1、高层建筑的施工技术和施工管理问题分析【摘 要】本文根据作者施工单位所承载的高层建筑施工中的典型实例进行分析,详细探讨了高层建筑在规模、结构以及功能方面的特点,归纳相关的高层建筑施工技术和施工管理,同时总结保证工程质量的经验和教训。 【关键词】高层建筑;施工技术;施工管理 1 引言 近 15 年来,我国高层建筑特别是超高层建筑发展迅速.体量越来越大,高度越来越高,建筑外形和功能越来越多样化,建筑结构也随之发生变化,出现了不少新的结构形式。为了适应这种状况,建筑施工领域也在不断发展和进步。出现了不少新技术、新材料、新工艺、新设备1。同时,为了适应市场经济发展的需要,符合国家建设和谐社会的要求,建设
2、工程施工项目管理水平也在不断提高从而大大地促进了施工项目管理的科学化、规范化和法制化2。笔者通过几个工程实例概括地介绍目前高层建筑的主要类型和施工特点,分析高层建筑的施工技术和施工管理,并对项目管理的改革作了扼要阐进。 2 施工技术的发展 2.1 深基坑支护 随着基本建设的发展和施工现场的条件变化,护壁桩,内支撑,土钉墙,预应力锚杆,应运而生。源层搅拌桩,止水摊幕,劈裂注浆,高压喷射注浆等止水措施得到长足发展,在城市中心区场地狭小、周边地下环境复杂时,还应用了地下连续墙和逆作法施工。住房和城乡建设部,在“危险性较大的分部分项工程安全管理办法”中将“开挖深度超过3m(含 3m)或虽未超过 3m,
3、但地质条件和周边环境复杂的基坑(槽)支护、降水工程”定为危险性较大的分部分项工程范围,施工前施工单位在编制施工组织设计的基础上,针对危险性较大的分部分项工程,要单独编制安全技术措施文件。当“开挖深度超过 5m(含 5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程。开挖深度虽未超过 5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程”定为“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围” 。还规定:对“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,专项方案应当由施工单位组织召开专家论证会。 ” 2.2 基础工程 高层建筑对地基处理的要求,不仅需要达到设
4、计的承载力,而且还要保证基础具有一定的埋置深度。桩基的选型,应综合考虑到地质条件、上部结构类型、荷载特征、施工条件与环境、检测条件等因素,做到因地制宜,就地取材,施工可行,保护环境和节约资源等。区较广泛应用的有灌注桩和预制桩两大类型,其中人工挖孔桩施工质量控制比较直观,但劳动强度大,生产工人工作环境艰苦,具有一定的危险性。岩石基础的天然地基,为了保证地下室箱形基础的抗漂浮,尚需要在岩层中设置预应力锚杆。为了满足高层建筑的使用功能,其地下室的设备用房、地下停车场、人防设施等是重要的配套设施之一,而侨城花园却巧妙地在高层住宅群的中心位置,单独设置单建式地下室,顶部的屋顶花园,成为小区一道亮丽的风景
5、线。 2.3 钢筋的机械连接和焊接技术 钢筋连接是高层建筑施工中,保证主体结构施工质量的最为关键的工序之一。由于电渣压力焊对大直径钢筋或进口钢材,可焊性不太理想,合格率不易保证达到 100%,而气压焊除工艺复杂外,受天气和环境的影口向较大现已逐步被淘汰。上世纪 90 年代机械连接技术得到飞快发展,先后出现了锥螺纹接头,冷挤压接头,直螺纹接头。随着国家行业标准的出台,机械连接技术日趋成熟,目前钢筋加工过程中,通常采用闪光对焊。竖向钢筋小于 20 的采用电渣压力焊,大于 20 的通常采用直螺纹钢筋机械连接技术。 2.4 模板工程 模板工程一般约占钢筋混凝土结构总造价的 25%,但劳动量却占到35%
6、,工期占到 50%60%,对加快施工速度,保证施工质量和降低施工成本,具有较大的影响。高层建筑的模板利用率一般比多层建筑要高一些,特别是标准层,只要做局部修补,逐步更换,就能够做到重复周转利用。为了满足高层建筑特定的建筑要求,如圆形柱,曲面阳台,弧形墙等构件,应用了定型钢模板,局部加工定做了玻璃钢模板,塑料模壳等,电梯井道内应用了组合式铰接筒模,对于大跨度或预应力结构,还采用了早拆体系技术,以减少模板的投入量。清水混凝土技术在高层建筑中的应用也有很大的发展。模板支撑系统的施工技术也日趋成熟,转换层的厚板、深梁,采用组合钢管柱、型钢桁架梁、格构柱,分层卸荷、逐层传递等措施,解决了以上的几个难题。
7、目前 3m 以上的厚板结构转换层,6m 高的深梁,都不再采用分层浇筑,都能实现一次浇筑成型:100m 以上的临空面、数十米的悬挑结构,也都能不用搭设满堂脚手架支撑。 2.5 混凝土施工技术 运输:泵送混凝土的设备和施工工艺已非常成熟,比如施工的世贸大厦等高层建筑采用 HBT80 输送泵,237m 高也能一次泵送到位。 大体积混凝土旄工:在高层建筑的地下室底板、结构转换层等部位,对控制温度和收缩裂缝有较高的要求,优化配合比、加强施工中的温度控制、改善约束条件、削弱温度应力、提高混凝土的极限拉伸强度,已形成共识。 高性能混凝土:基于耐久性要求的防水混凝土、纤维混凝土、高强混凝土、补偿收缩混凝土在高
8、层建筑中逐步得到推广应用,高空免振捣钢管混凝土对混凝土的塌落度、和易性、扩展度、流速等工作性能指标提出更高的要求。 2.6 型钢混凝土组合结构施工技术 由于在钢筋混凝土中增加了型钢,型钢以其固有的特点,提高了结构的强度和延性,以型钢、钢筋、混凝土三位一体的型钢混凝土结构,具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点,与钢结构相比,具有防火性能好,结构局部和整体稳定性好,节省钢材的优点。目前,国内高层建筑工程中,都是有针对性的在需要发挥型钢混凝土承载力大、延性好、刚度大的特点的部位采用,如在框架一剪力墙结构、筒体结构、框支剪力墙结构中的框支层等,采用型钢混凝土框架柱;在跨度较大
9、的框架结构中采用型钢混凝土梁;根据受力要求,在一般剪力墙和筒体中采用型钢混凝土结构。 3 施工技术管理的改革 3.1 工程造价管理和高层建筑概算指标 20 世纪 50 年代初,我国政府引进了前苏联的概预算管理制度,逐步完善 7 各省市的单位估价表,到 80 年代末全面推行的是全国统一综合定额,是以子分部工程为子目,给出单位工程量的综合单价,而后针对材料含量增减进行调整,得到直接费用,按政府规定的系数计算间接的管理费和税金。在市场努济条件下逐步建立了以市场形成价格为主的价格机制,实行量价升离,施工企业面对着剧烈的市场竞争,是以工程定额作为指导,通过竞争形成工程造价,政府仅对消耗标准作宏观管理,制
10、定了施工单位现场安全文明措施费费率,规定作为非竞争性费用。近年来建筑业的经济过热,在人民币升值的带动下,大部分建筑材料均出现上涨趋势,劳务市场的人工单价也不断上调,影响到高层建筑的造价增加。 3.2 项目管理机制 具有标志性特征的高层建筑,施工过程倍受各方面的关注,施工企业应根据自身条件和工程特点做出决策,采用职能组织结构或线形组织法来组建项目组织管理网络,有公司工程处项目部,以及公司项目部两种管理模式。项目经理代表企业对项目的施工进度、产量质量、成本核算进行控制,对施工合同和信息传递进行管理,对施工现场进行组织协调。改革 开放以来,项目管理法,逐步取代了施工企业的三级管理模式,承包责任制解决
11、了大锅饭的粗犷管理。目前,前建筑企业项目经理资质管理制度正向建造师执业制度过渡。专一性强,分包单位多是高层建筑施工的特点之一,交叉作业、界面重叠、相互制约、协调量大而广,总承包单位要依靠组织措施、技术措施和经济措施,实施总承包管理和指挥协调工作,以保证质量、安全、进度和成本目标的实现。 4 结语 根据作者团队就所参加的一些大型复杂高层建筑的施工经验和了解的资料,概括地叙述了高层建筑施工技术、施工管理的发展情况,希望对于今后高层建筑施工具有一定帮助。 参考文献: 1樊胜军, 蒋红妍, 刘振江, 等. 定型大钢模板体系在高层建筑施工中的应用J. 四川建筑科学研究, 2012,38(1). 2蔡云龙, 王海慧, 杨斌, 等. 液压爬升卸料平台在某高层建筑施工中的应用J. 施工技术,2012,41(6).