对高层房屋建筑施工技术的分析与思考.doc

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对高层房屋建筑施工技术的分析与思考
张宗卫
苏州建设（集团）有限责任公司天诚建设分公司 江苏苏州 215000

【摘要】高层建筑具有楼层多、建筑高、结构复杂多样的特点，对施工工艺和技术的要求非常高，施工工期较长，对施工完整性、结构荷载科学、施工工序等要求较高。本文介绍了高层房屋建筑施工的特点，对高层房屋建筑施工技术进行了分析与思考。
【关键词】高层 房屋建筑 施工
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
在我国，高层建筑发展迅猛，特别是建筑正向外形复杂化、功能多样化、结构类型复杂化的目标不断发展，但由于高层建筑具有楼层多、建筑高、结构复杂多样的特点，对施工工艺和技术的要求非常高，施工工期较长，对施工完整性、结构荷载科学、施工工序等要求较高。所以，为确保高层建筑施工的顺利进行，国家开始重视高层建筑的发展，特别是城市化进程的不断发展对建筑安全的要求也越来越严格，在建筑工程施工中，不断引入工程项目招投标制度、施工合同制、工程监理制，强化和规范建筑工程施工，特别针对高层、超高层建筑，加强对工程施工技术的监督，对施工安全的监控，并对高层建筑工程施工技术进行科学地、全方面地考核，保证施工质量和安全。
一、高层房屋建筑施工的特点
就主体结构的施工而言，高层建筑与多层建筑的施工技术有相同之处，也有不同的一面。从逐层施工的方法来看，基本相同。但从整个建筑来看，并不相同。主要原因是由高度增高、体量增大，带来了施工的差异。高层建筑的施工概括起来，有“高”、“深”、“长”、“密”四个特点。
1、“高”
（1）高层房屋建筑的高度高
由此导致高层房屋建筑施工的主要特点之一是垂直运输工作量大，没有与之相适应的垂直运输设备，要建造高层房屋建筑是极为困难的。
（2）高空作业多
高空作业要突出解决好材料、制品、机具设备和人员的垂直运输。在施工全过程中，要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题，防止物体坠落打击事故。
（3）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。
（4）装饰、消防、防水、设备等要求较高
随着经济和科学技术的不断发展和人民物质、精神要求的不断提高，自然带来了对设计和施工的高要求。反映在建筑美学上，摈弃了过去千篇一律的平顶方盒子建筑；在高层房屋建筑的设计上，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，使得高层房屋建筑在使用功能、平面布局和立面造型方面都有更高的要求。立面处理要求高，消防设施要求高，深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生间的防水，甚至管道冷凝水的处理，都比多层建筑要求高。并且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。
2、“深”
深是指基础埋置深度深。高层房屋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。
3、“长”
高层房屋建筑施工周期长，季节性施工（雨施、冬施）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。
4、“密”
密指高层房屋建筑施工条件复杂。高层房屋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。
二、高层房屋建筑施工技术分析与思考
1、高层建筑的主要施工技术
（1）钢结构施工技术。钢结构施工技术具有如下特点：施工速度快、强度较高、生产制作出来的工业化程度高。安装高层建筑的钢结构通常依赖于大型塔吊，塔吊起重能力越大,钢结构安装效率就会越高。对于使用钢结构的那些高层建筑，往往对焊接、测控、吊装和安装拆除吊装机械等均有较高的要求。比如高400m的大厦，地下3层，地上95层，主楼中间部分采用的是核心墙和劲性混凝土的筒中筒结构，在外框上面采用全钢结构，然后通过钢梁、斜撑、核心墙来连接32根箱形钢柱，在楼面上铺压型钢板(14×104m2)，最后浇混凝土，这样的话结构就很复杂，异型构件、斜撑等就会较多，施工难度加大。这种大厦主要是以钢结构为主体构架，施工过程中就会运用钢结构施工技术。
（2）逆作法。逆作法的施工原理主要是：首先沿着高层建筑的周围地带修砌地下连续墙或地下室轴线或其他支护结构，同时在建筑内部相关位置浇筑中间支承柱或桩，这样在施工过程中底板封底之前就可以承受施工荷载与上部结构的自重；其次，施工地面层相连接的梁、板、楼面结构等则可作刚度较大的地下连续墙支撑；第三，再逐层向下挖土方、浇筑地下每层的结构，直到底板封底。这是由于地面层的楼面结构已完成，所以这时可以进行地上结构的逐层向上施工。综上所述，地上结构与地下结构就可同时施工至整个工程结束。
（3）整体滑模、爬模法。高层建筑施工过程中还经常采取整体滑模、爬模法的方法来施工。滑模有利于保持主体结构的整体性；减少附着、运转、管网铺设等工作；还能节省加设工具、模板装置等费用；减少高空交叉作业，有利于安全、文明施工；使施工速度加快、施工作业面扩大。整体爬模法施工通常在高层建筑筒体结构使用，其方法为：首先配备具有相当高度的大模板，然后用若干个千斤顶借助横梁和支架整体平稳上升到位后再进行校正，浇筑混凝土；当模板下口达到上层楼面的高度时，就可进行水平结构的施工了。
2、高层建筑工程施工技术的发展方向
随着我国高层建筑的不断发展，建筑工程施工技术得到极大的发展，在引入国外先进的施工技术和理论的基础上，不断发展我国自身高层建筑工程施工技术和理论体系，形成一批具有自主知识产权的工程施工技术，充实我国现有建筑工程施工技术。
（1）高层建筑厚板转换层施工技术的发展。建筑结构中的转换层可以根据功能的不同选择不同的设计、施工工艺。目前，我国现有结构转换层的形式主要有梁式、桁架式和板式。其中，梁式结构转换层因其设计简单、施工方便等优势在工民建筑中得到发展和应用。但是，随着我国高层建筑的发展，厚板式转换层设计理念得到快速发展，特别是相关结构预应力技术理论研究的深入，促使我国高层建筑，特别是跨度大、高挠度、强剪切力等建筑结构问题都有较完善的设计和施工技术。
（2）高层建筑工程中新材料的施工技术。随着建筑行业的快速、稳定发展，相关建筑材料行业也得到发展和提升，特别是在新材料的研发和制造方面取得了骄人的成就。建筑材料关系到高层建筑结构本身的性能、建筑荷载的能力及其防火、采暖保温等功能。因此，对新材料的施工必须严格按照国家相关标准或规范执行，加强建筑装饰材料的研发管理力度，特别是加强对新材料施工技术的研发，如玻璃幕墙的设计施工，明框暗框的设计、施工材料的安全性能等方面，确保建筑工程施工的质量和安全。
（3）高层建筑工程中施工技术的提升。高层建筑工程施工的实现必须依赖专业、高科技的电子产品和相关工程概预算、工程图绘制和效果图设计等软件，强化工程施工的信息化技能，科学有效地编制高层建筑施工程序，科学管理施工材料、施工进度和施工成本控制，加强施工材料、混凝土制备过程的适时温控、水控管理，还包括建筑的工程测量与地基勘察。可以通过计算机进行核算和设计，并不断发展计算机辅助施工（ＣＡＣ）技术和高层建筑工程施工管理信息系统的ＭＩＳ技术，优化和完善我国高层建筑工程施工的技术体系和管理制度，确保高层建筑保质、保量、高效、低成本投入的完成。
总之，随着我国高层建筑行业快速发展和壮大，使得施工技术得到不断升级。但是，由于我国现有高层建筑施工理论和技术还不成熟，国家必须加大力度引进和吸收国外先进的施工技术和理论，并组织相关技术人员进行研讨和分析，结合我国现有的实践经验，制订符合我国国情的高层建筑工程施工技术标准，并呼吁政府出台相关的法律规范，对高层建筑工程进行科学地、规范地管理，使我国高层建筑行业逐步迈入崭新的阶段。
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