩(wěn)定性及高強(qiáng)度又有利于降低施工成本提高工程建設(shè)質(zhì)量。目前高層房屋建筑施工過程都大量采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了較好的發(fā)展。
雖然近年來人口出生率逐年下降人口老齡化程度越來越高,但我國人口基礎(chǔ)龐大,城市可利用土地面積有限,因此未來房屋建筑高層化趨勢會越來越凸顯。當(dāng)前住房需求仍是人們生活中的剛需,尤其是在土地面積有限的發(fā)達(dá)城市中,為了獲得更多的建筑空間,高層房屋建筑無疑是最好的方法,而高層房屋建筑要具備較高的穩(wěn)定性與安全性需要依賴于先進(jìn)的施工技術(shù),而支護(hù)技術(shù)就是維護(hù)高層房屋建筑穩(wěn)定性的重要手段。傳統(tǒng)的支護(hù)技術(shù)成本高且穩(wěn)定性不夠,而高層房屋建筑支護(hù)技術(shù)的穩(wěn)定性更高安全性更大,性價比也較好,因具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢而受到歡迎。但不同的高層房屋建筑施工場地、施工環(huán)境及條件不一樣,施工過程中應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際情況及施工地址差異,在勘察調(diào)研分析的基礎(chǔ)上根據(jù)基坑支護(hù)實(shí)際要求應(yīng)用支護(hù)技術(shù)。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活水平的提高,人們對高層房屋建筑的功能要求越來越多,因此高層房屋建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,建筑空間更大,加上對地下室建筑空間使用要求的增加,高層房屋建筑集商用與民用于一身的結(jié)構(gòu)組成方式在結(jié)構(gòu)力學(xué)上是有一定矛盾的,為了保證高層房屋建筑安全性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要綜合考慮結(jié)構(gòu)承載能力要求,重點(diǎn)關(guān)注下層房屋建筑的承載能力,相關(guān)的墻體厚度及密度可以適當(dāng)增加,以確保下層墻體及樁柱能夠承載較多的壓力。
高層房屋建筑中通常采用鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)能夠節(jié)能環(huán)保而且性能穩(wěn)定持久,在抗震避災(zāi)方面也具有較好的效果,因此在高層房屋建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)非常常見。要獲得較好的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)效果需要施工人員充分了解項(xiàng)目具體情況,進(jìn)而選擇與功能目標(biāo)匹配的鋼結(jié)構(gòu),安裝鋼結(jié)構(gòu)時要重視地腳螺栓安裝的質(zhì)量,保證安裝位置科學(xué)合理,根據(jù)施工方案精準(zhǔn)安裝,而且要對定位鋼板進(jìn)行適當(dāng)加工以保證鋼板厚度合適。安裝鋼柱時要注意鋼柱高度是否符合工程標(biāo)準(zhǔn),避免因?yàn)楹缚p收縮變形和壓縮變形而導(dǎo)致高度存在偏差。安裝鋼梁時要注意安裝位置的準(zhǔn)確度,并對鋼梁進(jìn)行一定的加固措施以防止鋼板移位。
現(xiàn)代建筑功能的實(shí)現(xiàn)需要依賴電氣施工技術(shù)作為基礎(chǔ),電氣施工技術(shù)包括常見的照明系統(tǒng)、自動警報系統(tǒng)及現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)能否高效穩(wěn)定運(yùn)行影響著能否滿足人們對房屋功能的需求。照明系統(tǒng)施工中要根據(jù)施工圖紙預(yù)留好照明設(shè)備位置,同時要科學(xué)合理地鋪設(shè)管線,保證既合理又兼顧經(jīng)濟(jì)效益。另外高層房屋建筑電氣施工要注重管道鋪設(shè)的設(shè)計,在保證質(zhì)量的同時盡量兼顧美觀效果,而且在防雷接地功能方面必須充分考慮建筑實(shí)際環(huán)境,尤其是高層房屋建筑的高度較高容易遭受雷擊,因此要嚴(yán)格把控電氣施工技術(shù)及工藝流程,確保防雷設(shè)計科學(xué)合理。
地基是高層房屋建筑的基礎(chǔ),承載了整個高層房屋建筑的所有壓力,因此地基處理技術(shù)的質(zhì)量高低對高層房屋建筑有舉足輕重的作用。一般來說施工過程中地基自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大多不足,因此需要加固施工,加固施工方式包括強(qiáng)夯法、地基預(yù)壓法和土壤置換法。強(qiáng)夯法是利用機(jī)械設(shè)備對地基進(jìn)行反復(fù)夯實(shí),將地基內(nèi)部的縫隙進(jìn)行壓縮并將水分排出,從而加強(qiáng)地基承載能力。地基預(yù)壓技術(shù)是通過在地基上方布置大量高重量物體壓實(shí)地基,一般采用施工材料與設(shè)備公共預(yù)壓地基。土壤置換法是將地基原有土體挖除后填充上高品質(zhì)土壤來保證地基穩(wěn)定性得到提升。
隨著低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們對生態(tài)環(huán)境保護(hù)及節(jié)能降耗意識覺悟的提升,建筑行業(yè)發(fā)展越發(fā)注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境,同時為人們提供更舒適更環(huán)保的建筑功能。因此高層房屋建筑設(shè)計理念方面融入了綠色發(fā)展理念,一方面關(guān)注業(yè)主獲得建筑功能的同時注重業(yè)主的健康指數(shù),而且建筑功能設(shè)計更加人性化,服務(wù)性更高。另一方面隨著信息技術(shù)及人工智能等方面的快速發(fā)展,高層房屋建筑設(shè)計技術(shù)更加立體完善,設(shè)計的三維圖紙更加詳盡且生活具象,十分有利于建筑設(shè)計的改良。建筑設(shè)計人員在考察調(diào)研實(shí)地的基礎(chǔ)上,能夠根據(jù)建筑施工周邊的環(huán)境情況設(shè)計出更優(yōu)質(zhì)的方案,將采光、通風(fēng)及噪音等因素處理得更好,進(jìn)而提高業(yè)主的幸福指數(shù),提升建筑企業(yè)的信譽(yù),促進(jìn)建筑企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。
隨著綠色施工在建筑行業(yè)中深入廣泛應(yīng)用,建筑不僅滿足了人們的各種功能需求,而且充分考慮了人與自然的和諧發(fā)展。近年來,我國對新能源材料、綠色建筑材料的研發(fā)及應(yīng)用規(guī)模越來越大,成果也越來越多,成效明顯(如圖1)。例如綠色高性能混凝土就是對一些廢棄物加以利用制造而成,從而減少了對生態(tài)環(huán)境的污染。綠色建筑材料的研發(fā)不僅為建筑行業(yè)發(fā)展提供了更多的方向,同時也是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)。從經(jīng)濟(jì)角度來看,綠色建筑材料是通過變廢為寶的方式把廢棄物制造成建筑材料,可以降低建筑企業(yè)成本的同時,也降低國家及社會對廢棄物的處理成本,兼顧了經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
圖1 凈化室內(nèi)空氣瓷磚
隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展,地球能源面臨著一定的枯竭問題。部分傳統(tǒng)不可再生能源的枯竭迫使著各國不斷研發(fā)新能源,與傳統(tǒng)能源比較新能源更加清潔、衛(wèi)生、環(huán)保而且性能較高,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益,逐漸成為社會發(fā)展的必然趨勢。在高層房屋建筑設(shè)計中,需要將綠色施工及新能源利用等理念植入施工設(shè)計中。例如充分利用太陽能,相比于傳統(tǒng)的煤油產(chǎn)品,太陽能可再生且不會污染環(huán)境,相對來說取之不盡。除了太陽能以外,風(fēng)能及一些建筑功能使用時產(chǎn)生的廢氣能量也應(yīng)被設(shè)計循環(huán)回收利用。因此高層房屋建筑在新能源利用方面應(yīng)積極創(chuàng)新研發(fā)新技術(shù)、新手段。
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,高層房屋建筑日漸成為承載人們生活工作學(xué)習(xí)的主體。為了滿足人們更多的建筑功能需求,高層房屋建筑施工技術(shù)需要不斷創(chuàng)新發(fā)展,提高施工質(zhì)量效果保證高層房屋建筑的安全及穩(wěn)定性,并提升人們的健康幸福指數(shù)。結(jié)合國家發(fā)展政策及全球能源緊張等具體形勢,未來高層房屋建筑設(shè)計將會深度融入綠色發(fā)展及綠色施工理念,從建筑工程設(shè)計、建筑材料選擇、施工工藝技術(shù)與建筑能源利用等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,從而推動建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展。