高层建筑施工技术的优化策略

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摘 要：人口与土地的矛盾的不断激化,高层建筑的出现一定程度上缓解了这一矛盾.本文从高层建筑的施工特点和技术优化方面出发,对高层建筑的施工技术做了简要分析.

关 键 词：高层建筑；施工技术；技术分析

一、引言

资金投入大、结构复杂多变、作业面较为狭窄和施工工期较长是高层建筑区别于一般建筑的施工特点,这就使得高层建筑对施工技术的要求更高,高层建筑对施工质量的管理,对裂缝的控制,都会直接影响工期,在工程中占有重要地位.

二、高层建筑的施工特点

截止2013年,全国范围内超过十一层的高层建筑的总面积已经突破一千万平方米,全国四十多个大型城市的高层建筑的覆盖率已经接近一半.高层建筑物层数多,工作量大、技术复杂,并且高空作业施工难度高.因此,高层建筑施工过程中面临着垂直运输、防火通讯联络、高空安全防护、用水及建筑垃圾的处理等诸多问题,这成为高层建筑施工的特点之一.为了确保高层建筑的稳定性,使其具有一定的抗倾覆能力,其基础需要埋深于地面5米以下,进行地下一层或两层的建筑施工,这一方面可以提高地基可靠性,另一方面又可以作为车库或者辅助用房等使用.另外,高层建筑的施工周期一般比较长,人力、物资的消耗巨大,跨季节施工在所难免,对工作人员和工程质量都提出了更高的要求.

三、高层建筑施工技术的优化

以楼群形式进行设计施工是我国的高层建筑的特点,这就要求在高层建筑施工时,设计一个较为完备的施工规划,对工程项目的完成形成保障.高层建筑的基础、结构施工的情况是整体施工的保障,地基施工的时候,要根据环境和结构施工的特点优化施工技术.高层建筑存在的施工作业面小、空中作业条件差的问题,主要是由于垂直运输相对难造成的,这就需要现代的科技手段的辅助：采用机械运输提高材料的运输效率,缩短工程材料的运输时间,也加快了施工的速度,并且缩减了人工作业量.

(一)严格控制基础施工质量

由于我国土地环境的复杂,高层建筑基础的建设更要采取多种途径、因地制宜.高层建筑基础的施工主要包括几部分：土石方的开挖、基础混凝土浇筑、建筑机械化、基坑支护等.高层建筑的地基是几十层建筑的重量承担者,因此建筑工程的总体施工质量受基础施工水平质量的直接影响.高层建筑基础建造的工期、造价在整个工程中也占有相当大的比例.在进行高层建筑基础的建造施工时,需要注意人工地基的稳定性,防止基础出现滑移.

(二)提高高层建筑的测量技术

由于高层建筑的层数多,所以在高层建筑进行测量时,对要求较高的施工测量精度要.因此,在工程开工之前就要制定好施测方案,确定好测量仪器,然后根据施工方案将施工控制网建好,及时的将高层建筑控制轴线投影到建筑面层上,再进行细部放样（比如：根据控制轴线作柱列线等）,为浇筑砼、绑扎钢筋、立模板做好准备.

高层建筑的施工测量方法大多采用内控法和外控法相结合,当使用内控法投测轴线时,一般用激光铅垂仪法,必须要把在首层面层上的平面控制做好,并且选择位置较合适的四个点作控制点或者用中心的“十”字进行控制；当使用外控法时,为了提高精确度,应每隔几层就用内控法测一次,降低竖向的偏差积累,在对上升的各层楼面进行浇筑时,必须在相应的位置预留一个小方孔与首层层面控制点相对应,保证激光束能够垂直向上的穿过这个预留孔.总之,高层建筑进行施工测量的时候,一定要根据实际情况采用适合的、切实可行的方法,同时必须要经过认真的校对和复核,确保准确无误方可实施.

(三)严格控制高层建筑混凝土的强度

混凝土的施工技术在高层建筑的施工过程中特别重要,这是因为高层建筑施工的周期都比较长,混凝土会在气候和工作条件变化的作用下产生变化,导致质量问题.因此,控制好混凝土的强度就显得格外重要.在工程开始之前,需要根据不同高层建筑的设计要求,来配制不能强度等级的混凝土进行强度试验,以满足高层建筑的施工标准.优质的混凝土主要是调整出符合建筑要求的砂石、水泥、含水率的配合比,使施工质量得到保障.在泵送混凝土的过程中也要仔的检查配比、原材料、搅拌的控制情况,在很多高层建筑施工中,由于施工单位赶工期而忽视养护时间,在对大面积混凝土浇筑时,没有完整的养护措施,所以容易使混凝土结构的质量出现问题.混凝土养护时应从人员、昼夜、水源、养护时间要求等多方面进行考虑,综合采取措施,同时注意根据不同品质的水泥进行不同时间的养护,并且加强对养护工作的监督检查.

(四)严格控制高层建筑的裂缝

1.设计措施

在设计时,设置永久性伸缩缝,并且在外墙面适当位置留分隔缝等.为避免结构断面突然断裂产生的的应力集中,应重视对钢筋构造的设计.如果采用的是轻质的墙体,应该增设间构造柱,在墙的中部增设混凝土腰梁,要求是与墙等宽的；有预留的洞口做门窗,应采用加强措施,比如使用钢筋混凝土框；在砌体没有约束的一端增加构造柱；用钢丝网处理两种不同基体交接处.还要特别注意梁底的砌筑要求,合理设置隔气层、屋面保温层等.此外,采取相应补偿收缩混凝土技术,合理设置后浇带,混凝土中多掺纤维素类等措施也有利于裂缝的预防.

2.施工措施

对新浇混凝土的早期养护是对混凝土裂缝预防的重要措施.构件表面水分蒸发过快,会产生较大的收缩,此时构件容易受到内部收缩力而裂开.为了尽可能减少收缩,就要对构件进行适度的湿润养护.在控制大体积混凝土的收缩问题上,应主要控制砼的温升与降温,提高其拉伸值的极限.比如：选用中低水化热的水泥、掺加减水剂粉煤灰、充分利用砼的后期强度等.同时注重养护过程中的温度变化,将温度控制在25℃以内,避免因温差过大而使混凝土出现裂缝.对温度的跟踪监测在养护过程的前三天尤为重要.

(五)采用钢结构施工

在高层建筑的钢结构施工中,钢结构施工技术的运用往往是根据建筑不同的特点进行施工的.高层建筑的施工时,钢结构的焊接、测控、拆除、吊装、安装等都有十分严格的要求,对于层数较多的高层建筑,大都是以全钢结构做为外框的框架,通过斜撑、钢梁与核心墙三者的连接实现稳定建筑结构的目的,并采取加固整体的建筑结构的措施,是通过混凝土的浇筑来实现的.一般钢结构柱普遍存在于高层建筑的核心墙内,在二十四根以上的钢结构柱以一定的比例结合,实现对整体结构稳定性的增强.吊装钢结构时也要按着一定的方法操作,整体工程的施工质量和施工速度都受其影响甚至是决定,因此分区吊装和一机多吊都可以起到提高工作效率的作用.

四、国内高层建筑的施工技术

目前,高层建筑的不同建筑功能与建筑层数的高低有关,而建筑体系设计以及材料的使用、施工工艺的选择都对其有重要影响.此外,物质基础与技术条件也对施工质量有重要影响.

选择高层建筑施工机械,必须满足工期的需要、合理的机械费用以及能够达到最好的综合经济效益.高层建筑需要有较好的吊装和垂直运输的施工机械,也就是需要一套合理的起重运输体系.目前,高层建筑的关键施工设备无疑是塔式起重机,它不仅能垂直运输,还能水平运输,而且工作范围大.它的起重高度和起重重量都是优秀的.主要有四中用法：轨道式、附着式、固定式、内爬式.已经有效解决了大量的高层建筑施工任务.高层建筑施工过程中要求的另一重要机械是高层建筑脚手架和吊篮,它的选型和设计关系到高空作业的安全.目前采用的有式脚手架、悬挑架和各种吊篮等.

我国疆土面积广阔,土地形态、质量差异巨大,因此在进行高层建筑的基础建设时要因采取地制宜的方法.比如,在地基土质较复杂时,充分考虑其持力层较深、地下室埋置深度并不大的特点,综合考虑之后选择必要的桩基础.另外,考虑到我国钢资源缺乏的情况,应减少使用钢桩,选择钢筋混凝土桩为宜.实际上,预制桩在我国已有较长的发展历史,可以得到质量保证.此外,鉴别钢桩承载力的方法明确,近年来普遍使用的预应力空心管桩的承载力也比较大,综合来看,预制桩对地下水位较高的地区更为适用.但预制桩耗钢量大,同时存在造价贵、截桩困难与施工噪声大和问题.近年来,现浇桩取得了较大的发展,现已能机械钻孔、人工挖孑,其本身直经大、荷载大,并且适应性强、造价低、噪声小,适合在我国重点发展.当基础埋置特别深时,在施工技术上困难大必然增大,并且施工安全不易得到保证,因此应特别重视安全施工问题,采用沉井或沉箱法施工为宜.

与一般的多层建筑相比较而言,高层建筑在装修标准上要求更高,需要的装修设备也更复杂.因高层建筑与一般多层建筑的不同,高层建筑外墙饰面要求更牢固的与基层结合,在此基础上还要追求立面丰富多采、耐久性好、施工操作方便等,无论是预制或现浇混凝土外墙都可以发展各种装饰混凝土,使装修融入到结构当中,以前墙面需要抹灰的做法,以各种有机或无机的高分子涂料饰面取而代之.

由于高层建筑的层数多,结构工程量大,在施工组织管理上必须遵循局部与整体总体兼顾的原则,解决高层建筑地下工程和装修设备较复杂等问题.此外,要将施工顺序安排合理,尽量采用流水作业法,运用网络计划技术进行组织施工,通过合理的施工组织,解决好各个施工阶段出现的问题,利用科技来提高机械化施工水平,以达到保证质量与工期兼顾的效果,最终实现降低成本、提高效益的目的.

五、结束语

由于近年来高层建筑的规模发展迅速且规模较大,与之相应而生的新材料、新技术以及新工艺不断的出现.随着建筑结构的复杂程度的不断增加,对高级装修的要求以及对技木管理的要求越来越高.因此,高层建筑的施工组织工作的重要性凸显出来,要重视施工组织工作的重要性,协调好各方,并要不断地&#

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