建筑工程超高层施工技术研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第6期   作者:胡云帆
[导读] 随着我国城市建设步伐的不断加快以及城市人口的过度聚集,
        胡云帆
        湖北联诺建设有限公司,湖北 宜昌市 443000
        摘要:随着我国城市建设步伐的不断加快以及城市人口的过度聚集,超高层建筑应运而生。与传统低层建筑不同,超高层建筑无论是在施工技术方面还是施工质量方面均有着较高的要求。本文以某超高层建筑工程项目为例,并与现代化城市发展对建筑工程所提出的最新要求相结合,对超高层建筑工程施工技术难点进行逐一分析,从不同角度出发深入探究各种施工技术具体应用,并以创新和发展为理念提出提升建筑工程超高层施工技术质量和水平的相关策略。
        关键词:超高层建筑;施工难点;技术应用

1 项目背景
        该超高层建筑工程总面积为68659m2,建筑主体主要分为两部分:即,办公塔楼和裙房,塔楼主要包括办公楼A座和办公楼B座,两个办公楼均为34层,其中包括地下停车场2层,上层建筑32层,两栋办公楼总高均为133.85m,抗震设防烈度为6度,工程结构为桩基+筏板基础的框架+核心筒结构。
2 超高层建筑施工技术难点
2.1基础工程
本工程项目办公楼基坑在前期开挖过程中所设定深度为12.5m,从深度来看属于深基坑工程,但在现场开挖过程中由于工作面较为狭小,且地下水位线高于普通标高。针对这一情况,为确保工程建设的安全性,施工期间结合土压力和预埋式灌浆管两项开展桩灌注工作,通过该施工技术可在减少桩体积同时,形成对施工成本的合理控制[1]。
2.2混凝土工程
在超高层建筑工程施工过程中,大体积混凝土是一种极为常见的技术难点,本项目两栋办公楼基础工程均属于大体积砼筏板,其核心筒处承台混凝土浇筑量达到2700m3,该环节的技术难点在于如何避免混凝土表面开裂。
2.3模板施工
模板工程是超高层建筑施工过程中极为关键的一环,后续施工建设是否能够有序开展,建筑设计整体美观性等均取决于此。对此,模板施工环节相关技术人员应全面了解施工图纸内容,合理控制图纸与实际施工之间的数据误差。同时,还要对预埋件区域进行准确判断,以降低对工程施工进度的影响。另外,当前国内超高层建筑在实际建设中大部分事故的发生与脚手架相关。
3 建筑工程超高层施工技术的应用
3.1 深基础施工技术
地基建设是整个工程最为基础的施工组成部分,在建设任务执行前需深入分析工程所在区域的地质情况,根据实地勘察结果进行相应地基基础施工技术的选择。目前,在我国预制钢筋混凝土桩基基础是众多建筑工程施工技术中相对较为成熟的一项技术内容,无论是承载能力还是施工质量均被建筑单位和施工单位所认可,特别是在高水位地区其能力更容易得到全面发挥。而随着现代科学技术的飞速发展,现浇混凝土灌注桩基基础在高层建筑工程中得以全面运用,其根源在于桩基基础整体造价较低,且可与多种地质条件相适应,逐渐成为未来建筑桩基基础工程引领技术形式。
3.2 预制模板技术
通过深入分析超高层建筑工程施工特点和建筑优势后发现,若要从根本上实现对建筑工程施工工期的有效控制,除了可以采用爬膜法和滑膜法两种方法之外,还可以重点专项提升超高层建筑主体结构的整体性和坚实性。通过上述两种方法的相互贯通,可促使建筑工程施工时效性的综合提升[2]。另外,在实际施工中,两种方法的相似点在于机械化程度高、结构整体性良好,并且可在某种程度上形成对建筑结构内部造型的合理限制,进而从根本上控制施工工期。


3.3 高层建筑裂缝控制技术
裂缝控制技术在超高层建筑工程中的应用,需要注意以下几方面事项:
第一,在超高层建筑中进行永久性伸缩缝的设置,外墙面则需提前预留下分隔缝的位置;
第二,于两种施工基体的相互交接之处,建立系统全面的保护体系,可采用承载力相对较强的材料,如,钢丝网等作为基体保护设置,该做法不但可避免建筑结构中出现断面情况,且可形成对建筑整体结构的系统防护;
第三,充分糅合上述两种内容,运用后浇带施工,帮助收缩混凝土进行施工,将混凝土裂缝现象扼杀在工程建设之初。
3.4 BIM 技术
以信息化模拟预拼装等代替传统实物预拼装,例如,从钢结构BIM模型中选出构建分段接口控制截面,并按照实际坐标点对每一个截面进行详细标注,然后基于计算机中构件控制点位的实测数据,完成对实物信息化模型的系统构建,并且通过2个模型得到预拼装模拟,对钢构件的加工制作精度进行深度检验,在确保构件检验中各类难题有效解决的同时,提高检验精度,缩短检验时间,降低检验成本。另外,在超高层建筑工程施工现场机电设备安装方面,由于现场设备种类复杂、多样,需围绕设备拖运路线进行提前规划和设计,在BIM模型中应将待安装设备、管道以及运载平台视为统一整体,对其在拖运路线中与桁架结构碰撞情况进行系统检验,直至设备、管道及平台安装到位。
4 建筑工程超高层施工技术水平提升策略
一方面,运用并推广新技术、新材料。在飞速发展的现代化社会背景下,超高层建筑若要保持平稳发展趋势,需持续更新和引入现代化技术和材料,并加快新工艺、新手段在建筑工程施工中的全面贯彻落实,促使超高层建筑工程整体施工水平的进步与提升。在分析当前超高层建筑工程常用的施工技术后发现,若仍固执的依靠传统单一施工技术,很难实现国家在建筑领域的高水平发展,因此在建筑工程施工作业开展前,需以全新技术和材料作为参考,不断开辟新路径。除此之外,在日常工作过程中相关施工人员需积极借鉴和分析国内外成功建筑案例,发现优秀建筑案例对材料和技术的选择形式,并将其应用于本建筑工程施工设计和开展过程中,助力国家建筑产业和城市现代化发展。
广州标志性建筑物——西塔,该项目是目前世界上最高的采用全隐框玻璃幕墙系统的建筑,主塔楼8.5万m2的玻璃,也是目前超高层单体建筑之最。当初设计和施工过程中便引入了大量新型施工技术和施工材料,如,钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构体系,该结构不论是抗震性能还是抗侧刚度均表现出极大的优越性,且能够形成对地震、强风等自然灾害的系统防御。项目中的整体提模系统由施工单位自主研发,将主体结构施工缩短到2天1层,达到国际领先水平。施工单位自主研发了C100超高性能免振自密实混凝土,并将其一次成功泵送到411m高度,创造了同类混凝土超高泵送的世界新高度。另外,该项目在施工前便进行了系统性结构健康监测。上述一系列新技术和新材料在实际施工中的创新应用,使广州西塔成为中国最具代表性的现代化超高层建筑[3]。
另一方面,提升施工技术的管理水平。为确保分项工程的多个施工团队合力进行施工,多方沟通协调,需提高施工管理人员综合能力,并进行相应施工管理措施的系统规划和制定,形成系统化的施工管理体系,高质量、高效率完成施工工作。例如,在施工管理过程中相关管理人员可根据现代信息化技术在超高层建筑工程中的发展,充分利用信息化技术实施检测施工现场,对所检测结果进行反复研究与分析,确保检测结果的一致性,若所检测结果与实际存在明显偏差,则将检测目标转移至施工技术,对施工技术的标准化与规范化进行判断。
结束语
综上,受自身特殊性和复杂性特点影响,超高层建筑工程在施工期间对抗风、抗震等指标具有极高的要求,需严格遵照施工规范和要求开展施工作业,充分发挥相关施工技术的应用价值。与此同时,还要全面贯彻落实超高层建筑施工现场各监理工作,在为工程施工质量提供可靠保障的基础上,保证超高层建筑后期投入运营后的安全性及稳定性。
参考文献:
[1]相光祖.浅议超高层建筑施工新技术及项目管理措施[J].建设监理,2020,14(S1):44-45+49.
[2]钱红,张伟,王亚琦,陈留兵,唐小卫.海澜财富中心工程超高层施工技术[J].江苏建筑,2019,01(04):12-16.
[3]刘正龙.超高层建筑工程中巨型斜交钢框柱的施工技术[J].中外建筑,2019,17(06):236-237.
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