1、高层建筑土建施工关键技术的应用研究摘要:随着建筑业产业规模、产业素质的发展和提高,我国建筑技术水平在不断提高,尤其是一些单项技术已跻身世界先进行列。但土建施工还比较粗放,由于它步及面广、多种工种交叉作业导致工序复杂,所以它的质量决定了整个高层建筑工程的质量。在土建施工中如何加快科技成果转化,不断提高工程的科技含量,全面推进施工企业技术进步,促进建筑技术整体水平提高的唯一的途径就是紧紧依靠科技进步,将科学的管理和大量技术上先进、质量可靠的科技成果广泛地应用到工程中去,应用到建筑业的各个领域。 关键词:高层建筑;土建;关键技术 中图分类号: TU97 文献标识码: A 引言 随着科技水平的不断提高
2、,建筑施工技术的水平也相应得到了相当成熟的提高,特别是近年来,施工工程中不断出现的新技术和新工艺给传统的施工技术带来了较大的冲击,这一系列新技术的出现,不但解决了过去传统施工技术无法实现的技术瓶颈,推广和引导了新的施工设备和施工工艺的出现,而且新的施工技术使得施工效率得到了空前的提高,一方面它降低了工程的成本、减少了工程的作业时间,另一方面更是增强了工程施工的安全可靠度,为整个施工项目的发展提供了一个更为广阔的舞台。 一、高层建筑的施工特点 1、高层建筑施工周期长:高层建筑的施工周期平均为 2 年左右。要缩短施工周期,主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇
3、混凝土是高层建筑施工的主导工序,合理的选择模板体系是缩短主体结构工期,降低成本的主要途径之一。 2、高层建筑基础埋置深度深:高层建筑为了保证其整体稳定性,一般埋深至少在地面以下 5 m,超高层建筑的基础埋置深度甚至达 20 m 以上。深基础施工,地基处理复杂。尤其是在软土地基,基础施工方案有多种选择,对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术,是高层建筑施工的重点之一。 3、高层建筑体量大,工程量大:据统计,我国目前高层建筑平均建筑面积约为 1. 5 万平方米。由于工程量大,工程项目多,涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑,往往是边设计、边准备、边施工,总、分包涉及许多单
4、位,协作关系涉及众多部门。由于高层建筑层数多、工作面大,就可充分利用时间和空间,进行平行流水立体交叉作业。 4、高层建筑施工技术要求高:高层建筑施工技术主要以钢筋混凝土和钢材为主要结构材料及相关的施工技术构成,而钢筋混凝土又以现浇为主,需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高性能混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术。其次是装饰、消防、防水、设备等要求较高。平面类型的多样化、立面造型的个性化、立面色彩与周围环境的协调和谐,已经成为时代潮流;高层建筑的设备繁多,高级装修装饰多这些都给施工提出了更高的质量和技术要求。 二、高层建筑土建施工的主要技术分析 1、地基的施工技术 1.1 刚性桩柔性桩复
5、合桩基技术:这是一种用刚性桩(如素砼桩) 、柔性桩(如搅拌桩)与桩间土共同承担基础荷载的复合桩基技术。利用刚性桩本身强度较高,桩长较长,把上部结构荷载向深层传递,调动较深范围内土层的承载力。而利用柔性桩提高较浅层土的承载力,柔性桩的桩长较短。这样就把深层和浅层土的承载能力都发挥出来。从而形成刚性桩柔性桩与土共同作用的复合桩基。由于桩材料经济性好,土的能力得到充分发挥,因此有很好的经济效果。适用于浅层土层较软弱,而深层有较好土层的地区。 1.2 钢筋混凝土沉管灌注桩:这是是用长臂螺旋钻机钻孔,待到达预定的深度后,通过设在钻头的喷咀向孔内高压喷注水泥浆,同时向上提钻,至浆液达到没有塌孔危险时停止,
6、起钻后在孔内放置钢筋笼,投放粒料至孔口,然后利用补浆管(桩长超过 13m 时放一长一短二根补浆管) ,再向孔内二次补浆,直至浆液达到孔口为止。其特点是无噪音、无震动、无泥浆护壁排污。由于是高压注浆,其桩体很密实,与周围土体有明显的渗透加固作用,其承载力比普通灌注桩大幅提高,有很好的经济性。 2、混凝土施工技术 2.1 清水混凝土施工技术:清水混凝土技术是现浇钢筋混凝土技术中的一项新技术,它是将原始浇筑面直接作为装饰性表面的混凝土,质朴自然,体现出人类回归自然的追求理念。按装饰效果可以分为三类:普通清水混凝土、饰面清水混凝土、装饰清水混凝土。 清水混凝土技术作为混凝土技术的一项新技术,因其直接以
7、原始浇筑面作为装饰表面,使施工更简单方便,成本也随之降低,工程进度大大加快,而且缩减了工程使用后的维修工作量,维修费用更低。 2.2 混凝土施工的新材料-钢纤维砼:钢纤维砼是在普通砼中掺人适量钢纤维经拌合而成的一种复合材料,它不仅能改善砼抗拉强度低的缺点,而且能增强砼构件的抗剪、抗裂能力、耐久能力,能使脆性砼具有较好的延性特征。另外,钢纤维砼具有较好的能量吸收能力,因而它使构件具有优良的抗冲击能力,对于结构抗震性能有极大改善。钢纤维砼的应用,是混凝土施工技术中的一项突破,它弥补了建筑施工中建筑材料抗拉能力不足的问题,推动了建筑施工技术的发展。 3、给排水施工技术:建筑设备安装工程是建筑工程的重
8、要组成部分,而在本环节中,常常被忽视的就是给排水的预埋工作,经常出现的情况就是预埋以及预留的不准确性,以及经常会出现漏埋的现象,这对施工的进一步进行是很不利的,为了尽快的解决这一问题,使给排水的预埋工作能够顺利准确的完成,就要求做好预控的工作,主要工作如下: 3.1 套管加焊止水环法:在管道穿过防水砼结构处,预埋套管,套管上加焊止水环,止水环应与套管满焊严密,以延长渗水通路,增强阻水效能,并兼有锚固管道的作用,止水环数量应保证施工质量。 3.2 群管穿墙、防水作法:在群管穿墙处预留孔洞,洞口四周预埋角钢固定在砼中,封口钢板焊接在角钢上,要四周满焊严密。然后将群管逐根穿过两端封口钢板上的预留孔。
9、再将每根管与封口钢板沿管壁四周满焊严密(焊接时宜对称方法或间隔时间施焊,以防封口变形),从封口钢板上的灌注孔向孔洞内灌注沥青,灌满后将预留的沥青注孔焊接封严。3.3 大直径管道防水处理:对于单管或群管除按以上处理方法外,尚可在管道底部开设浇筑振捣孔,待其底部砼浇捣密实后,再将孔封严。 4、土建施工中的其他技术问题 4.1 混凝土浇筑顺序的安排,以薄层连续浇筑以利散热,不出现冷锋为原则;以尽可能采用二次振捣工艺;混凝土在浇筑振捣过程中出现的泌水应予以排除;根据土建工程大体积混凝土施工的特点和施工经验,实测的混凝土中心和与表面温度差,以控制在 25 度以内。 4.2 采用现代的控制理论对深基坑施工
10、过程进行控制,可以有效解决对周边环境的影响。工程控制方法主要分为三大类,即开环控制、闭环控制及自适应控制。自适应控制属于最新型的工程控制方法,理论研究和时间均取得了一定成果,但总体还是属于探索阶段;从目前来看闭环控制方法是深基坑施工技术控制中比较有效的方法。 三、土建施工关键技术在高层高层建筑工程中的应用 提高斜爬模与钢平台技术的应用 高层建筑在施工过程中, 安全技术是最为重要的环节, 关系着施工进度与人员生命安全。垂直与斜面是高层建筑结构的两个立面。在垂直立面, 相对较容易。但是, 在斜面时, 电动脚手与模板系统不能得到充分应用。所以, 应该使用系数高的脚手与模板。尤其是可分离式的斜爬模式,
11、 能够适应施工面积小、闹市区等特殊的施工环境。 提升钢平台技术的安全性较高, 系统性能较强, 是目前施工企业在核心施工时, 使用较多的技术。最新整体提升钢平台的系统, 可以有效解决核心筒形状变化较大, 无法应用相关技术的难题。这种技术主要是对高层建筑结构核心筒的剪力墙搭建平台, 然后使用提升机将整个钢平台逐渐提升。随着高层建筑施工进度推进, 会有内脚手需要拆除, 或是在拆除钢梁时, 对剪力墙进行悬毛脚手的适当增加。这样根据楼层的增高, 做好脚手的减少与增加, 可确保整体安全。 结束语 综上所述,土建施工技术应用在高层建筑中占有非常大的比重,同时建筑土建工程的施工也是一项非常复杂的工作,应该在施工的时候要精心安排、合理有序的组织工作,确保各个工作流程的质量都能够过关,并且在施工的过程中要对于施工的重点和难点进行重点的组织和设计,把高层建筑中土建施工过程当做高层建筑中的施工过程的一个重要的组成部分,注重先进技术的引用,使工程可以又好又快地完成。 参考文献 1贾荣强.建筑施工技术的现况与发展趋势J.中外建筑,2010. 2张同波.建筑工程中影响施工的部分设计问题的研究与思考J.施工技术,2011. 3张爱青.高层建筑的施工技术J.工程建设与设计,2009.