超高層建筑施工特點(diǎn)及分析

超高層建筑施工特點(diǎn)及分析摘要：城市工業(yè)和商業(yè)的發(fā)展，城市人口的猛增，建設(shè)用地的緊張，促使建筑向高空發(fā)展，高層建筑施工技術(shù)也越來越多的被運(yùn)用。本文圍繞高層建筑的施工特點(diǎn)展開，并簡要闡述了高層建筑的強(qiáng)度控制、裂縫控制及“三線”控制。關(guān)鍵詞：高層建筑施工技術(shù)控制措施1高層建筑的定義及施工特點(diǎn)1.1高層建筑的定義目前，對于高層建筑尚無統(tǒng)一的嚴(yán)格定義。不同國家、不同時(shí)期，對于高層建筑的定義也不同，但原則上是以層數(shù)和建筑高度來標(biāo)定的。如：德國規(guī)定22m以上的建筑物為高層建筑；英國規(guī)定24.3m以上的建筑物為高層建筑；美國規(guī)定24.6m以上或7層以上的建筑物為高層建筑；法國規(guī)定居住建筑高度在50m以上，其他建筑高度28m以上的建筑為高層建筑；日本規(guī)定8層以上或者高度超過31m的建筑為高層建筑。在我國，JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》將10層及10層以上或高度超過28m的住宅建筑結(jié)構(gòu)和房屋高度大于24m的其他民用建筑，劃為高層民用建筑；GB50045-1995《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和JGJ99-1998《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定10層及10層以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑為高層建筑。因此可以認(rèn)為10層及10層以上的住宅和約24m以上高度的其他建筑為高層建筑，也可以把40層或超過100m的建筑單列出來稱為超高層建筑，而把9層以下或高度不超過24m的建筑稱為中高層建筑（7~9層）、多層建筑（4~6層）或低層建筑（^3層）。1.2高層建筑的施工特點(diǎn)1.2.1工程量大、工序多、配合復(fù)雜高層建筑的施工，土方、鋼筋、模板、混凝土、砌筑、裝修、設(shè)備管線安裝等工程量都要增大，同時(shí)工序多，十多個(gè)專業(yè)工種交叉作業(yè)，組織配合十分復(fù)雜，同時(shí)，由于工程量大引起的對技術(shù)提出了更高的要求，比如大體積混凝土裂縫控制技術(shù)，粗鋼筋連接技術(shù)、高強(qiáng)度等級混凝土技術(shù)，新型模板應(yīng)用技術(shù)等。1.2.2施工準(zhǔn)備工作量大高層建筑體積、面積大，需用大量的各種材料、構(gòu)配件和機(jī)具設(shè)備，品種繁多，采購量和運(yùn)輸量龐大。施工需用大量的專業(yè)工種、勞動力，需進(jìn)行大量的人力、物力以及施工技術(shù)準(zhǔn)備工作，以保證工程順利進(jìn)行，同時(shí)，由此引起的施工場地狹小一般都是施工難點(diǎn)，如何有效分配調(diào)整施工現(xiàn)場平面布置以保證施工順利進(jìn)行也可以考驗(yàn)施工企業(yè)現(xiàn)場管理水平。1.2.3施工周期長，工期緊高層建筑單棟工期一般要經(jīng)歷2?4年，平均2年左右，結(jié)構(gòu)工期一般為5?10d一層，短則3d一層，常常是兩班或三班作業(yè)，工期長而緊，且需進(jìn)行冬、雨期施工，為保證工程質(zhì)量，應(yīng)有特殊的施工技術(shù)措施，需要合理安排工序，才能縮短工期，減少費(fèi)用，同時(shí)，還需制定一系列安全防范措施和預(yù)案以保證安全生產(chǎn)。1.2.4基礎(chǔ)深、基坑支護(hù)和地基處理復(fù)雜高層建筑基礎(chǔ)一般較深，大多1?4層地下室，土方開挖、基坑支護(hù)、地基處理以及深層降水，安全和技術(shù)上都很困難復(fù)雜，直接影響著工期和造價(jià)，采用新技術(shù)較多，如逆作法、復(fù)合地基成套技術(shù)。1.2.5高處作業(yè)多，垂直運(yùn)輸量大高層建筑一般為45?80m，甚至超過100m，高處作業(yè)多，垂直運(yùn)輸量大，施工中要解決好高空材料、制品、機(jī)具設(shè)備、人員的垂直運(yùn)輸，合理地選用各種垂直運(yùn)輸機(jī)械，妥善安排好材料、設(shè)備和工人的上下班及運(yùn)輸問題，用水、用電、通訊問題，甚至垃圾的處理等問題，以提高工效。1.2.6層數(shù)多、高度大、安全防護(hù)要求嚴(yán)高層建筑層數(shù)多，高度大，一般施工場地較窄，常采取立體交叉作業(yè)、高處作業(yè)多，需要做好各種高空安全防護(hù)措施，通訊聯(lián)絡(luò)以及防水、防雷、防觸電等。為保證施工操作和地面行人安全，不出各類安全事故，相應(yīng)也要求增加安全措施費(fèi)用。1.2.7結(jié)構(gòu)裝修、防水質(zhì)量要求高，技術(shù)復(fù)雜為保證結(jié)構(gòu)的耐久性，美化城市環(huán)境，對高層建筑主體結(jié)構(gòu)和建筑物立面裝飾標(biāo)準(zhǔn)要求高；基礎(chǔ)和地下室墻面、廚房、衛(wèi)生間的管道和防水都要求不出現(xiàn)任何滲漏水，對土建、水、電、暖通、燃?xì)?、消防的材質(zhì)和施工質(zhì)量要求都相應(yīng)提高，施工必須采用有效的技術(shù)措施來保證，特別是常采用大量的新技術(shù)、新工藝、新材料和新機(jī)具設(shè)備和各種工藝體系，施工精度要求高，施工技術(shù)十分復(fù)雜。1.2.8平行流水、立體交叉作業(yè)多，機(jī)械化程度高高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層多，為了擴(kuò)大施工面，加速工程進(jìn)度，一般均采用多專業(yè)工種，多工序平行流水立體交叉作業(yè)；為提高工效，大多采用機(jī)械化施工，比一般建筑施工配合復(fù)雜，需要解決好多工種、多工序的立體交叉配合及縱橫向各方面關(guān)系問題，以保證施工按計(jì)劃節(jié)奏合理進(jìn)行。2高層建筑的強(qiáng)度控制2.1配比的選定工程開工前，一般均要按設(shè)計(jì)要求配制不同強(qiáng)度等級的混凝土，并都要到法定試驗(yàn)機(jī)構(gòu)做級配試驗(yàn)，待級配報(bào)告出來后，根據(jù)級配做配合比試驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)室配比)，在實(shí)際施工時(shí)照此執(zhí)行。但問題就在于級配與現(xiàn)場施工過程中是否相符。有資料統(tǒng)計(jì)顯示，若因砂的含水率增多，砂率下降2%?3%，混凝土強(qiáng)度將下降15%?20%，而水泥數(shù)量的影響為5%?20%，石子及砂的級配影響為5%?20%；水灰比影響為多增l%，強(qiáng)度降低5%?10%。既然影響如此之大，那就應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。根據(jù)地區(qū)市場原材料情況進(jìn)行不同配比的試驗(yàn)，以確保在施工過程中配比的及時(shí)調(diào)整，如5?40mm石子，MV2.3細(xì)砂做一組；5?40mm石子，MN2.3中粗砂做一組等等。對實(shí)驗(yàn)室配比結(jié)合原材料的含水量、含泥量進(jìn)行施工配合比調(diào)整，以確保實(shí)驗(yàn)室配比的實(shí)際通用性。在實(shí)際施工中要加強(qiáng)原材料把關(guān)工作，砂石級配不良時(shí)，采取相應(yīng)措施調(diào)整，如適量摻入0.5mm?10mm砂石等。2.2嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)制度高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期，而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明，在配比、原材料、振搗控制嚴(yán)格的情況下，仍出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度不足。分析其原因，多為搶工期、養(yǎng)護(hù)時(shí)問嚴(yán)重不足。據(jù)有關(guān)專家測試結(jié)果，其強(qiáng)度比全濕養(yǎng)護(hù)28天：全濕養(yǎng)護(hù)3天：空氣中養(yǎng)護(hù)28d分別為2：1.5：1，由此可見養(yǎng)護(hù)的重要性。對大體積澆筑的混凝土應(yīng)有養(yǎng)護(hù)方案，從養(yǎng)護(hù)開始至養(yǎng)護(hù)結(jié)束應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，從主觀意識上要對養(yǎng)護(hù)有足夠的認(rèn)識。養(yǎng)護(hù)方案中應(yīng)從人員、水源、晝夜、覆蓋等多方面措施進(jìn)行考慮，不漏主要關(guān)鍵細(xì)節(jié)。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)期的督查。對養(yǎng)護(hù)所采取的措施及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)情況進(jìn)行跟蹤記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，確保養(yǎng)護(hù)的有效性。3高層建筑“三線”控制所謂“三線”控制就是軸線控制、標(biāo)高控制、垂直度控制。軸線、標(biāo)高、垂直度類似于建筑物的經(jīng)絡(luò)。對高層建筑來說，由于涉及面廣，操作難度大，經(jīng)常會發(fā)生位移或不準(zhǔn)現(xiàn)象?！叭€”的控制是高層建筑的一大難點(diǎn)。3.1垂直度的控制控制垂直度是保證高層建筑的質(zhì)量基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。為了控制在建工程的垂直度，首先應(yīng)根據(jù)大樓柱網(wǎng)布置情況，先將大樓四個(gè)邊角柱的位置確定。在安裝四個(gè)邊角柱的模板時(shí)，沿柱外層上彈出厚度線，立模、加支撐，采用吊線的方法測定立柱的垂直度。在保證垂直度100%后，對準(zhǔn)模板外邊線加固支撐、澆筑混凝土。待四角柱拆模后，其他各列柱以該四柱為基線，拉條鋼線，控制正面的平整度和垂直度。過程中的垂直度控制，應(yīng)用激光儀加重錘進(jìn)行雙重較驗(yàn)，這樣更能增添垂直度的準(zhǔn)確性，同時(shí)加上內(nèi)、外雙控使高層建筑的豎向投測誤差能減小到最低限度。3.2軸線的控制軸線傳遞。高層建筑施工過程中，腳手架與施工層同步向上，導(dǎo)致從外圍一些基準(zhǔn)點(diǎn)無法引測。因此在土0.00結(jié)構(gòu)施工復(fù)核軸線無誤后，以一層樓面為基準(zhǔn)在最長縱橫向預(yù)埋多塊200X200X8mm鋼板，在鋼板上標(biāo)出控制軸線或主軸線控制點(diǎn)。二層及以上施工時(shí)，以一層樓面為基準(zhǔn)在每層樓面相應(yīng)位置留設(shè)200X200mm方洞，采用大線錘引測下層樓面的控制點(diǎn)，再用經(jīng)緯儀及鋼卷尺進(jìn)行軸線校正，放出各層軸線和細(xì)部尺寸線。過程線的控制。掛起兩條線，澆好剪力墻，這是過程線控制的關(guān)鍵。澆筑剪力墻，宜用18mm厚優(yōu)質(zhì)膠合夾板，外墻外圍組合固定大模板，內(nèi)墻散裝散拆進(jìn)行組合模編號。這樣墻體平整度得到了保證，但更要注意的是墻體的垂直度。為此：①模板支撐時(shí)嚴(yán)格控制好剪力墻的四角，確保四個(gè)角的垂直度偏差在最小范圍內(nèi)：②澆筑混凝土?xí)r，在剪力墻外平面的腰部和頂部掛雙線，確保線和模板始終保持一致，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整，從而達(dá)到線性控制的目的。3.3標(biāo)高線的控制在每層預(yù)控軸線的至少四個(gè)洞口(一般高層至少要由3處向上引測)進(jìn)行標(biāo)高的定位，同時(shí)輔以多層標(biāo)高總和的復(fù)核，然后輔以水準(zhǔn)儀抄平，復(fù)核此四點(diǎn)是否在同一水平面上，以確保標(biāo)高的準(zhǔn)確性。這其中對四個(gè)洞口標(biāo)高自身的準(zhǔn)確性要求提高，因施工過程中模板、澆筑、加載等原因，洞口標(biāo)高可能失去基準(zhǔn)作用。為此必須確保引測點(diǎn)的可靠性，加強(qiáng)洞口處模板支撐，同時(shí)輔以直徑為12mm的鋼筋控制該部位樓面厚度，確保標(biāo)高的準(zhǔn)確。在大樓四角、四周具備條件處設(shè)立層高、累計(jì)層高復(fù)核點(diǎn)，每層向上都附以該位置進(jìn)行復(fù)核，防止累計(jì)誤差過大。層面標(biāo)高復(fù)核過程中必須實(shí)現(xiàn)每層面的四個(gè)洞口控制點(diǎn)與外層高復(fù)核點(diǎn)在同一水平面上方能確認(rèn)標(biāo)高的準(zhǔn)確性，達(dá)到標(biāo)高控制的目的。4建筑裂縫的控制從我國的《混凝上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)看出，裂縫寬度在不同的環(huán)境下，不同的混凝土結(jié)構(gòu)其裂縫寬度也有不同的控制標(biāo)準(zhǔn)，允許裂縫最大為0.2mm?0.4mm。但作為裂縫控制來說，應(yīng)以預(yù)控為主，等裂開了、縫增大了再補(bǔ)救那是萬不得已。裂縫分為運(yùn)動、不穩(wěn)定、穩(wěn)定、閉合、愈合等幾大類型。雖說骨料內(nèi)部凝固時(shí)產(chǎn)生的微觀裂縫不可避免，但從質(zhì)量角度考慮應(yīng)盡可能減少。由于高層建筑混凝土強(qiáng)度等級普遍較高、混凝土量較大，且?guī)в械叵率?。所以裂縫產(chǎn)生的可能性更大。下面主要敘述有關(guān)對裂縫的“放”、“抗”相關(guān)措施。(1)“放”的措施，就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施；所謂“抗”，就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，在沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的措施?！胺拧钡拇胧浩鲋畛鋲χ两咏旱?，留一定高度，砌筑完后間隔至少一周，宜15d后補(bǔ)砌擠緊；合理分縫分塊施工；在柱、梁、墻板等變截面處宜分層澆搗等?！翱埂钡拇胧孩俦M量避免使用早強(qiáng)高的水泥，積極采用摻合料和混凝土外加劑，降低水泥用量（宜＜450Kgm3）。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，每1立方米混凝土的水泥用量增加10kg,其水化熱將使混凝土的溫度升高1°C。高層建筑混凝土用量大，有時(shí)還有大體積混凝土的澆筑，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用角度宜摻入外加劑。當(dāng)然摻入外加劑后，要預(yù)計(jì)對早期強(qiáng)度的影響程度。據(jù)此可提請?jiān)O(shè)計(jì)科研部門予以探討和評定。②選擇合理的最大粒徑砂石，這樣可減少水和水泥用量，減少泌水、收縮和水化熱。有資料顯示：用5?40mm碎石，比用5?25mm的碎石，可減少用水量6?8降低水泥用量15kKgm3；用M=2.8的中粗砂比用M=2.3的中粗砂，可減少用水量20?25Kgm3，降低水泥用量20?25Kg^3。③在施工工藝上，應(yīng)避免過振和漏振，提倡二次振搗、二次抹面，盡量排除混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。④現(xiàn)澆板中的線盒置于上、下層筋中間，交叉布線處采用線盒，沿預(yù)埋管線方向增設(shè)鋼筋網(wǎng)帶。（3）“放”、“抗”相結(jié)合的措施：在混凝土裂縫的預(yù)防中，對新澆筑混凝土的早期養(yǎng)護(hù)尤為重要。為使早期盡可能減少收縮，需主要控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，避免表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生較大收縮的同時(shí)，受到內(nèi)部約束而易開裂。對于大體積混凝土而言，應(yīng)采取必要的措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)：同時(shí)在養(yǎng)護(hù)過程中對表面、中間、底部溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測（尤其在前3天）。對混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫宜控制在25C以內(nèi)，否則因溫差過大產(chǎn)生混凝土裂縫。5結(jié)語高層建筑的施工過程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性的工程，要做好這項(xiàng)工作，需