高层建筑结构施工特点和施工技术研究

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　　摘    要：经济增长助推城市迅猛发展，人口的密集使城市居住用地紧张加剧，为缓解城市用地压力，高层建筑逐渐在城市住房规划中崭露头角。高层建筑占地面积小、楼层数量多，是人们在城市中购房的主要选择。但高层建筑结构及施工技术较复杂、施工周期长、高空作业多等特点为施工带来很大难度，为确保工程质量，就要深入研究高层建筑钢筋工程、模板工程、混凝土工程的施工技术，以期达到施工管理水平有效提升的目的。
　　关键词：建筑结构;高层建筑;施工技术;钢筋混凝土
　　1  引言
　　当前，高层建筑凭借视野开阔、通风便利、日照充足、空气清新等优势不断抢占建筑市场，受到人们广泛关注。面对城市住房面积无法自我调节的紧张局面，而高层建筑可在不增加占地面积的情况下容纳更多居住个体，同时为了确保高层建筑的安全及稳定性，人们对其设计及施工也提出了更高的标准及要求。本文根据实际情况，对高层建筑结构进行细致分析，并根据施工特点重点阐述了施工过程中的技术要点，以供参考。
　　2  高层建筑结构施工特点
　　高层建筑由于结构设计体系复杂、施工规模庞大、功能繁琐，与其他建筑相比呈现出不同的施工特点。
　　2.1  结构层数多，施工周期长
　　高层建筑由于层数较多、施工复杂，施工过程通常需经历2-4年，很难掌控施工进度、效率与质量，同时容易受季节及环境的影响，使施工难度加大、效率低下、进度缓慢，从而延长施工周期。除了地基工程、顶层、底层、设备层，大多数采用标准层，施工活动空间得到有效拓展，有利于进行流水作业、控制成本。目前许多高层建筑施工方尽量压缩装饰、基础结构建筑工期，或根据实际施工需要对模板体系进行有效调整，从而达到缩短工期的目的。
　　2.2  技术复杂，工程量大
　　高层建筑对安全性、稳定性要求较高，这就使地基处理技术变得尤为繁琐与复杂，高层建筑地基深度通常要在20米以上，以确保建筑的稳定性，若遇到软土层，地基处理难度则更高，需要的施工技术也相对更难。加之承包商多用剪力墙、筒体等建筑结构来完成地基建设，这对施工的精确度要求极高，需要运用更加成熟、复杂的施工技术应对种类繁多的施工材料，并进行正确的判断与施工指导。根据施工测算，高层建筑的钢用量可达上万吨，焊接工作也较常态化，工作量也是非常大的。除了这些，对于电梯、空调、避雷、自控、线路设置等的技术等级要求更加严格。
　　2.3  高空作业多，垂直运输量大
　　高层建筑的特点决定了其施工过程中会有大量的高空作业，造成施工空间狭窄，垂直运输施工材料与建筑设备成为较普遍的现象，现场管控难度加大，也不利于提升施工速度与效率。同时由于施工人员多数要进行垂直运料与作业，存在较大安全隐患，容易发生高空坠物与作业人员的人身伤亡等事故，需要及早防范，制定相应预防措施，增强施工人员的安全意识，避免危险发生。当前国内低层建筑与高层建筑在材料选用上有本质上的区别，低层建筑多采用砖混，高层建筑则逐渐倾向钢混结构，而钢筋混凝土多数需进行现场浇筑，这一做法更为施工带来难度。
　　2.4  建设标准高
　　高层建筑工程量巨大，为有效缩短施工周期，就要投入大量的施工设备以减小人工劳动强度，提升施工效率，同时对施工人员设备操作水平提出了更高的要求，由于建筑材料的来源广泛，设备功能较为复杂，对高层建筑的施工规划、安排、管控也有较为集中的严格要求。
　　2.5  施工需进行多方协作
　　目前，国内高层建筑大多数进行前期筹备、设计与施工同时开展，无法实现施工控制的单一性，为推进工程进度，需要多单位、部门的统筹与配合，同时要想加强高层建筑的各环节工作，就要不断强化合作与多方协调。
　　3  高层建筑结构施工技术要点
　　3.1  钢筋工程的施工技术
　　在选购建筑材料时要严格考虑钢筋质量及价格，尽量选择性价比高、性能稳定、供货及时的供应商，严格按照执行标准及设计需求检查每批次供货合格证书及书面检测报告等，并对样品进行随机抽查，确保外观与力学性能达标。在加工钢筋的过程中要严格参照图纸进行下料，确保尺寸、外形、直径等基础数据准确，还要制作、保留下料卡，对各钢筋原料尺寸、规格、数量等内容进行整理、归类、标记，为有效避免误差奠定基础，同时还要确保加工后的钢筋与预期设计标准相符合，需进行样品制作，检测达标后方可进行大量加工。在绑扎钢筋前要对绑扎地点进行清理，校对各部数据，明确操作步骤，在钢筋绑扎时要注意安装位置、连接接头、保护层厚度等达标，确保捆扎安装稳定、牢固。
　　3.2  模板工程的施工技术
　　模板的质量是整个高层建筑质量的基础，模板要符合建筑结构实际需求，施工方要充分考虑工程质量、进度、成本、规模等实际情况来选择适合的模板体系，确保其拥有较高的强度及稳定性，足够支撑给料压力以及作业过程中产生的负荷。要确保模板精准对应轴线，浇筑前还应确保称重架稳固，同时反复进行校验，最大程度减小误差。在安装模板前要进行脚手架的搭建工作，每一步施工完成后都要安装相应防护门进行有效封堵，并且按照施工要求设置水平方向的安全防护网。在进行钢筋混凝土浇筑工序前，要反复确定模板的稳定性，检查扣件、吊钩、螺栓等牢固与否，并及时进行有效调整。在拆除模板时要提前确定拆除前后次序，依据温度变化确定初凝时间，快速进行拉杆与墙面的分离，同时进行脱模工序，在脱模过程中要注意观察，避免模板表面粘黏、混凝土脱模不完全。拆模时要确保浇筑后的混凝土完整、边角不缺失，模板拆卸后要运用专业清洁剂或木铲将其上附着的残渣进行完全清理，使其溶解掉落，严禁使用铁铲等较硬物质进行清洁。
　　3.3  混凝土工程的施工技术
　　就施工操作层面而言，高层混凝土浇筑工程的技术难点在于混凝土设计强度等级高、流动性小，初凝、终凝时间会相对提前，造成试配难，加之运距较长、混凝土通过振捣难以保证质量，为高层建筑制造了施工难度。以超高层的建筑施工为例，下面集中针对运距较长的应对措施进行阐述。超高层建筑运距长，在高度方向上，很容易衰减泵送效率。目前国内一些厂家已经能够提供泵送至400米以上高度楼层的混凝土输送泵，比如中联重科生产的HBT90.40.572RS泵机及三一重工生产的HBT90CH-2135D泵机都有多栋超高层建筑的施工实例，性能稳定。如果高度再高，不能确保混凝土输送泵直接运送至作业面，那么就需要设置转送接力平台，在平台接力泵送混凝土至作业面。对于泵送压力最大至40MPa的超高压泵送时，混凝管道纵向将产生巨大的冲击力，常规的连接与密封方式已不能满足要求。如果管道密封不好，就会发生漏浆，严重时导致堵管。为此建议采用耐高压的甭管及其质量有保障的密封措施。
　　4  结束语
　　高层建筑结构复杂，施工难度较大，要确保施工稳步推进，就要根据施工结构特点制定相应的施工技术措施，并掌握钢筋工程、模板工程、混凝土工程的相应技术要点，将其有效运用到施工全过程，才能确保施工质量达标，为人们提供更高标准的居住环境。高层建筑要想满足人们居住需求，就要在居住的舒适度与方便上进行充分考虑与借鉴，在每一个施工环节、节点上都保证高标准、严要求，确保工程质量，推进工程进度。
　　参考文献：
　　[1] 温炳棠.高层建筑剪力墙结构施工的探讨[j].城市建设理论研究，2012.
　　[2] 趙挺生，龙奋杰，方东平，顾祥林，张誉.钢筋混凝土建筑结构施工短暂状况设计分析[J].工程力学，2014.
　　[3] 张小珍.高层建筑结构施工的几点问题[J].施工技术，2015.
　　[4] 徐高权，李登飞.高层建筑结构施工技术分析与探讨[J].建筑与工程，2016.
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