谈超高层建筑工程施工技术

2015-10-21 17:19那鹏飞
建筑工程技术与设计 2015年26期
关键词:超高层施工技术建筑工程

那鹏飞

摘要:随着我国高新经济的快速发展,城市化进程的加速,城市人口与土地资源的矛盾日渐凸显,为了解决这一难题,顺应时代的发展,超高层建筑已经成为现代化社会必要的建筑设施。超高层建筑在国内愈发普遍,这一现象是社会经济发展的必然要求,是时代发展的产物。本文对超高层建筑工程施工技术进行了探讨。

关键词:超高层;建筑工程;施工技术

随着城镇化建设步伐的加快,我国的超高层建筑得到了突飞猛进的发展,并在超高层建筑工程中应用了许多先进的技术,例如,应用混凝土超高层泵送技术,以及钢结构高空吊装技术等。和其他国家相比较,我国的超高层建筑工程技术还有一定的差距。因此,要加强多方面的施工技术的自主研究。

一、超高层建筑的特点

超高层建筑的特点具有高技术含量以及工程量较大的特点,超高层建筑由于特殊的建筑情况,对安全性能具有较高的要求,需要很强的抗风性以及密闭性。超高层建筑施工的地基强度非常大,因为超高层建筑对地基的要求以及负荷量很强,使得地基的承受力在一定范围内比较稳定安全,但如果超出了一定的负荷承受力,地基就承受不了建筑物负荷。这时,建筑物的地基在任何情况下都要遵守如下的原则:地基的设计必须和建筑物的设计两相吻合。其次地基要达到在大气层所能够影响的深度。在实际的施工中,地基对建筑施工和地基的强度都有着密切关联,建筑物的高度越高,其对地基的强度也就越强。因此,高层建筑施工中,要求地基的面积要足够大,而且要达到一定的深度,从而使施工的结构抗浮问题得到一定的解决。超高层建筑特点还具有良好的结构性以及施工的工期较短的优势。很多高层建筑的结构大多是混合型结构,其功能很复杂,使得高层建筑的施工结构性能以及工期能够合理地结合优势。

二、超高层建筑工程的施工技术

1、 钢结构施工技术

钢结构以质量轻、抗震性能好、强度高、塑性较好等优点被广泛应用于土木工程建设中。钢结构施工技术的特点是由钢板制成的钢梁、钢柱等构架,各个构架之间采取焊接或者螺栓、铆钉的方式连接,是主要的建筑形式之一。在超高层建筑中使用钢结构施工技术有着更加严格的要求,不管是对于焊接还是钢结构的吊装、拆除等方面都要精上加精。因为超高层建筑本身由于楼层较高,安全性是要考虑的首要因素,所以对于细节方面就更要精益求精,不能出现任何纰漏。以深圳地王大厦为例,它的主体结构是钢结构,在施工过程中也综合运用了钢结构施工技术。

2、整体爬模法与整体滑模法

整体爬模法采用的是“猴子爬杆”的原理,主要是由内外爬架和内外模板组成的,这些爬架和模板进行一次性组装之后内外爬架的提升要靠模板,而内外模板的提升要靠爬架,二者相互交替并且相互依靠。利用这种相互支撑的建筑技术才能达到逐层浇筑结构混凝土的施工目的,从而使内外墙体的混凝土同时浇筑,完成水平同步施工。而整体滑模板法则是将支架和横梁整体二者结合在一起,平稳升顶到位后再进行混凝土浇筑,待模板下口达到上层楼面标高后即可进行水平结构的施工。整体爬模法与整体滑模法都是超高层建筑中必须运用到的关键性技术,二者之间既有相同点,也存在不同点。它们都只需要一次模板组装,这样就大大减少了施工时间,同时机械化程度较高,节约了模板和劳动力,这对于超高层建筑来说都是十分重要的。二者之间的区别主要在于是否通过模板和混凝土之间的相对运动来完成建筑施工。在我国,整体爬模法与整体滑模法的技术已经趋于成熟,形成了一个完整的技术体系。

3、逆作法

“逆作法”施工的工艺原理:作为地下室的边墙或基坑的围护结构,先沿建筑物的四周浇筑地下连续墙混凝土。在建筑物内部有关部位浇筑混凝土或打入中间支承柱。然后开挖土方,至第1层地下室底面标高,并且完成地面层底面的梁板工程, 此时已经完成的地面层底面的梁板结构, 就可以用作周围地下连续墙刚度很大的支撑系统。然后继续向下开挖土方, 逐层施工地下- 1 层以下的各层地下室结构。与此同时, 在已经完成的地面层底面梁板结构的基础上, 接高柱子或墙板, 向上逐层进行地面以上各层结构的施工。由此可知,“逆作法”施工就是以地面为起始点, 向上、向下同时进行施工, 直至工程完工的一种新的施工方法。与传统的施工方法相比,“逆作法”施工主要有以下一些优点:

(1)能有效地减少相邻建筑物的沉降和基坑变形。由于地下室各层施工采用的是逐层开挖土方、逐层浇筑混凝土的方法, 地下室各层的結构可以作为地下连续墙刚度很大的支撑系统, 所以在土侧压力的作用下, 四周的地下连续墙变形很小; 同时由于设置中间支承柱, 减小地下室底板的跨度, 使地下室底板不致产生过大的隆起变形。

(2)缩短工期。采用“逆作法”施工, 一般只有地下- 1 层结构占用绝对工期, 而其他各层地下结构和地上结构以同时施工,因而可以加快整体的施工进度, 达到缩短工期的效果。

(3)降低工程造价,使结构设计更加合理。“逆作法”施工是利用地下室结构作为四周地下连续墙的支撑系统,施工具有可观的经济效益。

4、混凝土的施工技术

超高层建筑由于楼层较高,因此对于混凝土的强度、耐久性要求也有所提高。高强度高性能、轻质混凝土被更多的利用到超高层建筑的施工过程中。现在,大部分超高层建筑采用的是泵送混凝土技术。高强高性能的混凝土促进了泵送混凝土技术的发展,目前国内采用的是“双掺技术”即掺煤粉灰和化学外加剂,反映了施工技术的综合运用。泵送混凝土技术的运用体现了国内超高层建筑施工技术的进步和发展,虽然我国的超高层建筑起步相对较晚,但仍然在最近几十年取得了质的突破,并且会在建筑行业取得更大的成就。

5、超高层建筑的混凝土泵送技术

国内超高层建筑针对超高层建筑的混凝土强度高、体量大的特点,都采用泵送混凝土。为保证浇筑效果,不但要求泵送混凝土要具有恰当的配合比,还必须配备相当数量的混凝土布料机和泵机。技术流程为:混凝土泵机和配备混凝土输送直管和弯管首先在现场布置,水泥浆或水泥砂浆在固定输送管稳固的基础上进行泵送,最后进行泵送混凝土工作。掺粉煤灰和化学外加剂的“双掺技术”是国内的高泵程混凝土采用的主要技术。

总之,社会经济发展的必然是超高层建筑的大量出现,而成熟的超高层建筑施工技术是关键。所以在实践中需要不断的总结经验,吸取国内外先进的建筑技术,促进城市化的快速推进,促进我国高层建筑水平的提升。

参考文献:

[1] 董苏媛. 高层及超高层建筑结构分析与设计[J]. 中华民居(下旬刊). 2014(02)

[2] 沈若曈. 浅析超高层建筑结构设计的技术要点[J]. 民营科技. 2012(01)

[3] 钱峰,王艳锦. 超高层建筑结构体系的选择分析[J]. 黑龙江科技信息. 2011(35)

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