试论我国高层建筑工程施工技术的探讨

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 　　 摘 要：随着市场经济的飞速发展，我国高层建筑工程领域更朝着结构复杂化、功能多样化的方向稳步迈进。基于高层建筑现代化发展特点，展开了对其工程施工技术的科学探讨，并依据市场化竞争需求提出了施工建设的合理化建议，对促进高层建筑工程高质量施工、高水平管理有重要的推进作用。 

  　　关键词：高层建筑；建筑工程；施工技术  　　中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：  　　  　　1 现代高层建筑施工特点  　　1.1 “高”  　　施工技术要求高。目前国内多层、低层建筑以砖混结构为主，高层建筑则以钢筋混凝土为主，并逐步发展钢和钢混结构。因此，以钢筋混凝土和钢为主要结构材料及相关的施工技术成为高层建筑施工的特色。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。  　　1.2 “深”  　　深，是指基础埋置深度深。高层建筑为了保证其整体稳定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12；采用桩基时，不宜小于建筑物高度的 1/15（桩的长度不计算在埋置深度内），至少应有一层地下室。因此，一般埋深至少在地面以下 5m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达 20m 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。  　　1.3 “大”  　　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 m2。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、分包涉及许多单位，协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工，加强集中管理。当然，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。  　　1.4 “长”  　　高层建筑施工周期长，季节性施工不可避免。一般多层住宅每栋平均工期在10个月左右，而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。  　　1.5 “密”  　　密是指高层建筑施工条件复杂。高层建筑一般在市区施工，建造在密集的建筑群中，因此施工用地紧张，要尽量压缩现场暂设工程，减少现场材料、制品、设备储存量，根据现场条件合理选择机械设备，充分利用工厂化、商品化的产成品。施工时还必须保护相邻建筑、道路和地下管线不遭损坏，一般在基础工程施工时，均要采用妥当的挡土或加固措施。特别是在基坑降水及邻近建筑物的基坑开挖过程中，要密切注意地面、道路及地上建筑物是否有裂缝产生及其发展趋势，及时采取相应的技术措施，避免造成对市政工程及相邻建筑物结构的破坏。  　　  　　2 高层建筑基础施工技术  　　高层建筑中的基础是整个房屋结构的重要组成部分，其造价和工期分别约占建筑物土建总造价的 20～30%、总工期的 30～40%左右。高层建筑基础施工有如下特殊性：  　　1）基础埋置较深。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》规定，基础埋置深度，天然地基时应为建筑高度的 1/12；桩基时应为建筑高度的 1/15，桩长不计在埋置深度以内。且充分利用地下空间，高层建筑一般将地下室建成 3～4 层，深达 20 多米，所以深基础工程已成为建造高层建筑的条件。  　　2）深基坑工程的设计与施工风险较大。高层建筑在城市鳞次栉比，施工场地狭窄。由于邻近建筑及四周市政工程设施的安全和保护，对基坑工程的稳定和位移要求很严，而基坑工程在施工过程中大部分是临时工程。深基坑的开挖与支护，这是地下工程极其富有变化的领域，它包含土力学强度与稳定问题、位移变形问题、土与支护结构相互作用问题以及环境岩土工程问题。这些问题随着岩土性质不同而差异很大。设计施工不当，极易发生基坑工程事故。基坑深度超过 5m 以上的项目，其边坡支护和基坑开挖、地下降水等均应有专项施工方案，且该方案应请富有专业知识和施工经验的专家组进行可行性论证，由项目总监审核后才能实施。土方工程包括大量土方挖运和拆除支护以及回填，有的工程土方量很大，如何挖运是重要内容。拆除支护支撑，也是在设计方案中应考虑的问题。  　　3）大体积混凝土的施工箱基和筏基的底板较厚，特别是厚筏板其底板混凝土常达 3～4m 厚。  　　4）正确处理好主房与裙房的基础关系。这是建筑功能的需要；高层建筑往往设置主楼与裙房，并必须连结在一起。主楼高裙房低，沉降不同。因此在设计与施工时，必须防止两者间产生较大的差异沉降，使其符合规范要求。高层建筑常用的基础形式有：十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础、桩基础和复合基础。为了保证基础的稳定性，防止基础滑移，高层建筑基础工程施工时，必须解决人工地基、降低地下水位、支护工程、基础混凝土浇筑以及防止基础施工影响邻近建筑和地下管道等问题。高层建筑的基础施工主要有降水及土方开挖、基坑的支护、基础混凝土浇筑等工作。  　　  　　3 建筑电气工程施工技术  　　建筑电气工程施工中主要涵盖了变配电系统、照明电路系统、自动火灾报警系统、安全防范体系、电路布线系统、通信系统、高层建筑防雷接地系统等众多施工环节。基于高层建筑的电气设备构建现状我们不难发现，其具有耗电设备种类繁多、电气系统结构复杂、铺设线路工艺复杂、方式多样、对供电可靠性及安全性需求较高、电能消耗量大、自动化集成控制程度高等特点。因此针对各个电气工程施工环节选用科学的施工技术、合理的施工思路充分适应高层建筑的施工建设特点是十分必要的。在照明系统的构建中，我们应本着事前控制的原则，在土建施工中便考虑周全，对楼道内、走廊中及车库、电梯等场所的照明系统以及安全应急照明、高层室外环境的照明、疏散指示照明等环节施工进行预留到位处理。基于高层建设高度较高及居民住宅分布密集的特点，在防雷接地的设施建设中我们应采取高度重视的态度，科学的按照防雷类别进行细化施工，并利用建筑桩基、地梁及柱内的主钢筋作为防雷接地的引下线，同时确保其建设数量的达标，做到就地取材、因地制宜。  　　  　　4 混凝土工程施工技术  　　混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水及水泥的强度成正比；按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外，水灰比也与混凝土强度成正比，水灰比大，混凝土强度高，水灰比小，混凝土强度低。因此，当水灰比不变时，企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。综上所述，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比；要控制好混凝土质量最重要的是：控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。混凝土质量控制包含两个基本内容：  　　1）使混凝土达到设计要求的质量标准。  　　2）在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本，这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性，这是客观的，但通过科学管理可以控制其达到最小值。因此，混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平，管理水平越高，标准差越小。可以说，混凝土质量控制实质上是标准差的控制。  　　  　　5 给、排水工程施工技术  　　高层建筑给排水系统的施工是关系到整个高层建筑能否持续、健康、高效服务的关键环节，一旦高层在投入使用后发生供水系统断水或排水系统堵塞现象，那么将会使用户日常所需的水源连续供给受到严重的影响并导致重大的经济损失。因此在该施工环节我们应本着安全、可靠、高效、连续、畅通的水源供给原则，对管网进行科学布置设计与高水平的建设施工。在高层建筑室内的给水管道施工设计中应确保其不穿越重要的变配电房间、高层集中通讯控制机房及大型的网络枢纽控制间等，不应为了施工便利就将其布线从生产设备的上方通过。另外高层建筑内部生活给水及排水管的埋地铺设环节也应做到科学有序，不能将两管道进行就近交叉铺设，其平行距离应在半米以上，给水管在上、排水管在下，且交叉距离不应小于0.15 米。当进行给水管道的隐藏敷设时，不应将其直接设置在建筑的结构层中，而是应通过穿越地下室及高层建筑外墙的方式进行暗敷，且对于穿越屋面的管道部分应通过选择防水套管设置的方式为其进行必要的防水保护。  　　  　　结语  　　总之，在高层建筑的工程建设中，我们只有本着高效、科学、标准、规范的设计施工原则，依据各工程施工技术特点进行秩序化、规范化、科学化的适应性施工管理，严把质量关、加强基础施工建设，因地制宜、安全规范，才能最终使高层建筑工程施工在复杂的体系结构中找出头绪、理清思路，依据用户的丰富需求开展人性化施工设计，并促进高层建筑各项工程建设水平的稳步提升，切实为延长高层建筑的使用寿命做出贡献。  　　  　　参考文献：  　　[1] 罗涛：浅谈高层建筑钢结构施工技术，科技资讯，2010年，第21期。  　　[2] 刘玉芹：浅谈高层建筑转换层混凝土施工技术，科技信息，2008年，第7期。  　　[3] 陈代平：浅析高层建筑工程施工技术，科协论坛， 2011年，第5期。  　　[4] 杨国军：高层建筑结构转换层施工技术，科技致富向导，2012，第3期。  　　  　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。