張宇巖
摘 要:本文主要就高層房屋建筑主要的施工技術(shù)應(yīng)用作了一些分析和探討。
關(guān)鍵詞:高層建筑;施工技術(shù)
高層建筑是城市化、工業(yè)化和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。城市工商業(yè)的迅速發(fā)展,人口的猛增,建設(shè)用地的日漸緊張,促使建筑向空中發(fā)展。而我國高層建筑的大規(guī)模建設(shè),也標(biāo)志著我國的施工技術(shù)和施工能力又上了一個新臺階。本文將重點(diǎn)就高層房屋建筑主要的施工技術(shù)應(yīng)用作一些分析和探討。
1 高層建筑施工特點(diǎn)
目前國內(nèi)高層建筑以現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,并逐步發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu),因此需要著重研究各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土配制與運(yùn)輸及鋼結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層占主體工程的主要部分,設(shè)計基本相同,便于組織逐層循環(huán)流水作業(yè)。同時高層建筑工作面大,裝修設(shè)備工程可以在結(jié)構(gòu)階段較早插入,進(jìn)行立體交叉作業(yè)。大型復(fù)雜的高層建筑,總、分包牽涉單位多,協(xié)作關(guān)系涉及許多部門,必須精心施工,加強(qiáng)集中管理。我國全部竣工建筑單棟工期平均為10個月左右,高層建筑平均為2年左右,必須充分利用全年時間,合理部署,才能縮短工期。高空作業(yè)要重點(diǎn)解決好材料、制品、機(jī)具設(shè)備和人員的垂直運(yùn)輸問題。高層建筑基礎(chǔ)埋深大,施工復(fù)雜,其中深基坑支護(hù)技術(shù)已成為地基基礎(chǔ)工程領(lǐng)域的一個難點(diǎn)、熱點(diǎn)問題。高層建筑的基礎(chǔ),不論筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ),還是樁基復(fù)合基礎(chǔ)都有較厚的鋼筋混凝土底板,屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu),其施工技術(shù)和施工組織也都比一般混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此,需認(rèn)真研究深基坑開挖、支護(hù)及大體積混凝土施工技術(shù)。高層建筑一般在市區(qū)施工,施工用地緊張。要盡量壓縮現(xiàn)場暫設(shè)工程,減少現(xiàn)場材料、制品、設(shè)備儲存量,根據(jù)現(xiàn)場條件合理選擇機(jī)械設(shè)備,充分利用工廠化、商品化成品。
總體而言,高層房屋建筑由于其自身體量大以及對建筑安全的考慮因素較多,具有施工用地緊張,高空作業(yè)突出,工程量大,造價高,工期長、季節(jié)性施工(雨施、冬施)不可避免以及基礎(chǔ)工程施工難度大,主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)復(fù)雜,裝飾、防水、設(shè)備要求較高,工程項目多,工種多,涉及單位多,管理復(fù)雜,層數(shù)多、工作面大,需進(jìn)行平行流水立體交叉作業(yè)等特點(diǎn)。
2 高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
我國高層建筑在相當(dāng)長的時期內(nèi)是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,而高層鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)施工最為關(guān)鍵的又是混凝土的成型。因此本節(jié)著重研究高層混凝土主體結(jié)構(gòu)施工中,用于澆筑大空間水平構(gòu)件的臺模、密肋樓蓋模殼,及用于澆筑豎向構(gòu)件的大模板、滑動模板、爬升模板等成套模板的施工技術(shù)。
2.1 主體結(jié)構(gòu)施工方案選擇
2.1.1 框架結(jié)構(gòu)施工方案
現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的板、梁、柱混凝土均采用在施工現(xiàn)場就地澆筑,該方法整體性好,適應(yīng)性強(qiáng),但施工現(xiàn)場工作量大,需要大量的模板,并需解決好鋼筋的加工成型和現(xiàn)澆混凝土的拌制、運(yùn)輸、澆灌、振搗、養(yǎng)護(hù)等問題。采用組合式模板用于樓蓋模板支設(shè)時,還可利用早拆模板體系,加快模板的周轉(zhuǎn)利用。
2.1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案
現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)可采用大模板、滑動模板、爬升模板、隧道模等成套模板施工工藝。大模板工藝廣泛用于現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)施工中,具有工藝簡單、施工速度快、結(jié)構(gòu)整體性好、抗震性能強(qiáng)、裝修濕作業(yè)少、機(jī)械化施工程度高等優(yōu)點(diǎn)。
2.1.3 筒體結(jié)構(gòu)施工方案
鋼筋混凝土筒體的豎向承重結(jié)構(gòu)均采用現(xiàn)澆工藝,以確保高層建筑的結(jié)構(gòu)整體性。模板可采用工具式組合模板、大模板、滑動模板或爬升模板。內(nèi)筒與外筒(柱)之間的樓板跨度常達(dá)8~12m,一般采用現(xiàn)澆混凝土樓板或以壓型鋼板、混凝土薄板作永久性模板的現(xiàn)澆疊合樓板,也有采用預(yù)制肋梁現(xiàn)澆疊合樓板。
2.2 主要施工技術(shù)
2.2.1 樓板結(jié)構(gòu)施工
高層建筑樓板結(jié)構(gòu)施工所用的模板有臺模、模殼、永久性模板(包括預(yù)制薄板和壓型鋼板)等。這些模板的共同特點(diǎn)是安裝、拆模迅速,人力消耗少,勞動強(qiáng)度低。由于模殼主要應(yīng)用于圖書館、辦公樓等高層公共建筑,下面簡要介紹臺模施工。臺模主要適用于高層建筑大空間、大柱網(wǎng)現(xiàn)澆鋼混樓蓋施工,主要由平臺板、梁、支架、支撐、調(diào)節(jié)支腿及配件組成,它可以整體支設(shè)、脫模、運(yùn)轉(zhuǎn),并借助起重機(jī)械從澆筑完的樓蓋下飛出,轉(zhuǎn)移到上一層重復(fù)使用。
2.2.2 大模板施工
大模板施工是一種工業(yè)化的現(xiàn)場澆筑混凝土墻體的成套模板技術(shù),主要采用工具式大型模板,配以起重吊裝機(jī)械,以建筑物的開間、進(jìn)深、層高的標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ),以大型工業(yè)化模板為主要施工手段,以現(xiàn)澆鋼混墻體為主導(dǎo)工序。大模板施工工藝是目前剪力墻結(jié)構(gòu)施工的主要方法之一。
2.2.3 滑模施工
滑模工藝主要應(yīng)用于高層現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)施工,是利用一套1m多高的模板及液壓提升設(shè)備,按照工程設(shè)計的平面尺寸組成滑模裝置,連續(xù)不斷地進(jìn)行豎向現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件施工的一種成套模板技術(shù)。模板一次組裝成型,裝拆工序少,能連續(xù)滑升作業(yè),施工速度快,工業(yè)化程度高,結(jié)構(gòu)整體性能好。
2.3 爬模施工
爬模具有大模板和滑模的共同優(yōu)點(diǎn),適用于高層建筑外墻外側(cè)和電梯井筒內(nèi)側(cè)無樓板阻隔的現(xiàn)澆混凝土豎向結(jié)構(gòu)施工,其他豎向現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件仍采用大模板或組合式中小型模板施工。在采取適當(dāng)措施后,外墻內(nèi)側(cè)和電梯井筒外側(cè)的模板也可同時采用爬模施工。
爬模施工工藝分為模板與爬架互爬、爬架與爬架互爬、模板與模板互爬及整體爬模等類型。
3 高層建筑樓蓋結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
高層建筑由于層數(shù)多、高度大,因此對樓蓋結(jié)構(gòu)要求也高。高層混凝土結(jié)構(gòu)一般采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋結(jié)構(gòu);高層鋼結(jié)構(gòu)通常采用壓型鋼板組合樓蓋結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)按梁系布置方式的不同,又可分為肋梁樓蓋、井格梁樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋等。隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展,為了克服普通鋼筋混凝土樓蓋用料多、自重大的缺點(diǎn),目前無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋正在被廣泛的應(yīng)用。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋能夠滿足大跨度、大空間結(jié)構(gòu)靈活使用的要求,不僅用于現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),還用于大開間剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等。在壓型鋼板與混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)中,壓型鋼板既用作永久性模板,又充當(dāng)樓板底面的受拉鋼筋,與混凝土共同承擔(dān)樓面荷載。壓型鋼板作為模板,可省去支模、拆摸工序,方便施工,充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)快速施工的特點(diǎn)。
4 結(jié)論與總結(jié)
高層房屋建筑施工流程多,技術(shù)復(fù)雜,施工技術(shù)的應(yīng)用需涉及和考慮的因素也多,必須科學(xué)合理的安排施工方法和使用適應(yīng)的施工技術(shù)。另外,由于高層建筑的安全和風(fēng)險性因素考慮,必須建立科學(xué)合理的施工安全保障措施,這也是高層房屋建筑施工技術(shù)應(yīng)該重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。
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