关于高层建筑施工技术的控制要点研究

2013-04-29 10:41叶林富
建筑与文化 2013年8期
关键词:控制要点高层建筑施工技术

叶林富

【摘 要】 随着改革开放的不断深入,我国建筑产业步入了发展黄金期。现代建筑体系以高层建筑为主,体现了一个时代的元素。但是,切实开展高层建筑施工质量管理,特别是施工技术控制要点,是控制质量管理,创造工程管理良好条件的重要方面。本文基于高层建筑施工的施工条件、环境和施工技术需求,分析了高层建筑的施工特征。进而针对施工特点,分析了高层建筑施工的现状。最后,立足于施工特征與现状,从逆向施工技术、钢结构施工技术、混凝土施工技术等方面,论述了各施工技术的要点和质量控制措施,以提高高层建筑的施工质量,促进我国建筑产业朝着“又快又好”的方向健康发展。

【关键词】 高层建筑;施工技术;钢架结构;控制要点

前言

近年来,在经济持续发展的背景下,城市化进程加快,高层建筑成为了现代建筑结构的“主角”。但随着产生的高层建筑施工问题,也成为人们关注的热点。在建筑产业快速发展的环境下,切实强化高层建筑的施工技术与质量控制,有着极为重要的现实价值。一方面,可以有效地减小高层建筑的安全问题;另一方面,高层建筑的施工技术提高,可以有效地改善居民的居住环境,是提高生活水平的一种体现。但是,我国建筑产业仍处于发展阶段,高层建筑施工仍存在着诸多问题。所以,我们不仅要强化施工技术要点的认识,而且要落实施工技术的质量控制与管理,从本质上提升高层建筑的施工质量,促进我国建筑产业良性发展。

1 高层建筑的施工特征分析

近年来,我国城市化建设步伐加快,建筑产业得到飞速发展,施工技术也取得了较大进步。面对日新月异的建筑产业发展,我国建筑结构已由传统形态下的单一结构向多元化的复杂结构方向转变。与此同时,建筑施工也面向于智能化、安全化和规范化,正逐步形成现代化的建筑产业链。在现代建筑施工中,高层建筑施工是绝对的“主角”。相比较于其他的施工形式,高层建筑施工具有以下几点特征:(1)高层建筑施工的施工条件比较严格,特别是施工技术含量高,且工程量大、施工周期长。就高层建筑的构建性能而言,高层建筑的安全性能,尤其是对抗风性和密闭性,有着严格的要求;(2)高层建筑的结构复杂,地基承载量大,这就强调了地基的高强度需求。在实际施工中,一定要确保地基承载强度在设计需求的安全范围之内,一旦发现地基处于超负荷状态,就极易引发高层建筑结构出现倒塌问题。所以,在高层建筑的地基方面,需要严格执行两个原则:①地基承载与结构需要与建筑设计需求相吻合,切勿人为因素的随意更改;②为避免来自大气层的因素影响,地基需要足够合理的深度。从实际施工来看,地基强度与高层建筑施工有着一定的联系,也就是,建筑结构越复杂、越高,其对地基的要求也就越高。所以,在高层建筑施工中,其地基强调深度够深、承载面积较大,以满足建筑结构的承载需求,以及处理结构抗浮等问题;(3)高层建筑的结构性能优越,且强调结构风格化、时代元素浓厚。从现实高层建筑来看,高层建筑的时代元素浓厚,且复杂混合型结构中充满了现代人的风格。所以,这些结构元素的融入与体现,都集中到了一点,那就是高层建筑的结构性能好,符合现代的建设需求和人们生活理念。

2 高层建筑施工的现状分析

绿色环保已成为当今社会的“主色调”,而高层建筑就是“主色调”的重要参与者。近年来,我国建筑施工技术取得了较大进步,但在诸多方面也暴露出不足之处,尤其是面对日益复杂的建筑结构需求,高层建筑的施工技术也急需改进与创新。就实际来看,高层建筑的施工技术选择,要严格遵循施工的技术需求,以及施工最优化方案,进行科学合理地选择。具体而言,可以从以下几点着手:(1)高层建筑的施工需求,会随着楼层的增加而不同,那么施工工艺的需求也会不同。一般情况,楼层越高,其施工作业的空间和时间都要进行周全的考虑,强化好工序的衔接、空间的有效利用等内容;(2)针对高层建筑的施工发展特别,尤其是垂直发展与作业面窄的特点,要不断地强化相关方面的施工效率,以满足与施工进度紧张的实际需求;(3)高层建筑复杂的施工条件,强调了高层建筑的作业条件恶劣。对此,施工工艺要不断的提高,以优化建筑结构,从一定程度上改善施工作业环境,进而确保施工作业的安全,以及施工质量的控制。总之,在高层建筑的施工过程中,要严格贯彻好“实事求是”的施工原则,并针对施工需求,不断的优化施工技术,以确保高层建筑的施工质量。

3 高层建筑施工技术的控制要点分析

高层建筑施工是一项复杂而系统的工作,强调了工程管理的到位、施工技术的高水平。从实际的施工来看,高层建筑施工的技术控制面比较广,各项施工技术的有效控制,都是确保施工质量与安全的重要因素。就施工技术的控制要点而言,其主要是逆向施工技术、预制模板技术、钢架结构施工技术、混凝土施工技术等方面。在实际施工中,要对这些施工技术要点有着清晰的认识与把握。本文就施工技术的控制要点,进行系统而全面的论述,以强化对其认识与把握。

3.1 高层建筑逆向施工技术要点

在高层建筑的实际施工中,逆向施工的内容丰富,主要包括了中间支承柱浇筑、建筑地下连续墙浇筑,以及向上逐层建筑浇筑等。相比较于顺向施工形式,高层建筑采用的逆向施工技术,有着以下几点明显特征:(1)对相关管线与建筑物布置施工完毕之后,通过紧靠或规划的方式,地下连续墙可以将红线构筑地下连续墙体,并也可以作为永久性的外墙。这样一来,建筑的面积就可以实现有效的扩大;(2)通过逆向施工技术,逐层浇筑的地下室结构的强度较大,特别是内部支撑的强度,相比较于临时支撑,其强度明显要大得多。这样一来,可以对基坑变形或沉降等问题,进行有效的规避;(3)在逆向施工技术的背景下,地下与地上的结构施工可以同步进行,这样不仅可以确保整体结构的施工质量,而且可以缩短施工工期,有效避免了工期紧张的问题。总之,要切实落实逆向施工技术,为工程施工管理创造条件,特别是满足施工质量控制的需求,切忌将逆向施工技术流于经验的进行开展。

3.2 高层建筑预制模板技术要点

对现代建筑施工而言,施工工期的有效控制关乎施工成败。高层建筑的施工中,施工较为复杂,且多以竖向施工为主。所以,在实际施工中,多采用爬模法和滑模法进行工期的有效控制,且在这些方法下,可以有效提高建筑结构的主体性能。而在实际施工中,爬模法和滑模法往往是结合起来采用,以最大化提高施工有效性。两种方法在很大程度上是相似的,主要体现在:(1)结构的整体性均良好,且伴随有较高程度的机械化作业模式;(2)两者对组织管理有着较高的要求,特别是对于高层建筑的立面结构,在造型方面表现出较大的限制性;(3)在高层建筑的施工中,通过预制模板技术,可以有效将爬模法和滑模法应用于实际之中,这样不仅可以缩短施工周期,而且可以有效地降低工程造价成本。

3.3 高层建筑钢结构施工技术要点

钢结构是现代高层建筑的主流,其凭借简洁大方的结构特点,深受现代人喜欢,所以在高层建筑施工中,钢结构施工技术被广泛应用,是高层建筑施工技术的控制要点。从实际来看,高层建筑的钢结构种类很多,强调了多样化的施工类型。例如,大跨度空间钢结构、钢和混凝土混合结构和高层重型钢结构等,都广泛应用于实际工程建设中。不过,钢是一种热传递材料,这就决定钢结构建筑在很大程度上具有热传导性。在火灾时,钢结构的热传导性会给高层建筑带来毁灭性灾难。因此,施工中的安全防范,特别是火灾事故的防范,是钢结构施工技术的控制要点。如钢结构焊接的安全进行,是预防事故火灾事故的重要工作面。在现实施工中,因钢结构焊接而引发的火灾事故较为频发。与此同时,钢结构在施工的过程中。伴随有各类大型设备的使用,如大型塔吊等的使用。所以,这些大型设备的安全使用也是控制的要点。并且塔吊的工作效率直接对钢结构的安全施工效率造成影响,对此,在钢结构的施工中,钢结构的安全吊装、准确测控、专业焊接等,均是钢结构施工技术的控制要点,要在实际施工中落到实处,方可确保钢结构施工的安全性。

3.4 高层建筑混凝土施工技术要点

在高层建筑的施工中,混凝土施工技术直接对施工质量造成影响。高层建筑的施工跨度大,受天气和时间的影响较大,进而对混凝土质量造成影响。所以,在实际施工中,切实提高混凝土施工技术要点具有突出的现实意义。在建筑施工的相关技术开始之前,需要针对建筑施工条件、环境和自身特点,科学合理地进行混凝土配置和原材料的选用工作,并做好相关的混凝土强度试验工作。在合理的配比实验下,可以对配置比例进行有效的调整,从而提高混凝土质量,满足建筑质量控制需求。同时,混凝土施工中,含水量、砂石等均要进行有效控制,基于严格的配比计算,确保建筑整体性结构良好。

与此同时,在高层建筑施工中,泵送混凝土技术是重要的技术部分。高层建筑对混凝土强度要求高、需求量大,这就强调混凝土配置的科学合理性。就实际来看,为满足泵送混凝土技术的需求,施工方多采用双掺技术,也就是掺化学外加剂和煤灰的技术。在该技术下,不仅可以有效地提高混凝土泵送的高度,而且可以较大程度的提高施工效率,缩短施工工期。

3.5 高层建筑地基与测量技术要点

在高层建筑的施工中,地基测量工作尤为重要。如果高层建筑的条件、环境比较复杂,特别是持力层较深、土质复杂、地下室埋置深度不足的情况,需要采用桩基的模式,以确保建筑结构的整体性,对于高层建筑施工中的预制桩,已在实际中使用较长时间,且质量也有着较好保证。针对承载力方法,正确使用预应力空心管,实现较大承载能力的状态。从实际来看,预制桩在地下水位区的使用方面较广泛。不过,预制桩也存在缺点,特别是造价高、截桩困难、钢量消耗大等问题,对实际使用造成影响。所以,多是采用现浇桩的方法进行地基施工。这主要是因为现浇桩具有造价低、适应性强的特点,并已逐步实现了机械化作业模式,非常适合于现代高层建筑的地基施工。对于基础埋置特别深的情形,施工技术的难度较大,且施工的安全系数低,相关的安全保护不容易实现。这就适宜采用沉井法进行施工,可以对高层建筑的施工起到十分重要的作用。

4 高层建筑施工技术要点的质量控制措施

施工技术控制要点与质量管理有着直接的关系,落实好施工质量控制,是工程管理的重要内容。本文针对施工技术要点的质量控制,阐述若干控制措施,如混凝土强度控制、“三线控制”、安全管理等,以提高高层建筑施工技术要点的施工质量。

4.1 落实好高层建筑的“三线控制”

(1)在高层建筑的施工过程中,垂直度的控制是首要任务。因为不仅垂直度控制直接关系到建筑结构质量,而且是施工环节的重要部分。所以,在实际施工中,为控制好建筑结构的垂直度,需要针对建筑结构的设计,特别建筑柱网的分布情况,以确定好建筑的边角柱。同时,边角柱的模板安装也要特别注意,需要采用吊线的方法,对立柱的垂直度进行准确的测定。如果垂直度是100%,需要基于模板外边线进行加固支撑处理。在模板拆除之后,以四角柱作为基线,科学准确地对平整度和垂直度进行有效地控制;(2)通过激光铅垂仪有效控制建筑结构的垂直度。一般需要选择合适的位置作为实际控制点,实现平面控制的有效落实。在轴线的控制中,轴线的传递要特别注意。因为在施工的过程中,脚手架与施工层是同步上升的,这样一来,就会造成外围的基准点无法进行引测。因此,在对2层以上楼层的施工中,需要以第一层作为基准,且每层楼面均要设置方洞,进而可以有效对下层楼面的控制点进行引测。最后,利用经纬仪和钢尺对轴线进行矫正处理。

4.2 做好高层建筑混凝土强度控制

混凝土是建筑预应力的主要构成,且混凝土配置、浇筑等都是影响施工质量的重要因素。在混凝土的配比中,首先是需要选定配比。一般情况下,需要针对市场原材,做好前期的配比实验工作,这样便于后期工程施工,特别是施工中的配比调整,需要依照前期的配比实验。在实际配比实验中,需要依据含沙量和含水量等因素,进行科学的配比调整。这是为了做到实验配比操作具有现实通用性,可以具体指导实际施工需求。且在具体的施工过程中,原材料的控制也非常重要,需要及时针对实验情况,做出有针对性的调整措施,以确保砂石级配的有效性。同时,高层建筑的养护工作也非常重要,特别是高层缘故制度需要严格执行。就一般而言,高层建筑多是泵送混凝土,这种混凝土不仅可以很大程度的缩短施工工期,而且可以有效改善混凝土的性能。但是,在实际操作中,也会伴随有混凝土强度不满足设计需求,进而引发较为严重的质量问题。所以,要严格贯彻好建筑养护制度,确保施工的高质量。与此同时,混凝土强度的评定工作也要强化,不能将工作流于形式化,这样不利于施工质量的控制。并且评定工作中,试块的强度满足于设计需求,但不能代表试块是完全合格,一定需要剔除一些不规范现象,把混凝土质量控制落到实处。

4.3 落实好高层建筑的安全管理工作

(1)基坑支护的安全管理非常重要,是安全管理的重要内容。在基坑开挖之前,需要针对建筑条件,特别是环境、地质情况,科学制定支护方案,以有效避免施工中出现安全事故;(2)落实好脚手架的安全管理工作,针对实际施工条件,进行充分计算之后,确定好施工脚手架。并针对施工工艺,编制好脚手架的相关安全方案;(3)施工中的模板工程也是管理的重点,我们知道,施工方案包括了制作、设计和模板的安装、拆除等内容。所以,针对施工中的混凝土情况,以及依据季节中的相关因素,做好支撑系统。在对模板的安装与拆除中,要严格遵循方案,有序进行模板的拆除工作,一般情况是先支后拆,首先对非承重结构部分的模板进行拆除,且模板拆除施工中,要安排专人进行质量控制。

5 结束语

在改革开放的新时期,落实好高层建筑的质量安全问题,关系到人民群众的切实利益问题。但是,高层建筑施工的强化工作,是一项复杂而系统的工程。我们要想在今后做好该项工作,需要从以下工作点入手:(1)强化对高层建筑施工的认识,特别是施工特征的清晰认识,是提高建筑施工的首要条件;(2)把握好高层建筑施工的现状,特别是准确把握好施工现状,可以指导施工技术的开展合作;(3)科学分析高层建筑施工技术要点,并切实做好相应的质量控制工作,把施工技术控制点落到实处。只有这样,才能有效提升高层建筑的施工质量,确保施工的有效性和安全性,进而促进我国建筑产业朝着“又快又好”方向健康发展。

参考文献

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