賀程
(甘肅第六建設(shè)集團股份有限公司七公司,甘肅 蘭州 730050)
隨著社會的整體發(fā)展,城市中的用地矛盾越來越緊張,這也使得近年來的建筑施工逐漸向“高”、“大”發(fā)展,以提升建筑項目的經(jīng)濟性。除此之外,在物質(zhì)需求被高度滿足的當(dāng)代,人們對建筑的需要也更加立體,需要建筑具備良好的保溫隔熱、防水排污等性能,且高層建筑的自重較大,對防沉降、防傾倒的要求也更高,因此,高層建筑中的土建施工效果是建筑行業(yè)開展項目建設(shè)及未來發(fā)展必須要考慮的方面。
防水、排水是高層建筑土建施工的重要內(nèi)容,無論是地表或地下水,都會對建筑自身和建筑內(nèi)的使用人員造成影響,因此,在高層建筑施工的過程中必須通過防水施工加強建筑的防水性能[1]。
導(dǎo)致高層建筑防水施工難度大的因素主要包括以下兩點:1)施工條件復(fù)雜。當(dāng)前城市中的用地矛盾越來越緊張,導(dǎo)致大部分新的高層建筑項目都需要在城市外圍進行建設(shè),而這部分的地區(qū)的土壤成分復(fù)雜、地下水系復(fù)雜,在進行土建施工的過程中時常出現(xiàn)因施工條件復(fù)雜導(dǎo)致的基坑滲水問題。2)基坑深度影響。高層建筑自重較大,因此,為防止高層建筑的不規(guī)則沉降問題,高層建筑項目的基坑深度一般在10m以上,隨著基坑開挖深度的加大,地下水對基坑施工的影響也越加明顯。
建筑工程的施工是設(shè)定一個生產(chǎn)目標(biāo),通過對施工技術(shù)的應(yīng)用不斷優(yōu)化建筑內(nèi)容,最終達成建設(shè)目的的生產(chǎn)過程,因此,在高層建筑的施工中存在多個施工環(huán)節(jié),且施工環(huán)節(jié)之間環(huán)環(huán)相扣,若各施工環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)配合不足,會導(dǎo)致質(zhì)量問題的不斷出現(xiàn),進而降低高層建筑土建施工的整體質(zhì)量。
如:在基礎(chǔ)施工中,需要首先對施工區(qū)域進行放線定位,保證施工位置無誤,若施工過程中放線工作人員與開挖施工人員的協(xié)調(diào)配合不到位,便會導(dǎo)致基坑開挖的位置錯誤、深度不足等問題。
土建施工是建筑工程、土木工程等工程建設(shè)類行業(yè)的主要施工技術(shù),因此,高層建筑的土建施工相關(guān)技術(shù)已經(jīng)十分成熟,且為最大化施工技術(shù)的在各類工程項目施工中的應(yīng)用效果,相關(guān)技術(shù)部門已經(jīng)制定完善的施工標(biāo)準。但在實際的高層建筑土建工程部分施工中,施工人員的技術(shù)能力、施工人員的工作責(zé)任心理、管理人員的管理能力、管理人員的現(xiàn)場督促等,都是土建施工技術(shù)的落實影響因素,當(dāng)前大部分施工單位在土建施工中都存在或多或少的問題,影響高層建筑的土建施工質(zhì)量。
地基是承載高層建筑重量,保證高層建筑在長久使用中始終保持高性能表現(xiàn)的重要施工內(nèi)容,且地基的開挖施工會對后續(xù)的地基施工工作質(zhì)量造成直接影響,施工單位應(yīng)嚴格落實施工標(biāo)準,保證地基開挖的施工技術(shù)落實和施工安全,才能夠有效保證地基施工后的荷載性能。地基開挖施工應(yīng)重點關(guān)注以下兩個方面:1)確保地基開挖符合基本要求。地基開挖的基本條件包括地基的開挖深度、地基的尺寸等,會對地基的承載性能造成直接影響,因此,在地基開挖前應(yīng)根據(jù)高層建筑的建設(shè)規(guī)模及施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件,確定地基的開挖是很度和開挖尺寸,控制開挖精度,以保證地基的開挖施工符合高層建筑項目的建設(shè)需要。2)根據(jù)施工現(xiàn)場條件制定施工方案。地基開挖的施工影響條件較多,如施工期間的天氣影響、施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件、施工現(xiàn)場的地下管線分布情況、施工現(xiàn)場周邊的生態(tài)環(huán)境等,制定地基開挖施工方案,確定開挖日期、地基開挖技術(shù)選擇,避免高層建筑的土建施工對原有建設(shè)的破壞[2]。
在地基開挖后,基坑周邊的土體會處于單側(cè)失去支撐的狀態(tài)中,且在高層建筑項目的土建施工中,為提高地基的荷載性能,地基深度一般在5m以上,此時地基周邊的土體穩(wěn)定性極差,若未采取支護措施,便會導(dǎo)致施工現(xiàn)場的安全事故發(fā)生。
基坑支護技術(shù)一般分為連續(xù)墻支護、鉆孔灌注樁支護、混凝土板樁支護等,支護技術(shù)的核心便是通過在基坑內(nèi)部建設(shè)支護設(shè)施,基坑支護設(shè)施會在地基周邊土體向基坑內(nèi)部施壓時有效阻擋土體,從而保證基坑內(nèi)部的施工安全。
但隨著近年來高層大型建筑項目的增多,對深基坑支護技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)也越來越深入,在10m以上的深基坑支護施工中,土體對基坑側(cè)施加的壓力呈幾何倍增加,常規(guī)支護方案已經(jīng)無法滿足地基施工的支護需要,為保證支護效果,施工單位一般會采用多種施工方案綜合后的復(fù)合支護體系保證地基施工的順利進行。以深圳灣超總恒力總部大廈的深基坑支護案例為例(圖1為恒力集團深圳灣超級總部地基施工鳥瞰圖),為保證建筑面積106190m2、高度達250m的超大型建筑施工需要,其基坑深度達24.5m,選擇由360根咬合樁、47幅地下連續(xù)墻、71根立柱樁以及四道支撐梁組成的復(fù)合支護方案作為該建筑項目的地基施工支護方案,其竣工后的地基施工效果表明,該支護方案為建筑項目的地基施工提供了良好的施工保障。因此,在實際的高層建筑施工中,施工單位應(yīng)全面分析施工現(xiàn)場的各類施工條件,合理選擇支護方案,才能夠為后續(xù)的地基施工保證基本條件,并保證施工現(xiàn)場人員和設(shè)備的安全。
圖1 恒力集團深圳灣超級總部地基施工鳥瞰圖
樁基施工技術(shù)是當(dāng)前建筑工程中常見的基礎(chǔ)型式,樁基施工的基本原理是通過在地基中埋設(shè)樁體,當(dāng)建筑物對地基施加壓力時,樁體便會將一部分的建筑壓力傳遞至地基深處,進而提升地基的整體荷載性能[3]。
隨著時代的發(fā)展,當(dāng)前樁基施工技術(shù)根據(jù)樁體的埋設(shè)方式分為灌注樁和預(yù)制樁兩種,無論哪種樁基施工技術(shù),都需要在地基中鉆孔,為樁體的埋設(shè)和澆筑提供基本條件,但在樁基施工的過程中,時常出現(xiàn)塌孔、斜孔等問題,導(dǎo)致樁基施工的質(zhì)量受到影響,為避免類似問題的出現(xiàn),施工單位在進行樁基施工前,應(yīng)對鉆孔設(shè)備進行全面檢測,保證鉆孔設(shè)備的性能標(biāo)準,同時,在鉆孔的過程中,施工操作人員應(yīng)嚴格遵守施工要求,反復(fù)掃孔,為后續(xù)的樁基施工提供保障。相較于預(yù)制樁地基施工,灌注樁施地基施工因施工現(xiàn)場的復(fù)雜條件,其施工質(zhì)量受不穩(wěn)定因素的影響,為保證樁基施工技術(shù)的應(yīng)用效果,在灌注樁地基施工施工中,澆筑和振搗施工必須嚴格按照施工流程進行,保證灌注樁成型后的整體質(zhì)量。
混凝土澆筑施工是高層建筑土建施工中的主要施工內(nèi)容,無論是建筑主體澆筑、樁基礎(chǔ)澆筑等,都是直接影響高層建筑建成后使用效果的重要影響因素?;炷翝仓┕ぶ械某R妴栴}包括混凝土泵送離析、混凝土澆筑后裂縫等,為保證混凝土澆筑的整體施工質(zhì)量,在混凝土混合料拌制環(huán)節(jié)必須嚴格控制混凝土性能。首先,混凝在凝固過程中因水化作用的影響會散發(fā)出大量的水化熱,從而造成混凝土水分的快速流失,導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn),在極端炎熱的天氣中,會進一步加快混凝土中水分的流失速度,造成混凝土構(gòu)造物的性能下降。因此,在配比混凝土的過程中應(yīng)優(yōu)先原則低水化熱的水泥作為膠料,同時對混合料中添加各類減水劑、早強劑、防凍劑等外加劑,能夠有效避免水化熱問題對混凝土構(gòu)造物的性能形象,提高混凝土構(gòu)造物成型后的整體性能。其次,高層建筑物需要使用大量混凝土作為施工材料,依靠人力完成混凝土在施工現(xiàn)場的運送工作不僅會造成大量的人力資源浪費,同時也難以保證施工效率,當(dāng)期在高層建筑的混凝土澆筑施工中,施工單位均采用泵送設(shè)備完成混凝土在施工現(xiàn)場的運送工作,在此過程中,若混凝土的坍落度不符合泵送標(biāo)準,會導(dǎo)致混凝土在泵送過程中離析,進而導(dǎo)致施工質(zhì)量問題的出現(xiàn),為避免混凝土離析問題的出現(xiàn),在確定混凝土配比后,應(yīng)進行坍落度實驗,確定混凝土的坍落度滿足泵送標(biāo)準后,才能夠進行混凝土澆筑泵送。最后,為加強混凝土構(gòu)造物的強度和抗剪力,在混凝土構(gòu)造物中會是通過加筋的方式提升構(gòu)造物性能,但需要注意的是,合理的配筋比率才能夠保證混凝土構(gòu)造物的施工質(zhì)量,配筋率較低或配筋率較高,都會導(dǎo)致構(gòu)造物的強度和抗剪力受到影響,在正式施工前,施工單位的技術(shù)人員應(yīng)對構(gòu)造物的混凝土澆筑比例進行分析,而后確定配筋率及鋼筋分布位置,才能夠最大化混凝土澆筑施工技術(shù)的實際應(yīng)用效果。
給排水是現(xiàn)代建筑物的基本性能,無論是建筑使用期間生活用水供給或排除產(chǎn)生的生活廢水,亦或是自然天氣的雨、雪產(chǎn)生的水分,都會對建筑內(nèi)部的使用造成影響,科學(xué)、合理的建筑給排水能夠有效避免外界水分對建筑物內(nèi)部的影響,同時保證建筑內(nèi)的用水需要,提高 建筑使用人員的使用體驗[4]。
給排水的施工應(yīng)遵守以下幾項原則:1)動力管道讓普通管道。在建筑物的排水工程施工中,普通管線是利用重力的原理,使管道呈一定角度傾斜,從而達成排水和給水目的的,而動力管道則是通過加壓的原理進行輸水排水,管道位置和角度對動力管道的性能影響較小,因此,在給排水管道的施工安裝中,若動力管到與普通管道的施工位置沖突,應(yīng)優(yōu)先安裝普通管線。2)小口徑管道讓大口徑管道。給排水管道是建筑功能性的基本保障施工,需要使用大量管道鋪設(shè),這也導(dǎo)致給排水工程的整體造價較高,其中大口徑管道的材料成本遠高于小口徑管道,當(dāng)小口徑管道與大口徑管道在施工位置上產(chǎn)生沖突時,對大口徑管道進行改動會造成給排水工程的整體造價增加,損害施工單位的利益。3)分層布置。分層布置能夠有效避免管道之間的影響,同時能夠為給排水管道在高層建筑建成后的檢修工作提供便利。給排水管道的分層順序一般從上到下按照蒸汽、熱水、給水、排水的順序排列。
施工前的準備工作主要包括對技術(shù)交底和施工方案制定兩個方面,首先,為保證設(shè)計思想與施工技術(shù)的高度協(xié)調(diào),在高層項目的施工開始前,應(yīng)組織施工單位和設(shè)計單位的技術(shù)交底會議,雙方工作人員能夠充分交流對高層建筑項目的想法和認識,使施工單位的工作人員和管理人員能夠理解是高層建筑的設(shè)計思路和設(shè)計意圖,若施工單位因技術(shù)能力有限,無法達到設(shè)計標(biāo)準,通過技術(shù)交底會議,設(shè)計單位也能夠進行適當(dāng)調(diào)整。其次,施工方案的定制應(yīng)在高層建筑設(shè)計的基礎(chǔ)上,通過施工單位對施工現(xiàn)場條件的調(diào)查與分析,根據(jù)分析結(jié)果制定的針對性技術(shù)使用辦法和特殊情況應(yīng)對措施[5]。
高層建筑項目的施工過程是通過施工技術(shù)將施工材料優(yōu)化成目標(biāo)建筑物的生產(chǎn)過程,因此,施工材料的直接會直接影響高層建筑物的土建施工技術(shù)應(yīng)用效果,為提升土建施工技術(shù)在實際施工中的應(yīng)用效果,必須保證施工材料的質(zhì)量。
首先,在施工材料的采購環(huán)節(jié)中,施工單位應(yīng)嚴格按照設(shè)計標(biāo)準選購。設(shè)計單位在進行建筑物設(shè)計時,會按照建設(shè)單位的需求確定建筑物規(guī)模,而后根據(jù)建筑物所在其余的施工條件,綜合建筑物自身的各項功能,確定建設(shè)高層建筑所需的施工材料種類和性能標(biāo)準,施工單位只需嚴格按照設(shè)計圖紙中標(biāo)注的所需建材標(biāo)準進行采購,即可保證施工材料的質(zhì)量。
其次,不同的施工材料對存儲的條件要求也不盡相同,如:水泥、鋼筋等建材,需要在干燥的環(huán)境中存儲,當(dāng)水泥進場后,施工單位應(yīng)立即將水泥運送到指定區(qū)域,在地面鋪設(shè)防潮墊,避免地面水氣與水泥接觸導(dǎo)致水泥發(fā)生反應(yīng)。因此,為保證施工材料在進場后的性能標(biāo)準,在施工材料進場后,應(yīng)按照施工材料的特點對施工材料進行管理,才能夠保證施工材料在施工中的良好性能表現(xiàn)。
竣工后的驗收環(huán)節(jié)能夠暴露出大量在施工過程中因技術(shù)應(yīng)用不到位導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題,因此,為避免施工質(zhì)量問題被代入到后續(xù)的施工階段中,在土建施工部分結(jié)束后,應(yīng)組織建設(shè)單位、施工單位與設(shè)計單位的三方聯(lián)合驗收,對照設(shè)計標(biāo)準與實際施工內(nèi)容檢測施工質(zhì)量問題,并對施工質(zhì)量問題及時處理,為后續(xù)的高層建筑施工奠定基礎(chǔ)[6]。
綜上所述,土建工程是建設(shè)高層建筑項目的重要部分。施工單位應(yīng)分析土建施工技術(shù)的正確應(yīng)用方法,在施工前做好前期準備工作,保證施工方案的合理性和施工材料的質(zhì)量,并通過施工后的高標(biāo)準驗收避免施工質(zhì)量問題被代入到后續(xù)的施工中,能夠最大化土建施工技術(shù)的應(yīng)用效果,為建筑行業(yè)的整體發(fā)展提供保障。