1. 高層房屋建筑施工的特點
就主體結(jié)構(gòu)的施工而言,高層建筑與多層建筑的施工技術(shù)有相同之處,也有不同的一面。從逐層施工的方法來看,基本相同。但從整個建筑來看,并不相同。主要原因是由高度增高、體量增大,帶來了施工的差異。高層建筑的施工概括起來,有“高”、“深”、“長”、“密”四個特點。
1.1“高”
1.1.1高層房屋建筑的高度高
由此導(dǎo)致高層房屋建筑施工的主要特點之一是垂直運輸工作量大,沒有與之相適應(yīng)的垂直運輸設(shè)備,要建造高層房屋建筑是極為困難的。
1.1.2高空作業(yè)多
高空作業(yè)要突出解決好材料、制品、機具設(shè)備和人員的垂直運輸。在施工全過程中,要認(rèn)真做好高空安全保護(hù)、防火、用水、用電、通訊、臨時廁所等問題,防止物體墜落打擊事故。
1.1.3施工技術(shù)要求高
目前國內(nèi)多層、低層建筑以磚混結(jié)構(gòu)為主,高層建筑則以鋼筋混凝土為主,并逐步發(fā)展鋼和鋼混結(jié)構(gòu)。因此,以鋼筋混凝土和鋼為主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的施工技術(shù)成為高層建筑施工的特色。而鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主,需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。
1.1.4裝飾、消防、防水、設(shè)備等要求較高
隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人民物質(zhì)、精神要求的不斷提高,自然帶來了對設(shè)計和施工的高要求。反映在建筑美學(xué)上,擯棄了過去千篇一律的平頂方盒子建筑;在高層房屋建筑的設(shè)計上,平面類型的多樣化、立面造型的個性化、立面色彩與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和諧,已經(jīng)成為時代潮流,使得高層房屋建筑在使用功能、平面布局和立面造型方面都有更高的要求。立面處理要求高,消防設(shè)施要求高,深基礎(chǔ)、地下室、墻面、屋面、廚房、衛(wèi)生間的防水,甚至管道冷凝水的處理,都比多層建筑要求高。并且高層建筑的設(shè)備繁多,高級裝修裝飾多。這些都給施工提出了更高的質(zhì)量和技術(shù)要求。
1.2“深”
深是指基礎(chǔ)埋置深度深。高層房屋建筑為了保證其整體穩(wěn)定性,地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12,采用樁基時,不宜小于建筑物高度的1/15(樁的長度不計算在埋置深度內(nèi)),至少應(yīng)有一層地下室。因此,一般埋深至少在地面以下5m。超高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度甚至達(dá)20m以上。深基礎(chǔ)施工,地基處理復(fù)雜。尤其是在軟土地基,基礎(chǔ)施工方案有多種選擇,對造價和工期影響很大。研究解決各種深基礎(chǔ)開挖支護(hù)技術(shù),是高層建筑施工的重點之一。
1.3“長”
高層房屋建筑施工周期長,季節(jié)性施工(雨施、冬施)不可避免。一般多層住宅每棟平均工期在10個月左右,而高層建筑的施工周期平均為2年左右。要縮短施工周期,主要是縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期。各種高層結(jié)構(gòu)體系可以采用不同的施工方法。而現(xiàn)澆混凝土是高層建筑施工的主導(dǎo)工序,合理選擇模板體系是縮短主體結(jié)構(gòu)工期,降低成本的主要途徑之一。
1.4“密”
密指高層房屋建筑施工條件復(fù)雜。高層房屋建筑一般在市區(qū)施工,建造在密集的建筑群中,因此施工用地緊張,要盡量壓縮現(xiàn)場暫設(shè)工程,減少現(xiàn)場材料、制品、設(shè)備儲存量,根據(jù)現(xiàn)場條件合理選擇機械設(shè)備,充分利用工廠化、商品化的產(chǎn)成品。施工時還必須保護(hù)相鄰建筑、道路和地下管線不遭損壞,一般在基礎(chǔ)工程施工時,均要采用妥當(dāng)?shù)膿跬粱蚣庸檀胧L貏e是在基坑降水及鄰近建筑物的基坑開挖過程中,要密切注意地面、道路及地上建筑物是否有裂縫產(chǎn)生及其發(fā)展趨勢,及時采取相應(yīng)的技術(shù)措施,避免造成對市政工程及相鄰建筑物結(jié)構(gòu)的破壞。
2. 高層房屋建筑施工技術(shù)
2.1高層房屋建筑混凝土的強度控制
高層房屋建筑由于混凝土用量大,施工周期長,氣候及工作條件的影響因素多,有時會發(fā)生混凝土強度離散性大,甚至不合格,控制好混凝土強度,應(yīng)做好以下工作。
2.1.1配合比的選定
工程開工前,一般均要按設(shè)計要求配制不同強度等級的混凝土,并到法定試驗機構(gòu)做級配試驗,待級配報告出來后,根據(jù)級配做配合比試驗(實驗室配比),在實際施工時照此執(zhí)行。但問題就在于級配與現(xiàn)場施工過程中是否相符,故尚需進(jìn)行試驗試配調(diào)整和現(xiàn)場砂石實際含水率調(diào)整方能確定砼的配合比。有資料統(tǒng)計顯示,若因砂的含水率增多,砂率下降2%—3%,混凝土強度將下降15%—20%,而水泥數(shù)量的影響為5%—20%,石子及砂土的級配影響為5%—20%;水灰比影響為多增1%,強度降低5%—10%,故應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制,嚴(yán)格執(zhí)行初步配合比計算和基準(zhǔn)配合比的試配調(diào)整與確定。
2.1.2嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)制度
高層房屋建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在工程施工的使用表明,在配比、原材料、振搗控制嚴(yán)格的情況下,仍出現(xiàn)混凝土強度不足。分析其原因,多為搶工期、養(yǎng)護(hù)時間嚴(yán)重不足。對澆筑量大的大體積混凝土應(yīng)有養(yǎng)護(hù)方案,從養(yǎng)護(hù)開始至養(yǎng)護(hù)結(jié)束應(yīng)有人負(fù)責(zé),從主觀意識上要對養(yǎng)護(hù)有足夠的認(rèn)識。養(yǎng)護(hù)方案中應(yīng)從人員、水源、晝夜、養(yǎng)護(hù)時間要求、覆蓋等多方面進(jìn)行考慮采取措施,同時注意根據(jù)規(guī)定不同水泥品種和砼的要求確定養(yǎng)護(hù)時間,對于大體積砼的養(yǎng)護(hù)應(yīng)根據(jù)氣候條件按施工技術(shù)方案采取控溫措施,不漏主要關(guān)鍵細(xì)節(jié)。另外也要加強養(yǎng)護(hù)期的督查。
2.1.3加強混凝土強度評定
剔除試塊制作的不規(guī)范現(xiàn)象。《混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ107)規(guī)定,混凝土強度應(yīng)分批進(jìn)行檢驗評定。一個驗收批的混凝土應(yīng)由強度等級相同、齡期相同以及生產(chǎn)工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。試塊的制作應(yīng)在澆筑地點隨機抽取,不能弄虛作假,保證試塊的真實性。
2.2高層房屋建筑裂縫的控制
2.2.1設(shè)計措施
“放”的措施。設(shè)置永久性伸縮縫;外墻面適當(dāng)位置留分隔縫等。“抗”的措施。避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中,重視對構(gòu)造鋼筋的配置;對采用混凝土小型空心砌塊等輕質(zhì)墻體,增設(shè)間距不大于3m的構(gòu)造柱,每層墻高的中部增設(shè)厚120mm與墻等寬的混凝土腰梁;砌體無約束端增設(shè)構(gòu)造柱;預(yù)留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強;兩種不同基體交接處,用鋼絲網(wǎng)(每邊搭接不小于150mm)進(jìn)行處理;特別注意梁底的砌筑要求;屋面保溫層與隔氣層的合理設(shè)置等。“放”、“抗”相結(jié)合的措施。合理設(shè)置后澆帶,采取相應(yīng)補償收縮混凝土技術(shù),混凝土中多摻纖維素類等。
2.2.2 施工措施
“放”、“抗”相結(jié)合的措施。在混凝土裂縫預(yù)防中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)尤為重要。為使早期盡可能減少收縮,要控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù),避免表面水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生較大收縮的同時,受到內(nèi)部約束而易開裂。大體積混凝土,應(yīng)著重在控制砼的溫升,延緩砼的降溫速率,減少砼的收縮,提高砼的極限拉伸值,改善約束和完善構(gòu)造設(shè)計等方面采取措施。如選用中低水化熱的水泥,充分利用砼的后期強度,摻加減水劑粉煤灰等,選擇良好級配的粗細(xì)骨料,控制砼的出機溫度和澆筑溫度,埋設(shè)散熱孔、通水排熱,避免水化熱高峰的集中出現(xiàn);同時在養(yǎng)護(hù)過程中對表面、中間、底部溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(尤其在前3天)。對混凝土澆筑后的內(nèi)部最高溫度與氣溫溫差宜控制在25℃以內(nèi),否則因溫差過大產(chǎn)生混凝土裂縫。