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摘 要：本文分析了高层建筑的施工技术方面的相关问题, 并通过国内外高层建筑施工技术的单独介绍, 我们可以看出,我国在这方面也处于与世界同步的水平, 不过随着我国技术的不断发展, 相信我们会做得更好, 会具有更强的影响力和优势。
关键词：高层建筑；施工技术；裂缝
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
1 关于高层建筑的施工技术
1.1 高层建筑混凝土的强度控制
高层建筑由于混凝土用量大, 施工周期长, 气候及工作条件的影响因素多, 有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格, 控制好混凝土强度, 应做好以下工作。
1.1.1 配合比的选定
工程开工前, 一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土, 并到法定试验机构做级配试验, 待级配报告出来后, 根据级配做配合比试验(实验室配比), 在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符, 故尚需进行试验试配调整和现场砂石实际含水率调整方能确定砼的配合比。有资料统计显示, 若因砂的含水率增多, 砂率下降2%～3%, 混凝土强度将下降15%～20%, 而水泥数量的影响为5%～20% , 石子及砂土的级配影响为5%～20%; 水灰比影响为多增l % , 强度降低5%～10%, 故应该采取相应措施进行控制, 严格执行初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定。
1.1.2 严格养护制度
高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期, 而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明, 在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因, 多为抢工期、养护时间严重不足。对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有人负责, 从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、养护时间要求, 覆盖等多方面进行考虑采取措施, 同时注意根据规定不同水泥品种和砼的要求确定养护时间, 对于大体积砼的养护应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施, 不漏主要关键细节。另外也要加强养护期的督查。
1.1.3 加强混凝土强度评定
剔除试块制作的不规范现象。《混凝土强度检验评定标准》(GB J107)规定, 混凝土强度应分批进行检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。试块的制作应在浇筑地点随机抽取, 不能弄虚作假, 保证试块的真实性。
1.2 高层建筑裂缝的控制
1.2.1 设汁措施
(1) “放”的措施。设置永久性伸缩缝; 外墙面适当位置留分隔缝等。
(2) “抗”的措施。避免结构断面突变带来的应力集中, 重视对构造钢筋的配置; 对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体, 增设间距不大于3 m 的构造柱, 每层墙高的中部增设厚度120 mm 与墙等宽的混凝土腰梁; 砌体无约束端增设构造柱; 预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处, 用钢丝网(每边搭接不小于150mm ) 进行处理; 特别注意梁底的砌筑要求; 屋面保温层与隔气层的合理设置等。
(3) “放”、“抗” 相结合的措施。合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术, 混凝土中多掺纤维素类等。
1.2.2 施工措施
“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩, 要控制好构件的湿润养护, 避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时, 受到内部约束而易开裂。大体积混凝土, 应着重在控制砼的温升, 延缓砼的降温速率, 减少砼的收缩, 提高砼的极限拉伸值, 改善约束和完善构造设计等方面采取措施。如选用中低水化热的水泥, 充分利用砼的后期强度, 掺加减水剂粉煤灰等, 选择良好级配的粗细骨料, 控制砼的出机温度和浇筑温度, 埋设散热孔、通水排热, 避免水化热高峰的集中出现; 同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前3天)。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差宜控制在25 e以内, 否则因温差过大产生混凝土裂缝。
1.3 高层建筑的施工测量控制
由于高层建筑的层数多, 高度高, 对施工测量精度要求较高, 故在工程开工前应制定好施测方案, 确定好测量仪器, 根据施工方案建立好施工控制网; 将高层建筑控制轴线及时投影到建筑面层上, 然后根据控制轴线作柱列线等细部放样, 以备绑扎钢筋, 立模板和浇筑砼之用; 高层建筑施工测量一般采用外控法和内控法相结合, 当采用外控法投测轴线时, 应每隔数层用内控法测一次, 以提高精度, 减少竖向偏差的积累; 当用内控法时, 一般用激光铅垂仪法, 必须在首层面层上作好平面控制, 并选择四个较合适的位置作控制点或用中心“十” 字控制, 在浇筑上升的各层楼面时, 必须在相应的位置预留200 mm × 200 mm与首层层面控制点相对应的小方孔, 保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。高层建筑施工测量要根据实际情况采用切实可行的方法进行, 但必须经过校对和复核, 以确保准确无误。
2 国内高层建筑的施工技术
近十年来, 高层建筑在国内有了迅速的发展, 全国已经建成10层以上的高层建筑1 000 多万m2, 仅1985 年建成386万m2, 较1984年建成263万m2 增长了47%。据不完全统计, 全国已有40多个大中城市正在兴建高层建筑。建筑层数不断增加, 建筑平立面日趋多样化。在建筑体系、施工机具、深基础和装修设备施工以及组织管理等方面都提出了新的要求和发生了深刻的变化。
2.1 高层建筑的建筑体系
高层建筑的建筑体系涉及结构材料、结构类型和施工工艺的选择问题, 既取决于不同建筑产品的功能要求和建筑层数的高低, 也决定于物质技术基础和施工条件。
2.2 高层建筑深基础施工
我国地区辽阔, 地质差异很大, 高层建筑的基础更要因地制宜, 采取多种途径。如果地基土质较复杂, 持力层较深, 而地下室埋置深度并不大。则采用桩基础是必要的。从我国少钢的国情出发, 钢桩不宜多搞, 宜侧重发展现浇和预制的钢筋混凝土桩。预制桩已有较长的发展历史, 质量较有保证, 鉴别承载力方法明确, 近年使用的预应力空心管桩有较大的承载力, 预制桩对高地下水位地區更为适用; 但这种桩存在着耗钢量大、造价贵、施工噪声大和截桩困难等问题。现浇桩近年有了较大的发展, 机械钻孔、冲毯已经发展到直经1 m 左右, 人工挖孔直经大, 荷载大,但应十分重视安全施工。现浇桩适应性强, 噪声小、造价低, 可以作为发展重点, 并努力实现机械化。当基础埋置特别深时, 在施工技术上困难大, 并且不易保证施工的安全, 宜采用沉井或沉箱法施工。
3 国外高层建筑的施工技术
3.1 基础施工
意、法两国的高层建筑一般都有三至六层地下室, 基础埋深均在10 m 以下。地下深层施工多采用先做基坑护壁, 再明开的方法, 基坑护壁有用钢板桩的, 但更多的是做地下混凝土连续墙。
3.2 主体施工
对于钢筋混凝土结构的高层建筑, 意、法目前基本上倾向于以现场为主的、现制与预制相结合的机械化施工方法: 大块模板法、滑升模板法、隧道模法, 其中更倾向于发展大块模板法。意、法高层建筑的梁、板多为预制, 而柱子则采用预制模板现浇。电梯井则采用滑升模板法施工。在1973年10月意大利波伦亚展览会上展出的高层住宅主体施工方法, 是采用模板提升机拆装纵横墙模板组合在一起的大块模板法。
3.3 内、外檐装修
意、法两国在外檐装修方面使用的材料品种较多, 有金属、反光玻璃、花岗石、大理石等, 预制混凝土挂墙板的应用也很广泛。这种挂墙板造型美观、色彩丰富、灵活多样、加工简单。饰面是在浇灌混凝土的过程中一次成活的, 一种方法是在平模上先铺面砖、马赛克、毛石子、小卵石或等粒径石子等面层。然后铺一层沙浆, 放钢筋, 浇灌混凝土。另一种方法是不另做饰面材料, 在平模上摆好各种线条图案的胎模, 然后浇灌混凝土, 并可在现场再涂刷各种颜色的合成树脂涂料。这种一次成活法, 效率高,成本低, 不需要高级抹灰工就可取得好的效果。
4 结 语
高层建筑施工, 具有结构复杂多变, 施工作业面窄等特点, 如何加强质量管理, 控制裂缝, 直接影响工期, 处于承上启下, 至关全局的地位。以上就是从高层建筑的施工技术出发, 分析国内外高层建筑施工方面的相关问题。
关键词：高层建筑；施工技术；裂缝
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
1 关于高层建筑的施工技术
1.1 高层建筑混凝土的强度控制
高层建筑由于混凝土用量大, 施工周期长, 气候及工作条件的影响因素多, 有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格, 控制好混凝土强度, 应做好以下工作。
1.1.1 配合比的选定
工程开工前, 一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土, 并到法定试验机构做级配试验, 待级配报告出来后, 根据级配做配合比试验(实验室配比), 在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符, 故尚需进行试验试配调整和现场砂石实际含水率调整方能确定砼的配合比。有资料统计显示, 若因砂的含水率增多, 砂率下降2%～3%, 混凝土强度将下降15%～20%, 而水泥数量的影响为5%～20% , 石子及砂土的级配影响为5%～20%; 水灰比影响为多增l % , 强度降低5%～10%, 故应该采取相应措施进行控制, 严格执行初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定。
1.1.2 严格养护制度
高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期, 而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明, 在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。分析其原因, 多为抢工期、养护时间严重不足。对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有人负责, 从主观意识上要对养护有足够的认识。养护方案中应从人员、水源、昼夜、养护时间要求, 覆盖等多方面进行考虑采取措施, 同时注意根据规定不同水泥品种和砼的要求确定养护时间, 对于大体积砼的养护应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施, 不漏主要关键细节。另外也要加强养护期的督查。
1.1.3 加强混凝土强度评定
剔除试块制作的不规范现象。《混凝土强度检验评定标准》(GB J107)规定, 混凝土强度应分批进行检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。试块的制作应在浇筑地点随机抽取, 不能弄虚作假, 保证试块的真实性。
1.2 高层建筑裂缝的控制
1.2.1 设汁措施
(1) “放”的措施。设置永久性伸缩缝; 外墙面适当位置留分隔缝等。
(2) “抗”的措施。避免结构断面突变带来的应力集中, 重视对构造钢筋的配置; 对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体, 增设间距不大于3 m 的构造柱, 每层墙高的中部增设厚度120 mm 与墙等宽的混凝土腰梁; 砌体无约束端增设构造柱; 预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处, 用钢丝网(每边搭接不小于150mm ) 进行处理; 特别注意梁底的砌筑要求; 屋面保温层与隔气层的合理设置等。
(3) “放”、“抗” 相结合的措施。合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术, 混凝土中多掺纤维素类等。
1.2.2 施工措施
“放”、“抗”相结合的措施。在混凝土裂缝预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩, 要控制好构件的湿润养护, 避免表面水分蒸发过快,产生较大收缩的同时, 受到内部约束而易开裂。大体积混凝土, 应着重在控制砼的温升, 延缓砼的降温速率, 减少砼的收缩, 提高砼的极限拉伸值, 改善约束和完善构造设计等方面采取措施。如选用中低水化热的水泥, 充分利用砼的后期强度, 掺加减水剂粉煤灰等, 选择良好级配的粗细骨料, 控制砼的出机温度和浇筑温度, 埋设散热孔、通水排热, 避免水化热高峰的集中出现; 同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测(尤其在前3天)。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差宜控制在25 e以内, 否则因温差过大产生混凝土裂缝。
1.3 高层建筑的施工测量控制
由于高层建筑的层数多, 高度高, 对施工测量精度要求较高, 故在工程开工前应制定好施测方案, 确定好测量仪器, 根据施工方案建立好施工控制网; 将高层建筑控制轴线及时投影到建筑面层上, 然后根据控制轴线作柱列线等细部放样, 以备绑扎钢筋, 立模板和浇筑砼之用; 高层建筑施工测量一般采用外控法和内控法相结合, 当采用外控法投测轴线时, 应每隔数层用内控法测一次, 以提高精度, 减少竖向偏差的积累; 当用内控法时, 一般用激光铅垂仪法, 必须在首层面层上作好平面控制, 并选择四个较合适的位置作控制点或用中心“十” 字控制, 在浇筑上升的各层楼面时, 必须在相应的位置预留200 mm × 200 mm与首层层面控制点相对应的小方孔, 保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。高层建筑施工测量要根据实际情况采用切实可行的方法进行, 但必须经过校对和复核, 以确保准确无误。
2 国内高层建筑的施工技术
近十年来, 高层建筑在国内有了迅速的发展, 全国已经建成10层以上的高层建筑1 000 多万m2, 仅1985 年建成386万m2, 较1984年建成263万m2 增长了47%。据不完全统计, 全国已有40多个大中城市正在兴建高层建筑。建筑层数不断增加, 建筑平立面日趋多样化。在建筑体系、施工机具、深基础和装修设备施工以及组织管理等方面都提出了新的要求和发生了深刻的变化。
2.1 高层建筑的建筑体系
高层建筑的建筑体系涉及结构材料、结构类型和施工工艺的选择问题, 既取决于不同建筑产品的功能要求和建筑层数的高低, 也决定于物质技术基础和施工条件。
2.2 高层建筑深基础施工
我国地区辽阔, 地质差异很大, 高层建筑的基础更要因地制宜, 采取多种途径。如果地基土质较复杂, 持力层较深, 而地下室埋置深度并不大。则采用桩基础是必要的。从我国少钢的国情出发, 钢桩不宜多搞, 宜侧重发展现浇和预制的钢筋混凝土桩。预制桩已有较长的发展历史, 质量较有保证, 鉴别承载力方法明确, 近年使用的预应力空心管桩有较大的承载力, 预制桩对高地下水位地區更为适用; 但这种桩存在着耗钢量大、造价贵、施工噪声大和截桩困难等问题。现浇桩近年有了较大的发展, 机械钻孔、冲毯已经发展到直经1 m 左右, 人工挖孔直经大, 荷载大,但应十分重视安全施工。现浇桩适应性强, 噪声小、造价低, 可以作为发展重点, 并努力实现机械化。当基础埋置特别深时, 在施工技术上困难大, 并且不易保证施工的安全, 宜采用沉井或沉箱法施工。
3 国外高层建筑的施工技术
3.1 基础施工
意、法两国的高层建筑一般都有三至六层地下室, 基础埋深均在10 m 以下。地下深层施工多采用先做基坑护壁, 再明开的方法, 基坑护壁有用钢板桩的, 但更多的是做地下混凝土连续墙。
3.2 主体施工
对于钢筋混凝土结构的高层建筑, 意、法目前基本上倾向于以现场为主的、现制与预制相结合的机械化施工方法: 大块模板法、滑升模板法、隧道模法, 其中更倾向于发展大块模板法。意、法高层建筑的梁、板多为预制, 而柱子则采用预制模板现浇。电梯井则采用滑升模板法施工。在1973年10月意大利波伦亚展览会上展出的高层住宅主体施工方法, 是采用模板提升机拆装纵横墙模板组合在一起的大块模板法。
3.3 内、外檐装修
意、法两国在外檐装修方面使用的材料品种较多, 有金属、反光玻璃、花岗石、大理石等, 预制混凝土挂墙板的应用也很广泛。这种挂墙板造型美观、色彩丰富、灵活多样、加工简单。饰面是在浇灌混凝土的过程中一次成活的, 一种方法是在平模上先铺面砖、马赛克、毛石子、小卵石或等粒径石子等面层。然后铺一层沙浆, 放钢筋, 浇灌混凝土。另一种方法是不另做饰面材料, 在平模上摆好各种线条图案的胎模, 然后浇灌混凝土, 并可在现场再涂刷各种颜色的合成树脂涂料。这种一次成活法, 效率高,成本低, 不需要高级抹灰工就可取得好的效果。
4 结 语
高层建筑施工, 具有结构复杂多变, 施工作业面窄等特点, 如何加强质量管理, 控制裂缝, 直接影响工期, 处于承上启下, 至关全局的地位。以上就是从高层建筑的施工技术出发, 分析国内外高层建筑施工方面的相关问题。