所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2012-11-15 09:54 熱度:
摘要:高層建筑的迅猛發展是人類文明的進步,同時由于高層建筑層數多、施工量大的特點,它的出現又給人們帶來了更多安全問題。本文首先介紹了高層建筑結構施工的現狀,其次對高層建筑結構施工的特點進行了研究,對高層建筑結構施工過程中的混凝土工程施工技術、結構轉換層施工技術及施工后澆帶的施工技術進行了研究。最后對高層建筑結構施工技術進行了總結。
關鍵詞:高層建筑, 結構施工, 技術, 特點
1 引言
隨著建筑材料及建筑技術的發展,我國的高層建筑發展越來越迅速。從沿海領域開始已經逐步向全國的各個城市發展。目前我國高層建筑面積已經近千萬平方米,層高也越來越高,并且層高超過200米的高層建筑業越來越多。伴隨著高層建筑的發展,高層建筑的應用范圍也越來越廣,以往高層建筑是商業辦公場所的象征。目前,世界人口逐漸膨脹,地皮價格越來越昂貴,為了解決住房問題,住宅、教學、醫療類高層建筑逐漸增多。隨著科學的進步及建筑領域的發展,高層建筑將會日益繁榮。高層建筑的出現,有效緩解了世界很多國家的住房問題,緩解了政府的壓力。高層建筑的發展已經成為一個必然的趨勢,將受到更多的房地產開發商的青睞。也將成為建筑行業研究的重點內容。
2 高層建筑結構施工研究
2.1 高層建筑施工特點
1、結構層數多,施工周期長
為了降低高層建筑施工的復雜性,目前很多高層建筑除底層、頂層及設備層以外大多建成標準層。采取這樣的措施固然可以使建筑的成本降低,工期也會有所縮短。但是,由于高層建筑的結構施工工程量一般很大,使得高層建筑的結構施工不能一蹴而就。施工時間短則兩年,長則四五年。為了縮短工期,風雨天氣等惡劣狀況下,很多高層建筑結構施工依然不能停止,這樣就加大了高層建筑施工的危險性,施工難度也有很大的提高。
2、技術復雜,工程量大
近年來高層建筑的發展很快,不僅表現在高度逐漸增高,而且建筑的設計也越來越別致,在一個城市里面基本看不到兩個完全相同的高層建筑。高層建筑設計的別致性可以為整個城市添彩,但是建筑結構施工的難度加大的很多。框架、框架一剪力墻、剪力墻、筒體等建筑體系越來越多,與常規的高層建筑相比,這些建筑建構施工的難度明顯加大。
3、材料、構配件、設備和機具等用量大,品種繁多
高層建筑需要的建材種類多,而且數量往往也比較龐大,這樣建材就難以通過一個供應渠道獲得。高層建筑對建材的安全性及穩定性往往要求也很高,尤其是很多作用關鍵的建材,往往還需要從國外進口,在很大程度上增加了高層建筑結構施工的難度。另外高層建筑施工的過程中,對相關的設備和器具也要求很高。為了解決向高空運料的難題,必須起重機、混凝土泵、快速井架、施工電梯設備。施工的復雜程度及危險性大大增加。
2.2 高層建筑結構體系的多樣化和復雜性
隨著建筑領域的發展,高層建筑發展速度越來越快,超高層建筑越來越多,而且建筑的結構也逐漸向多樣化和復雜化發展。二十世紀中期高層建筑剛剛發展起來,那是高層建筑主要采用鋼筋混凝土框架結構、框架一剪力墻結構和剪力墻結構。到了二十世紀末期隨著世界人口的增加及科技的發展,高層建筑的適用范圍越來越廣。由原來的商務大廈向住宅、旅游、教學及醫療等發展,為了能夠滿足各個行業的需要,高層建筑出現了筒中筒結構、筒體結構、底部大空間的框支剪力墻結構以及大底盤多塔樓結構。進入二十一世紀,高層建筑進一步發展,出現了多筒體結構、帶加強層的框架-筒體結構、連體結構、巨型結構、懸挑結構、錯層結構。
建筑結構體系逐漸復雜化,建筑結構材料也逐漸多樣化,高層建筑的主體結構也會發生很大的轉變。高層建筑的這些迅猛發展給建筑結構領域的研究帶來了很多問題。二十世紀末期主要采用剪力墻結構,那時對剪力墻進行了大量研究。隨著底層大空間的發展和盛行,研究者又開始了對層為大開間剪力墻結構體系的研究。目前對于剪力墻的研究已經比較成熟。但是,隨著時代的發展,高層建筑采用筒體結構越來越多,為了保證筒體結構的安全,我國的大量研究者對復雜的筒中筒結構進行了玻璃模型研究。同時還對轉換層、剛性層的結構錯層結構、連體結構等進行了大量的模型振動臺試驗。混凝土是高層建筑不可缺少的一部分,其性能對高層建筑的安全起到非常重要的作用,為了了解鋼筋混凝土混合結構的抗震性能,我國很多研究者進行了帶有轉換層、剛性層的鋼筋混凝土內筒、周邊為鋼框架的模型試驗。為了對高層建筑進行綜合模擬實驗,研究者進行了風洞實驗,通過試驗研究與分析,提出了相應的設計建議,并做為規范條文修訂的依據。
3 高層建筑結構施工技術研究
3.1 高層建筑結構施工技術
1、流水段劃分
高層結構,由于制作和吊裝的需要,對整個建筑從高度方向須劃分若干個節,而節的劃分依據是以鋼柱的分段為標準的。它既滿足各項結構安裝施工上的要求,又有其固有的單體特征。在吊裝時,必須要自升式塔式起重機(特別是內爬式塔式起重機)在爬升過程中的框架穩定和單節框架本身的剛度。
2、特殊節框架的施工
標準節框架的施工在整個高層建筑結構施工過程中是一個非常重要的環節,標準節框架施工能夠做好,就獲得了高層建筑結構框架施工的主動權。高層建筑施工過程中,往往取3~4層為一個節框架。每一個節框架為一個小單元,高層建筑的每個小單元基本相同。在標準節框架的施工過程中應注意一下幾點:
(1)高層建筑施工過程中需要的零部件數量多,種類也很繁雜,這樣給施工帶來了很大的麻煩。為了保證各個部件的安裝性能良好,必須將各個零部件安裝成一個整體框架之后再進行安裝。框架形成以后,為了保證框架的可靠性,在一定時間內應盡量避免框架處于懸空狀態。
(2)為了保證高層建筑結構施工的質量,必須嚴格按照規范的順序進行施工。在框架施工的過程中,一般要遵守先栓后焊的原則。對于梁結構的施工,一般遵守先頂層梁的施工方法,完成頂層梁的施工之后進行底層梁及中間梁的施工。
(3)在施工的過程中,難免會出現一些偏差。為了避免偏差的擴大,在每節框架與梁的焊接過程中,要首先焊接偏差較大的部位,這樣對于減少柱間的垂直偏差及焊接變形會起到非常大的作用。
3.2 高層建筑特殊結構施工安裝技術
特殊高層建筑結構是一個統稱,它有各種各樣的表現形式,比如:建筑中的轉換柱、轉換塔尖、外伸天橋等。
不同的建筑中一般不會有相同或相似的特殊結構,因此安裝形式也不可能統一或固定,而是各不相同的。特別是在高層建筑中,這也就說明了它的安裝難度。吊裝主機的選擇與布局,以及施工的總體流程都會受到它的影響。安裝工藝也是隨著結構和吊裝設備的能力的改變而改變,具體問題具體分析。
4 結論
高層建筑施工與一般建筑施工相比具有獨特性,使得高層建筑施工蘊含更大危險性。通過研究比較,本文對高層建筑施工發生事故進行大量統計分析,高層建筑結構施工具有挖深度深;作業高度高;交叉作業多、施工工期長時間緊等難點。本文針對這些難點,提出了高層建筑結構施工過程中的一些新技術,旨在解決工程建筑結構施工過程中的更多難題。
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文章標題:高層建筑結構施工技術分析
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