高层施工技术调研报告.doc

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高层建筑施工技术调研报告

高 扬 李成汉

一、 课题的确定
进入20世纪80年代，高层建筑在我国得到了空前的发展，尤其是北京、上海及经济发达的城市发展更快。据不完全统计，在全国年竣工房层面积中高层建筑的竣工面积已占10%以上，而且其发展的趋势在不断加快。我公司在长期的建筑工程施工中，虽然积累了丰富的施工经验，但对于高层建筑施工技术尚不成熟，特别是对于16层以上的高层建筑施工方法仍处于陌生阶段。然而，目前全国城市高层建筑工程这么大的建筑市场，公司建筑专业未能介入其中，不能不讲这是公司发展中的一个遗忘之角。因此，作为施工企业，只有瞄准这些带有未来发展方向性的工程项目，以超前的眼光去思考和策划，从人才的引进和培养上，从技术能力的储备上早打算早安排，才会在市场竞争中赢得主动权。凡事预则立不预则废。谁领先站在建筑市场的潮头，紧紧把握建设项目的发展脉搏，谁就掌握了建筑市场的制高点和主动权。
其次高层建筑除作为居民住宅外，更多地以作为公共建筑的高层写字楼、科技交流、会议展示、商业康乐为一体的综合建筑出现,单体建筑面积巨大, 具备承揽工程资质的施工企业有限，明显存在可立足之市场空间。极利于创造企业建筑资质晋升所需之业绩。
二、创建目标
为提高公司建筑施工的技术素质和管理水平，促进公司进行技术积累和技术跟踪，调动广大科技人员和职工研究开发及推广应用施工新技术的积极性，逐步形成使科研成果迅速转化为生产力的施工技术管理新机制，研究和掌握高层建筑施工技术, 计划承揽到高层施工任务并做好承接高层建筑施工的各方面准备。
高层建筑施工技术当前国内外都有成功和成熟的施工工艺，借鉴成熟和成功的先进经验为己所用，是一条花钱少、收益多的发展之路。况且公司施工项目遍布国内外，接触和交流的机会多且广泛，利用该优势收集高层建筑施工技术信息和相关资料，集于公司技术开发部筛选其精华，充入公司先进的经验,作为公司高层建筑施工技术资源储备，以备受用。
三、调研的内容
(一)、高层建筑施工特点：
高层建筑在建筑、结构、设备、消防等方面与低层、多层建筑在施工技术上有一定的相同之处，但是随着建筑物高度的增加带来施工条件的差异，使得高层建筑与低层、多层建筑在施工技术上有其固有的特点，主要表现在“高、深长、密”四个方面。
1、“高”是指建筑物的层数多、高度高，其工程量大，技术复杂，高空作业多，因此垂直运输、高空安全防护、防火、通讯联络、用水及建筑垃圾的处理等问题就成为主要特点之一。
2、“深”是指建筑物的基础埋置深度深，由于高层建筑地下埋深嵌固要求，为了保证其整体的稳定性，一般应有一层至数层地下室，作为设备层及车库、人防、辅助用房等。因此，埋深均在地面以下5 m左右。
3、“长”是指建筑物施工周期长，高层建筑的施工工期一般为两年左右，施工周期跨越冬、雨期，要想缩短工期，必须进行合理布置和安排，有周密细致的施工组织设计和施工方案。
4、“密”是指高层建筑的施工条件复杂，高层建筑一般建在市区，施工用地紧张，周边环境复杂需要合理安排现场临时设施工程，尽可能减少材料储存量，充分利用商品砼和预制构配件等半成品材料。
(二)、主要施工方案
1、工程测量控制及设备：
(1)、场区轴线平面控制网的布设
首先对提供的原始定位桩点进行基本复测，以确保建筑的外轮尺寸及位置符合总平面图的设计要求，不能与拔地规划文件相抵触，经复测合格后，再依据基础平面图采用直角坐标定位放样的方法，测设出建筑物主轴线，作为首级控制，经检查合格后，投测至开挖边坡外易保护、通视、稳定的地方。
(2)、高程控制网的布设方法
为了给建筑物竖向提供依据、保证施工精度，在场内建立高程控制网，高程控制的建立是根据甲方提供的水准点 进行的。首先应进行复测校核，校核合格后，测设一条附合水准路线，将高程传至基坑边或建筑物外边。引测三个水准点，以此作为竖向施工测量的依据，最后应联测所有水准点，经校核无误后，用红漆标明。
建筑物高度超出±0.00标高时，沿建筑物周边弹测出+50cm的水平控制线，以此作为标高传递的依据。
(3)、高程控制网的精度，为三等水准点的精度，精确至1mm。 高层建筑施工中必须进行沉降观测。
(4)、一般投入测量仪器如表所示：

序号
仪器名称
型号规格
1
电脑

2
全站仪
TOPCON GTS—601AF/LP
2
经纬仪
J2-D
3
激光经纬仪
J2-JD
4
水准仪
自动安平
5
塔尺
5m,3m
6
钢卷尺
50m,30m
7
对讲机

8
电子温控器

2、基础工程施工方案
高层建筑中的基础是整个房屋结构的重要组成部分。占土建总造价的1/4至1/3。高层建筑常用的基础形式有：片筏基础、箱形基础、桩基础和复合基础。在高层建筑的基础施工中，基坑的开挖是该分部工程施工方案中首先要解决的主要问题，一般常见的有如下几种情况：
(1)、放坡开挖，如果基坑深度不太深，周边有足够的空地时，可采用该方式进行施工，主要考虑开挖顺序、运土、地下水排水等方案。
(2)、挡土支护，如周边环境不允许开挖采用放坡大开挖时，则应考虑基坑挡土支护方案。挡土部分有：钢板桩加挡板、间隔式灌注桩加钢丝网水泥挡土、地下连续墙、单双排灌注桩挡土等。支护部分有：自立式挡土结构（如重力式水泥土挡墙和加筋水泥挡墙）、锚杆（如预应力锚杆支护技术）、支撑（一般支撑和最新的桩墙内支撑支护技术）、水平拉锚、土钉墙支护技术和逆作法施工等。
(3)、桩基础根据工程特点选择合适的桩孔成型机械和成桩工艺。
(4)、筏板、箱形或复合基础，这类基础往往都有属于大体积砼的厚大的底板和深地梁等。在确定施工方案时，对大体积砼施工中温度应力和收缩裂缝的监测和控制应给予足够的重视。
(5)、土方施工一般同时涉及到地下降水，首选方案是D=400mm无砂混凝土管大口井降水。亦可采用其他降水方法。
3、主体结构施工方案选择
高层建筑主体结构有钢筋砼结构、钢结构和钢-砼组合结构等多种形式，这里主要介绍高层建筑主体结构是钢筋砼结构的施工技术。其砼结构的成型最为关键。
3.1 模板工程：
模板是整个工程施工中的一个关键，模板的设计、加工质量将直接影响施工中的使用和结构质量；
模板常用的类型如下几种：
a、定型钢大模板
由模板公司设计并负责加工，使用完毕可以折价由模板公司回收。一般使用钢板、槽钢及角钢在加工厂加工而成。
模板的现场维护由施工使用单位自行完成。
定型钢大模板一般应用于地下室墙壁、地面以上的剪力墙和电梯井。圆形或异形柱子也使用专门制作的定型钢模板。
b、散拼竹胶板、多层板或其他合成板模板：多用于楼梯、楼板、挑檐。
c、组合钢模板：调查中发现，仅仅在地下施工阶段使用，如墙体与柱子联体、地下室墙壁，而且使用组合钢模板的工程影响申报有关创优。
3.2 钢筋工程施工方法：
涉及弯曲、制作。钢筋的接头有钢筋焊接、闪光对焊、电渣压力焊、套筒挤压连接、辊压直螺纹套筒连接、锥螺纹连接接头等，另外还涉及到预应力钢筋混凝土工程等。
新型钢筋机械连接接头使用的施工机械，均由对应厂家提供，并同时免费提供施工前技术工人的上岗培训；
除锥螺纹连接接头施工工艺外，其他接头工艺和预应力施工工艺我们均已经掌握并能很好的运用。
3.3 混凝土结构工程施工：
混凝土通常采用商品混凝土，使用泵车或地泵泵送，或使用大型自动控制混凝土搅拌站现场搅拌，亦使用地泵泵送混凝土；泵送混凝土除直接使用泵车外均配置布料机；混凝土强度等级常见的为C15~C55之间。若是高强混凝土基本采用商品混凝土。
3.4 砌体工程、屋面工程以及装饰工程（抹灰涂饰、门窗、楼地面、幕墙等），一般属于常规施工，此不累述。
4、脚手架工程：
最常用的高层建筑施工脚手架由如下几种：
4.1 外挂架：结构施工采用，与模板配套使用。
4.2 导轨式爬升脚手架：爬升方式为整体升降。外铺以密目阻燃安全网实行外封闭施工，确保支模、绑扎、浇筑、拆模等施工作业安全。爬架的组装：
⑴要求在搭设的操作平台上进行。平台面应低于楼层面300～400mm，在空中 搭设平台时，平台应有安全防护。
⑵爬架的安装质量关键在第一步架，必须认真对待。首先选择安装起始点，一般以爬升机构位置不易调整的地方作为架子安装起点。按照设计位置放好提升滑轮组件，使提升滑轮组正对建筑物，确定与提升滑轮组相邻的立杆位置并与提升滑轮组联结，以此为起点向一侧或两侧顺序搭设底部架，底部架有2～3层横杆。底部架搭设完成以后，对架子进行调整，要求横杆的水平偏差小于1/400L，立杆的垂直度偏差小于1/500H，架子纵向的直线度（直线搭设的脚手架）偏差小于1/200L。当调整好后，将碗扣接头接紧。
4.3 另外，高层建筑施工还要结合工程特点进行脚手架、安全防护方案的选择和计算。提高新型脚手架的应用比重。积极慎重的推广整体爬架和悬挑式脚手架，开发低合金钢管脚手架，以逐步取代普通钢管脚手架。
5、电气、智能建筑、给排水、通风空调：属常规施工方法，其难度明显小于复杂
的工业厂房相关施工内容，此不累述。
6、高层施工中的通讯联络：一般使用对讲机，这是最为经济的区域性联系方法。
7、主要施工机械：
目前国内高层建筑施工采用的垂直运输设备和机械主要有：施工电梯、塔吊、砼泵和快速提升机等。施工机械的数量和型号应根据服务面积建筑高度、进度要求、机械供应条件和施工单位的技术力量等确定。
一般常用施工机械汇总加下表：

序号
机械或 设备名称
型号规格
功率
用于施工部位
1
塔吊
QTZ5015
45KW
主体施工
H3/36B
90KW
主体施工
2
人货电梯
SCD200/200J
30KW
装修施工
3
消防泵
XBG10/15-BOG/5
11KW
主体、装修施工
4
砼输送泵
HBT80
110KW
主体施工
5
装载机
ZL50

回填土
6
钢筋调直切断机
GJ6-4/8
5.5KW
主体施工
7
钢筋切断机
GJ5-40
10KW
主体施工
8
钢筋弯曲机
GW-40
4KW
主体施工
19
直螺套丝机
GSJ-40
4KW
主体施工
10
电焊机
GB/T7834-95
38KVA
主体、装修施工
11
真空吸水机
HZX-60A
4KW
主体施工
12
木工圆锯
MJ105
2KW
主体施工
13
木工电刨
MB503A
3KW
主体施工
14
平板振动器

1.5KW
主体施工
15
插入式振捣棒
30、50m
1.1KW
主体施工

8、季节性施工：根据具体情况编制冬、雨季高层建筑施工措施或方案。

9、高层建筑施工安全技术：
高层建筑在施工中除了遵守一般建筑安装工程的安全操作规程外，还应根据高层施工的特点编制安全技术措施。
10、其他方面：
10.1高层建筑一般连同其群房一起，建筑面积均能达到当地优质工程奖或国家鲁班奖的评奖标准，所以十之八九应申报创优工程。
10.2工程创优：一般申报当地最高优质工程奖，如北京结构长城杯、上海的白玉兰杯、安徽的黄山杯等。少数也同时申报鲁班奖。如北京在建的“解放军第306医院综合医疗楼工程”及“航空航天大学教研楼”同时申报结构长城杯及鲁班奖。
10.3高层施工因为涉及创优，技术见证资料管理一般配有执证上岗的专职资料员负责收集和整理。
10.4配备责任心强的工程项目领导班子和建立工程质量保证体系。
四、实现途径
1、通过跟踪设计单位、新兴城市、老城改造和高新技术开发区以及其他各方面的工程信息，展开经营攻势；
2、与其他同等资质的单位组成联合体承揽工程；
3、从工程总承包设计院处承揽工程；
4、继续跟踪国内外高层施工方面的技术信息。
五、措施计划 (包括已有资源措施条件和尚要补充条件)
1、大型机具
双笼电梯、塔吊、砼泵、商砼、大型自动控制混凝土搅拌站均可以直接利用社会资源；另外我公司也具备一部分可直接投入到高层施工的施工机具。
2、高层模板设计及加工，直接委托模板公司实施；
3、人力资源：
a、我公司已经确定了一批可信的并长期合作的成建制的专业队伍，直接可以投入到具体的工程项目中；
b、对消防、中央空调机组、电梯、人防工程等均可实行专业分包。
c、对电气仪表、各类管道是公司的强项，均可自行施工。
4、公司技术标准、规范齐备；技术管理人员齐全，虽缺少实战经历和经验，我们可以通过委托培训及参观学习的途径解决。另外，高层施工中还可以采取聘用社会人才的方法解决。
5、实施计划：
a、2005年主要进行高层建筑施工技术的调研、总结经验、信息跟踪和施工准备工作。
b、2006—2007年争取承建1～2个中高、高高层建筑工程项目施工。
c、总结、改进、提高到一个新的阶段，扩大市场份额，争取在同行业中属领先地位。

二○○五年七月十八日
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