对高层建筑施工技术的探讨

对高层建筑施工技术的探讨

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摘要:土地的面积是有限的,开发利用是无限的,随着城市的建设,土地的紧张及进一步充分发挥土地的综合利用率,使高层建筑正在日益成为城市建设的主体。由于高层建筑的投入相对多层大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量等方面有它的特殊性,本文从进一步加强质量角度出发,谈谈某高层建筑的施工技术。

关键词:高层建筑特点施工技术工程实例

前言:我国基础建设不断加快,给我国建筑领域带来蓬勃生机,在上海、深圳以及长沙等地,越来越多的超高层建筑浩然耸立。我国的高层建筑从20世纪初开始修建,超高层建筑开始于1973年。目前,国内已形成以上海金茂大厦、上海环球大厦、广州中信大厦、广州新电视塔、深圳地王大厦、青岛中银为代表的超高层建筑。

在当前的社会形势下,加强高层建筑施工有着极其重要的现实价值。高层建筑具有楼层高、空间多等特点,这对于目前全世界人口增长,人均用地量少的局面来说,可以起到良好的改善。除了可以节约建筑用地以外,高层建筑还可以对城市环境、道路起到优化作用,并且一些特殊的高层建筑还可以成为一座城市的标志。然而超高层建筑工程的施工就技术而言,难得相对较大,施工通常比较复杂。

一、高层建筑施工的特点及技术要点

从建筑物的结构来看,高层建筑和多层建筑在施工中存在很多相同之处,但也存在很多的不同。其中重要的原因就是高层建筑的高度比多层要高出很多,并且体量也大很多,这些都给高层建筑带来了不同的施工特点以及施工技术要点。

1、高度较高。高层建筑的高度高是其本身的一大特点,但这个特点也会造成在实际的施工中的垂直运输的工作量增大、难度增大,并且针对机械的要求也很高,如果任何一个高层建筑工程缺少了合适的运输设备,那么想要建好高层建筑就会十分困难。

2、高空作业较多。对于多层来说,高层建筑施工中的高空作业多并且困难。其中如何很好的解决设备、材料、人员的垂直运输是非常重要的问题。并且如何保证人员在高空作业中的安全也是非常重要的。

3、施工技术要求高。在多层建筑中,一般以砖混结构为主,而目前高层建筑以钢筋混凝土为主,并朝着钢和钢混结构发展。而钢筋混凝土需要在现场进行浇筑,高层建筑的施工技术要求要比多层建筑的施工技术要求高。

4、基础埋置深度深。由于高层建筑本身就存在高、大的等特点,所以要想增强其稳定性,地基的埋设必须要保证大于整体建筑高度的1/12,而桩基应保证大于高层建筑高度的1/15,并且要保证高层建筑必须有一层地下室。对于软土的地基来说,施工方案存在多种,并且不同的方案对于工程和成本影响都不一样,所以必须要对方案深入研究后进行选择。

5、高层建筑施工周期较长。相对于多层建筑来说,高层建筑的施工周期就相对较长。一般多层的平均施工周期在10个月左右,而高层也大约为2年左右。而想缩短工期,一般都从装饰和结构施工上进行。由于浇筑混凝土是高层建筑的重要工序,所以选择合理的模板可以有效的缩短工期。

6、高层建筑施工条件复杂。目前大多数的高层建筑都在城市的市区进行施工,也就是说高层建筑一般都建立在建筑物密集的地区。所以在施工中必须要保证现场的设备、材料等的数量不要过多,并且要根据实际条件来选择合适的机械。不仅如此在施工时还要做好对周围建筑的保护。例如基坑降水和基坑开挖的过程,必须要时刻的关注道路地面以及建筑物是否出现裂缝,一旦出现隐患必须尽快进行补救。

二、工程实例

某工程地下3层,地上81层,建筑面积14197万m2。主楼中间部分为“核心墙+劲性混凝土”筒中筒结构,外框为全钢结构,26根箱形钢柱(最大规格为2500mm×1500mm×70mm)通过钢梁、斜撑与核心墙连接,楼面铺设压型钢板(14万m2)后浇混凝土,结构复杂,斜撑、异型构件多,施工难度大。

1、大型M440D内爬塔吊的爬升与拆除技术

塔吊是超高层建筑钢结构工程的施工核心设备和垂直运输设施,垂直设备的选择与布置应根据超高层建筑的结构形式、现场条件及运输构件的重量等因素综合考虑。该工程选用的2台大型M440D内爬塔吊,分别布置在核心墙井道1、5中。如图1中所示的1、2号塔吊,能满足所有构件、材料的垂直运输,并可用于超重、超高及偏心构件的双机抬吊。塔吊的爬升方法不是传统的“塔吊互吊”方法,而是“卷扬机+扁担”的辅助爬升系统,提高了塔吊的使用效率,加快了爬升速度。塔吊的拆除采用了“以大化小、化整为零”的方法,很好地解决了大型塔吊拆除困难的问题。

2、“核心墙+劲性混凝土”技术

该工程采用“核心墙+劲性混凝土”技术,核心墙筒由1、2、3、4、5个井道组成,内有钢结构柱24根,标准层内有钢梁24根。高宽比达到1:9,超出了结构设计标准的1:6.5,增加了吊装、组对和焊接难度。采用“8榀地面2层拼装后整体吊装”的吊装方法和“区域吊装、跟踪校正”的施工方法(先吊装南、北两边土建插入施工后就位困难的2榀扁担梁,然后将东、西各3榀拼装梁吊装就位,最后安装联系短梁)后,加快了钢结构的施工进度,减少了安装与土建交叉作业所造成的影响,钢结构施工周期仅为7.5h/层,核心墙施工周期减少到3d/层。

3、超高层钢结构吊装技术

该工程的主体钢结构工程的吊装直接决定整个工程的施工速度和施工质量,通过采用“区域吊装”和“一机多吊”的方法,解决了箱形柱、“A”形斜柱、桅杆等高、重、大、悬结构的吊装。

26根30t左右的箱形柱,直接利用柱两端的临时连接板作吊点进行双机抬吊。

对于长63.2m、重232t、截面1700mm×1300mm×45mm×36mm的“A”形斜柱,分3段运至现场组对,单边各段分别为47t、26m,38t、24m,24t、13.2m,而“A”形斜柱安装后的水平倾角设计为70°30′,抬吊就位时一端始终处于悬空状态,因此,采用立于“A”形斜柱间的门架进行辅助安装就位每段斜柱的悬空组装、校正、焊接等。吊装工艺为:安装门架,其横梁至“A”形斜柱底段的安装高度→在门架横梁再定位出斜柱的就位位置→在托架两端分别布置30t千斤顶→双机抬吊斜柱底段→将斜柱底段的上端嵌入门架横梁定位→校正斜柱底段后焊接底端固定→对称安装另一侧的“A”形斜柱的底段→两侧柱间用联系梁连接加固→加高门架至斜柱中段的安装高度y同安装斜柱底段的方法吊装斜柱中段并再加设联系梁加固→安装连接“A”形斜柱的箱形大梁→加高门架至斜柱上段的安装高度→采用插入式、倒链辅助方法安装斜柱上段。

4、钢结构焊接技术

超高层钢结构的焊接内容复杂、工作量大、质量要求高,必须选择合理的焊接工艺才能保证工程质量。一般要求选用优秀的电焊工,定期对焊接设备进行调试,选择适当的气体压力和气体流量,搭设风雨棚,形成良好的施焊角度等。

该工程采用CO2气体保护焊,通过反复试验,先后确定了运用于立焊、斜立焊的焊接参数,通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理、焊枪施焊角度的探索,形成了一整套“挑、压、拖、带、转”的操作方法,成功应用于超厚构件的立向、斜立向焊接接头。

结束语

高层建筑已经成为很多城市中的一道风景,也为很多城市解决了人口的居住问题,无论是对城市还是大众来说都具有重要的意义,所以在高层建筑施工时必须要不断克服难度,将高层建筑的技术做到更好,建造出更好的高层建筑。

参考文献:

[1]王国伟.高层房屋建筑施工技术的要点及价值[J].现代物业(中旬刊).2018.

[5]任红升.对高层房屋建筑施工技术的分析[J].建材与装饰.2017.

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