摘要：我国建筑行业伴随着人们对住宅的强烈需求已经获得了极大的发展,由于人口众多,建设土地面积有限,办公需求日益增高等因素,我国的建筑设计类型正向着超高层建筑趋势发展。其中做好超高层建筑质量重要影响因素的主体结构是当前施工企业把控建设质量的重要任务[1]。本文以某工程应用实例,针对超高层主体结构(主要针对250m以上)的工程施工方式做出分析。
关键词：超高层建筑; 主体结构工程; 施工特点; 施工技术;
超高层主体结构工程具有较强的系统性。无论是钢筋绑扎和模板安装,还是混凝土浇筑,均有很多方法与要求。且建筑主体结构工程施工质量关乎建筑工程整体质量,具有重要意义。
1.工程概况
某工程建筑功能为商业及办公,由两栋塔楼及一栋裙房组成,总建筑面积33.5万㎡,地下面积10.1万㎡,地上面积23.4万㎡。其中二期A座建筑高度273.2m,57层,建筑面积14.5万㎡;二期B座建筑高度195.3m,39层,建筑面积约6.1万㎡;裙房建筑高度18.8m,3层,建筑面积2.8万㎡。基础形式为桩基础和天然地基,A座结构形式为巨型框架+核心筒+环带桁架结构,B座结构形式为框架-核心筒结构。该项目俯视图如图1所示。
图1 某项目俯视图
2.超高层建筑主体结构设计现状
对于现阶段超高层结构设计形式而言,多为“内筒外钢”的结构形式,即内部为剪力墙核心筒,外框为钢梁+钢(混凝土型钢)柱,此类结构形式决定了在进行超高层施工时,需要分四条流水线路组织施工,即核心筒→外框钢柱、钢梁→水平板、核心筒楼梯→型钢混凝土柱[2]。
3.超高层建筑主体结构施工
3.1、核心筒施工
超高层建筑施工中。核心筒通常先行施工,因此该部分施工最为关键且困难,首先需解决高空作业面及防护问题,其次还需解决人员运输、材料运输和堆放、混凝土泵送、塔吊附着爬升等问题。核心筒施工进度决定了后续几条流水线的对应进度[3]。
对于高空作业面的问题,核心筒在施工过程中往往会依托专用模架系统,模架系统需具备稳定,自爬升、轻便(核心筒剪力墙受力)等特点,同时需集成堆料平台、混凝土布料机、大模板系统,使施工人员能安全、便捷地在该模架内进行钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑工作。
对于人员运输的问题,需先行在核心筒内设置筒内电梯,电梯通往模架平台,解决在筒内楼梯和走道板未形成时,人员的运输问题。
塔吊可采用外挂式塔吊,塔吊附着于核心筒侧壁剪力墙,可随模架系统爬升实现自爬升,用于材料的垂直运输。
核心筒超高层混凝土泵送主要选用高强度泵管(强度较高)及底部加压泵送机,泵管与模架系统内的布料机相连接,混凝土浇筑完成后,先将最上部泵管脱开,待模架爬升完成后,混凝土浇筑前再进行连接。
3.2、外框钢柱、钢梁施工
外框钢柱、钢梁施工按施工顺序又分为先钢柱、后钢梁,钢梁部分按先主梁后连梁的顺序进行施工,总体遵循先进行支座施工。该部分操作主要是利用塔吊进行竖向柱对接焊接和钢梁与核心筒预埋件焊接。
在进行外框钢结构作业时,按要求设置好兜网、通道及安全绳,重点控制坠物和落人的风险。该部分施工占用塔吊时间较长,所以应协调好钢构施工与核心筒施工的塔吊使用时间。同时为满足人员及零星材料运输,需设置外附施工电梯。
构件焊接完成后需要进行相应检测,检测合格后才能进行后续工作实施。
3.3、水平板、核心筒楼梯施工
外框钢构完成后,则进行外框桁架楼层板敷设及相应钢筋绑扎和混凝土浇筑,外框水平板混凝土浇筑所用泵管同样采用高强度泵管,由于其使用工况,该泵管单独设置。待外框水平板施工完成后,需做好临边防护措施。
核心筒内楼梯及水平板施工可随外框水平板进度进行,该部分构件可采用木模散支散拼进行施工。
3.4、型钢混凝土柱施工
型钢混凝土柱施工是超高层混凝土主体结构施工(砌体工程除外)的最后一条流水线路,其施工工况同核心筒一样,同样无任何防护措施,因此在进行外框型钢混凝土柱施工时,也需要依托相应爬模装置,该爬模同样集成平台、防护、模板系统,可实现单独爬升[4]。
4.超高层建筑主体结构的施工特点
4.1、工程量大且工期长
超高层建筑往往会伴随着较大的资源投入,因此与普通项目相比,超高层建筑具有庞大的工作量和较长的施工时间。在超高层建筑主体结构的施工过程之中,员工在该区域内进行空中作业会面临较高的风险。不同工程所在的地理区域不同,因此其环境、天气状况、地质条件等外界因素各不相同,管理人员要学会规避恶劣天气所带来的施工威胁,以保证工程顺利进行。
4.2、主体结构施工技术复杂
在超高层建筑的施工过程之中,其设计形式特点带给施工人员相较常规项目更为严峻的施工工况,特别是在主体结构的施工过程中,需要用到更为困难复杂的施工技术和施工工艺及施工设备,企业如果想要提高对超高层建筑的施工质量,就务必提升现有的技术水准。超高层作业的实施过程之中要划分更为复杂及细致的施工段,在不同的作业区域采用不同的作业方式是对工程质量的特殊保证。
4.3、施工过程影响因素多
超高层建筑施工会受到多方面因素影响,除了建筑本身的施工工艺和施工技术之外,外部环境的复杂性也使得超高层建筑面临更为严峻的考验。超高层建筑之中的施工工艺具有较多的选择,因此工人在实际工作之中,需要根据建筑物本身的结构特点进行恰当的选择。在管理过程中,工人在实际建设过程之中,需要将周围的环境进行具体分析,排除一些建设隐患和建设风险,务必让整体工程处于良好的建设环境之中。
5.超高层建筑主体结构的质量控制措施
5.1、完善施工质量管理制度
完善的质量管理制度是目前我国超高层建筑主体结构施工技术进一步提升的重要手段,因此,我们必须保证,在实际建设过程之中的每一项工作环节和工作流程都遵循企业相应的制度规范。无规矩不成方圆,要力求做到操作者的标准优于企业标准,企业标准优于国家标准,完善的施工管理制度可以保证工人在实际工作之中不会因为操作失误而出现重大风险,在保证工人操作安全的同时大幅提升施工的整体质量[5]。
5.2、安全管理工作
在整体施工过程之中,人们最关注的便是施工的安全问题,众所周知,企业的形象也与安全管理工作具有较大的联系。所以在施工管理过程之中,重视安全管理制度的完善和拓展已经成为目前工作的重心,在进行高层作业时,企业必须对员工进行考核,确保员工具备完整的专业技能和完善的知识储备后再行上岗作业。
5.3、提高施工人员的综合素质
施工人员的专业能力和综合素质是目前我国高层建筑主体结构施工质量提升的重要前提,企业为了进一步提升高层建筑行业的未来发展,需要不断地完善内部人才队伍,为高层建筑的发展提供后备军。企业可以定期组织培训,让员工掌握新的科学技术和工作技能,发挥员工本身的创造能力和动手能力,让我国的高层建筑主体结构得到更高的技术支持。
6.结束语
总之,在现阶段主体结构工程施工技术应用的过程中,还存在着非常多的问题,这些问题会对整个工程项目的质量以及后期的使用寿命产生一定的影响。充分掌握主体结构工程施工技术的核心要点,是建筑工程质量保障的关键因素。为了推动我国建筑行业的发展,要加大对主体结构工程施工技术的研究力度,针对存在的技术问题和难点,进行更加深入的分析。
参考文献
[1]凌敏.高层建筑主体结构施工技术要点及质量控制[J].建材与装饰,2018(36):33.
[2]王述海.建筑主体结构施工技术的研究[J].科技创新与应用,2018(18):153-154.
[3]黄迅.高层建筑主体框架结构施工技术要点探析[J].安徽建筑,2018,24(03):77-78.
[4]刘扩.高层建筑施工主体结构的关键施工技术探讨[J].绿色环保建材,2018(02):149.
[5]黄天春,肖海峰.高层建筑的主体结构工程施工技术研究[J].中国住宅设施,2017(11):68-69.