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摘要:随着社会经济的发展,我国的超高层建筑越来越多,其施工技术也有了很大进展。文章分析了我国超高层建筑的发展,具体论述了超高层建筑综合施工难点与技术攻克,并围绕某超高层建筑工程具体分析了其综合施工技术,切实保证整个工程按期、保质地完成。
关键词:超高层建筑;钢—混凝土组合结构;综合施工技术
引言
目前世界上超过300m高度的高层建筑已达几十幢,国际上正在筹划的巨型建筑其高度均已超过500m。2010年竣工的迪拜塔高828m,为目前世界第一高楼;最近,韩国、日本、科威特、沙特阿拉伯均有建造高度超过1000m摩天大楼的计划。从国内外的发展来看,今后在人口密度大的亚洲地区,超高层建筑将会往1000m甚至更高的高度发展。
1超高层建筑综合施工难点与技术攻克
①针对超高层结构高度高、作业面小的施工难点,应充分利用竖向空间优势,采用竖向结构先行、水平结构滞后的平行流水、立体交叉式施工体系,从而有效拓展施工作业面。②建筑高度增加,相应的基坑深度也在增大,对此必须根据超高层建筑施工现场环境与作业条件,合理选择基础施工技术,做好基坑支护,确保作业安全。③超高层建筑中,构建高效的垂直运输体系是一大施工重点。目前,可用于多作业面、立体交叉施工体系的液压爬模系统在超高层建筑中得到了推广应用,我国将复杂爬模系统分成若干片区,即通过分片爬升式液压爬模系统来完成竖向结构施工,整个施工过程更加高效、灵活。④超高层建筑施工测量控制是保证项目质量与安全的关键点,因此必须构建多系统、多层次测量控制网。以常用的框架—核心筒结构为例,核心筒、钢结构设独立施工控制网,后续楼板结构设施工基准控制网,核心筒与外框架互相校核、后续楼板结构控制网对前两个控制网进行检查校核,由此实现施工作业的全面控制。⑤混凝土施工是超高层建筑作业的重点与难点,基于此,超高泵送技术逐渐发展起来,此技术的应用需具备高性能输送泵、耐高压的泵管系统、混凝土布料机、高性能混凝土,为高效高质的混凝土施工提供技术支撑。
2实例分析超高层建筑综合施工技术
2.1工程概况
本工程为某综合性建筑,占地面积为1.16万m2,总建筑面积13.62万m2,地下3层、地上主楼45层、裙房6层,其中主楼高度为248.0m,裙楼高度为31m。本工程采用的是桩基+箱形基础,裙房与主楼分别是混凝土框架结构、钢筋混凝土框架—核心筒结构。
2.2施工重难点
1)施工环境复杂、场地狭小本项目地处城市中心地带,人口密集,交通繁忙,对施工中的扬尘与噪声控制提出了较高的要求。2)结构复杂、施工难度大。本工程主楼的高度达到了248m,采用了高强混凝土、劲性柱、钢结构等,混凝土的泵送、钢结构的吊装等均是施工的难点所在。3)工期紧。根据业主阶段性目标,裙房需10日完成一层的施工,主楼需5日完成一层的施工,此外裙房要求比整个工程早10个月竣工,尽早投入使用。在商业裙房使用期间,主楼依旧处于施工阶段,由此必须重视空间立体安全防护工作,切实防止出现高空坠落物。
2.3工程布置要点
要合理布置施工场地,构建完善的垂直运输体系、防护棚架等,切实保证施工作业的有效开展,具体布置要点如下:1)基础、地下室施工,以南、北2座栈桥为施工通道,裙房、主楼区域各设1台塔机,栈桥上设1台汽车吊。2)垂直运输体系布置,主楼、裙房各设1台施工电梯,在完成裙房施工后,拆除塔机与电梯,而主楼增加一台电梯;在完成主楼屋顶施工后,拆除塔机,增设起重机,以此进行穹顶施工。3)裙房提前营业要求下,施工场地布置要点包括:①将主楼8层的管弄、电梯井道全部封闭,做好防水封堵工作;②在主楼23、39层的外部均设1道钢结构硬隔离,保证立体交叉施工安全,裙房屋面玻璃采光井设置防护棚架;③将裙房营业区域临时设施全部拆除,清除材料堆场;④在运输施工材料时,需避开人、车密集时间段,减小不利影响。
2.4综合施工技术
2.4.1基坑围护施工
本工程的基坑面积1.01万m2,土方挖运量15.2万m3,2道水平支撑采用环形支撑结合角撑的方式。本工程基坑土质较好,故在栈桥处设1:8土方坡道,供车辆行驶。在开挖施工时,先挖环形混凝土支撑部分,形成支撑后,再挖环内土体,最后将加长臂挖机停放在栈桥上,挖除中心岛堆土。本工程第2道支撑与地下2层楼板相距500mm,因此支撑施工时,在圈梁内设竖向钢筋预留孔、振捣棒插入孔,以应对竖向钢筋绑扎、混凝土浇筑的问题。
2.4.2主体结构施工
①脚手架施工,裙房采用双排落地脚手架;主楼8层~42层采用整体电动升降脚手架;主楼43层以上,搭设双排落地脚手架。由于工程地处市中心,因此必须加强安全防护,全立面安装钢丝网片,切实防止出现高空坠物的危险。②劲性柱吊装,本工程主楼地下2层~18层、22层~25层外框架柱,采用塔机分节吊装劲性型钢混凝土柱。劲性柱安排在夜间吊装,白天做好校正、焊接工作,最大限度地减小对主体结构施工工期的影响。③混凝土超高程泵送,本工程主楼设3路泵管进行上部结构混凝土浇筑作业,泵送高度达到了215m。在进行混凝土超高程泵送施工时,水平管、垂直管按照1∶4的长度比配置,选用超高压混凝土输送泵HBT80,水平管采用高压泵管,以保证其耐磨性。
2.4.3弯顶混凝土构架、钢结构天线施工
①本工程主楼调频高速施工电梯,采用的是直附式附墙架连接标准层结构,电梯与标准层结构之间相距300mm,因此在电梯内设500mm宽铰链式钢翻板,充作结构与吊笼间过桥平台。因为主楼42层以上开始逐层内收,无法安装标准型式的附墙,由此在结构边缘设置了悬挑式钢平台,以充作混凝土结构的延伸,其不仅需要满足相关荷载要求,也要具有较强的刚度,充分确保电梯侧向稳定。②本工程弯顶混凝土构架采用的是框架无楼板结构,为了保证施工作业的顺利实施,自主楼屋面搭设满堂排架体系,铺上九夹板后充作施工操作平台。③本工程钢结构天线高度、重量分别是53.6m、60t,采用分段顶升施工方法,共分为了14节,每节的长度、重量超过4m、4t,采取现场全熔透焊接连接的方式,并以氟碳面漆喷涂处理。当天线结构就位后,即可安装焊接支座底板与室内楼层环板,开展穹顶圆球造型钢结构施工。
2.5施工效果
本工程施工环境复杂、基坑深度大、高度高,因此构建了高效的垂直运输体系,贯彻落实了基坑围护;针对主体结构工程采用了双排落地脚手架、整体电动升降脚手架、塔机分节吊装以及超高程泵送施工工艺,加强了安全防护工作;针对弯顶混凝土构架、钢结构天线施工,调整了施工电梯与支架体系。本工程项目如期竣工,质量达标,未出现安全事故,为类似的混凝土框架结构、钢筋混凝土框架—核心筒结构超高层建筑结构施工奠定良好的技术基础。
结语
综上所述,在我国建筑行业中,超高层建筑已成为了一个重要发展方向,它是现代科学技术的结晶,其工程实践经验的丰富也有利于促进高强材料与施工技术的发展,推动塔吊与电梯等机械化施工技术的进步,由此实现我国建筑行业的健康、持续发展,为社会建设提供良好服务。
参考文献
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