我国高层建筑工程施工技术应用

引言

随着社会的发展,近年来许多高层建筑不管崛起,然而高层建筑正向大型化、功能复杂化以及结构体系多样化的方向发展,对于高层建筑而言,其结构转换层的科学合理设计是这一进步的重要保证.中国《民用建筑设计通则》将住宅建筑依层数划分为：一层至三层为低层住宅,四层至六层为多层住宅,七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅.除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑,大于24m者为高层建筑：建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑.

1.我国高层建筑的现状

中国近代的高层建筑始建于20世纪20～30年代.1934年在上海建成国际饭店,高22层.上海金茂大厦于1994年开工,1998年建成,有地上88层,若再加上上尖塔的楼层共有93层,地下3层.上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼,2008年8月29日竣工.是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼,楼高492米,地上101层.我国的高层建筑数量众多,一般为民用住宅、酒店、办公楼及电视塔等功用.

2.高层建筑施工技术

高层建筑的发展,得益于社会经济的快速发展.在大城市人口密集,高层建筑可以容纳众多的人员工作居住.能够大幅减少用地面积,同时也可以在城市中心施工建设.高层建筑因为其高度发生了变化,所以在施工技术上比普通建筑问题要多需要严格施工.高层建筑施工分为基础渔.结构施工、运输设备和脚手架施工等内容.

2.1高层建筑基础施工技术

高层建筑常用的基础结构可分为片筏基础、箱形基础、桩基础和复合基础.高层建筑的基础因地基承载力、抗震稳定和功能要求,一般埋置深度较大,且有地下结构.当基础埋置深度不大,地基土质条件好,且周围有足够的空地时,可采用放坡方法开挖.放坡开挖基坑比较经济,但必须进行边坡稳定性验算.在场地狭窄地区,基础工程周围没有足够的空地,又不允许进行放坡时,则采用挡土支护措施.

2.1.1护坡桩的支撑主要几种形式：

（1）悬臂式护坡桩

对于粘土、砂土及地下水位较低的地基,用桩锤将工字钢桩打入土中,嵌入土层足够的深度保持稳定,其顶端设有支撑或锚杆,开挖时在桩间加插横板以挡土.

（2）支撑护坡桩

水平拉锚护坡桩基坑开挖较深施工时,在基坑附近的土体稳定区内

先打设锚桩,然后开挖基坑1m左右装上横撑,在护坡桩背面挖沟槽,其一端与挡土桩上的围檩连接,另一端与锚桩连接,用花篮螺诠连接并拉紧固定在锚桩上,基坑则可继续挖土至设计深度.

2.1.2常用护坡桩施工

（1）深层搅拌水泥土挡土桩施工

深层搅拌水泥土挡土桩：利用水泥作固化剂,将土与水泥强制拌和,使土硬结形成具有一定强度和遇水稳定的水泥土加固桩.支护护坡桩基坑附近无法拉锚时,或在地质较差、不宜采用锚杆支护的软土地区,可在基坑内进行支撑,支撑一般采用型钢或钢管制成.支撑主要支顶挡土结构,以克服水土所产生的侧压力.支撑形式可分为水平支撑和斜向支撑.将受拉杆件的一端固定在边坡或地基的土层中,另一端与护壁桩连接,用以承受土压力,防止土壁坍塌或滑坡.

（2）钢筋混凝土护坡桩

混凝土护坡桩分为预制钢筋混凝土板桩和现浇钢筋混凝土灌注桩预制钢筋混凝土护坡桩施工时,沿着基坑四周的位置上,逐块连续将板桩打入土中,然后在桩的上口浇筑钢筋混凝土锁口梁,用以增加板桩的整体刚度.高层建筑基础施整体性要求高,不允许留设施工缝,要求一次连续浇筑完毕.因此,如何控制混凝土内外温差和温度变形,防止裂缝产生,提高混凝土结构的抗渗、抗裂和抗侵蚀性能是大体积混凝土施工中的关键问题.

2.2高层建筑的结构旖工技术

我国高层建筑除少数采用钢结构外,大量的仍采用造价较经济、防能好的钢筋混凝土作结构材料.其施工工艺大多采用了结构整体性能好,抗震能力强和造价较低的现浇结构和现浇与预制相结合的结构.

2.2.1台模和隧道模施工

高层建筑现浇混凝土的模板工程一般可分为竖向模板和横向模板两类.竖向模板：主要指剪力墙墙体、框架柱、筒体等模板.横向模板：主要指钢筋混凝土楼盖旖工用模板,除采用传统组合模板散装散拆方法外,目前高层建筑采用了各种类型的台模和隧道模施工.

2.2.2泵送混凝土施工

泵送混凝土施工：利用混凝土泵,通过管道将混凝土拌和物输送到浇筑地点,一次连续完成水平运输和垂直运输,配以布料杆或配料机还可方便地进行混凝土浇筑.泵送混凝土工艺具有输送能力大、工效高、劳动强度低、施工文明等特点.输送管道敷设注意事项：泵机出口有一定长度的地面水平管,然后接90.弯头,转向垂直运输.地面水平管用支架支垫,垂直管道用紧固件间隔3m固定在混凝土结构上.竖向管道位置应使楼面水平输送距离最短,尽可能设置在设计的预留孔洞内,且不影响设备安装.

3.高层建筑运输设备

垂直运输设备是高层建筑机械化施工的主导机械,担负着大量的建筑材料、施工设备和施工人员垂直运输任务.目前,我国高层建筑结构施工用垂直运输设备主要有：塔式起重机、混凝土泵和施工电梯.

4.高层建筑施工用脚手架

4.1钢管扣件脚手架

高层建筑钢管扣件脚手架的材料性能和搭拆方法与一般多层脚手架相同,但在搭设高度与立杆间距方面有限制要求：搭设高度在20-30m,单根立杆纵距为1.8m；搭设高度在30-40m,单根立杆纵距为1.5m；搭设高度在40～50m,单根立杆纵距为1.Om.钢管扣件脚手架的搭设高度大于30m时,应采用钢制可调节连接杆,承受拉力要求不低于6.8kN,并与高层建筑物连接,按下列要求施工：按垂直方向每隔3.6m,水平方向每隔5.4m设置一道连墙杆；按上述位置,在施工中将预埋件埋置在混凝土柱墙、圈梁内,且预埋件应保持上下垂直一线；连墙杆尽量靠近小横杆与立杆的连接处,但不应将小横杆作连墙杆.

4.2悬挑式外脚手架

悬挑式外脚手架是利用建筑结构外边缘向外伸出的悬挑结构作支承的脚手架.其关键是悬挑结构必须有足够的强度、刚度和稳定性,并能将脚手架的荷载传递给建筑结构.悬挑脚手架适用于下列三种情况：±0以下结构工程不能及时回填土,而主体结构必须进行的工程；否则影响工期：高层建筑主体结构四周有裙房,脚手架不能支承在地面上；超高建筑施工时,脚手架搭设高度超过了容许搭设高度,因此将整个脚手架按允许搭设高度分成若干段,每段脚手架支承在建筑结构向外悬挑的结构上.将脚手架吊篮的悬挂点固定在建筑物顶部的悬挑装置上,由卷扬机驱动,通过滑轮组和钢丝绳,可使吊篮在建筑物外侧升降,除进行外墙装饰作业外,还能进行建筑设备的安装及外墙清洗等作业.吊篮脚手架一般由吊篮、支承设施、吊索、滑轮组、升降设备和安全装置组成.支承设施有两种,一种为由固定挑梁和平衡重组成的支承设施；另一种为可以纵向移动的支承设施.升降设备为电动驱动机构.

5.结语

高层建筑由于层数多、结构工程量大、下工程和装修设备较复杂,在旌工组织管理上必须遵循保证重点,统筹安排,按期按质交付使用,合理安排施工顺序,尽量采用流水作业法及网络计划技组织施工,提高机械化旌工水平,采用先进科学技术,合理安排施工现场.以全面、认真、科学、切实的组织和管理,以期按时、高量、优质地完成高层建筑的施工任务.