高层建筑工程施工技术探析

高层建筑的特点是层数多，高度大，结构类型多样，体型复杂，施工难度大，施工工艺技术要求高，材料用量多，施工工期长，专业性强，工序多，交叉作业多，结构自重大，受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大的不同，对结构的安全度要求特别高，对工程结构的施工质量提出了更高的要求。本文从高层建筑混凝土的强度控制, 高层建筑裂缝的控制。施工测量控制，建筑电气、排水部分、通风与空调工程、结构转换层施工和施工后浇带施工等方面谈谈高层建筑工程的施工技术。

一、高层建筑混凝土的强度控制

高层建筑由于混凝土用量大,施工周期长,气候及工作条件的影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格,控制好混凝土强度,应做好以下工作。

(1)配合比的选定

工程开工前,一般均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并到法定试验机构做级配试验,待级配报告出来后,根据级配做配合比试验(实验室配比),在实际施工时照此执行。但问题就在于级配与现场施工过程中是否相符,故尚需进行试验试配调整和现场砂石实际含水率调整方能确定砂的配合比。有资料统计显示,若因砂的含水率增多,砂率下降2% ~3%,混凝土强度将下降15% ~20%,而水泥数量的影响为5% ~20%,石子及砂土的级配影响为5% ~20%;水灰比影响为多增%l ,强度降低5%~10%,故应该采取相应措施进行控制,严格执行初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定。

(2)严格养护制度

高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不仅能缩短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍出现混凝土强度不足。

(3)加强混凝土强度评定

一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配比基本相同的混凝土组成。试块的制作应在浇筑地点随机抽取,不能弄虚作假,保证试块的真实性。

2、高层建筑裂缝的控制

(1)设计措施

a.“放”的措施。设置永久性伸缩缝;外墙面适当位置留分隔缝等。

b.“抗”的措施。避免结构断面突变带来的应力集中,重视对构造钢筋的配置;对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体,增设间距不大于3 m的构造柱,每层墙高的中部增设厚度120 mm与墙等宽的混凝土腰梁;砌体无约束端增设构造柱;预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强;两种不同基体交接处,用钢丝网(每边搭接不小于150mm)进行处理;特别注意梁底的砌筑要求;屋面保温层与隔气层的合理设置等。

c.“放”、“抗”相结合的措施。合理设置后浇带,采取相应补偿收缩混凝土技术,混凝土中多掺纤维素类等。

(2)施工措施

“放”、 “抗”相结合的措施。在混凝土裂缝预防中,对新浇混凝土的早期养护尤为重要。为使早期尽可能减少收缩,要控制好构件的湿润养护,避免表面水分蒸发过快,产生较大收

缩的同时,受到内部约束而易开裂。大体积混凝土,应着重在控制砂的温升,延缓砂的降温速率,减少砂的收缩,提高砼的极限拉伸值,改善约束和完善构造设计等方面采取措施。如选用中低水化热的水泥,充分利用砼的后期强度,掺加减水剂粉煤灰等,选择良好级配的粗细骨料,控制砼的出机温度和浇筑温度,埋设散热孔、通水排热,避免水化热高峰的集中出现;同时在养护过程中对表面、中间、底部温度进行跟踪监测。对混凝土浇筑后的内部最高温度与气温温差宜控制在25℃以内,否则因温差过大产生混凝土裂缝。

(3)高层建筑的施工测量控制

由于高层建筑的层数多,高度高,对施工测量精度要求较高,故在工程开工前应制定好施测方案,确定好测量仪器,根据施工方案建立好施工控制网;将高层建筑控制轴线及时投影到建筑面层上,然后根据控制轴线作柱列线等细部放样,以备绑扎钢筋,立模板和浇筑砼之用;高层建筑施工测量一般采用外控法和内控法相结合,当采用外控法投测轴线时,应每隔数层用内控法测一次,以提高精度,减少竖向偏差的积累;当用内控法时,一般用激光铅垂仪法,必须在首层面层上作好平面控制,并选择四个较合适的位置作控制点或用中心“十”字控制,在浇筑上升的各层楼面时,必须在相应的位置预留200 mm×200 mm与首层层面控制点相对应的小方孔,保证能使激光束垂直向上穿过预留孔。高层建筑施工测量要根据实际情况采用切实可行的方法进行,但必须经过校对和复核,以确保准确无误。

二建筑电气

建筑电气包含了变配电系统、照明系统、火灾自动报警系统、通信系统、安全技术防范系统、综合布线系统、建筑物防雷、接地及安全等。建筑电气设备具有的特点是：用电设备多，如弱电设备、空调制冷设备、消防用电设备等;电气系统复杂;电气线路多，有火灾自动报警控制线路、音响广播线路、通讯线路、高压供电线路及低压配电线路，线路敷设方式方法多种多样;供电安全性、可靠性要求高，常采取双电源进线供电或自备柴油发电机组，以保证重要负荷的用电;用电量大，负荷密度高;自动化程度高。

供配电方式配电制式多采用TN-S系统，供电方式多采用放射式或树干式，利用强电竖井敷设电缆桥架。照明部分有楼梯、廊道、商场、车库、设备用房的正常照明、应急照明、疏散指示灯、室外环境照明，均应随土建施工预留到位，应在事前、事中对线路的走向、方位、标高等对照设计进行校核和检查，必须密切配合土建施工同步进行，防止出现错漏。

防雷接地高层民用建筑的防雷接地系统是非常重要的，即使是来自雷电的反击或感应电压，也是可以造成自动化、智能化系统的电子设备的损坏和严重破坏。因此对防雷接地应予以高度重视，应按防雷类别的要求认真的实施，不能马虎了事。应利用桩基主钢筋、地梁主钢筋与柱内主钢筋作防雷引下线按规定要求达到数量。变配电室应按规范要求做接地环网。

电梯安装高层民用建筑物内一般设有消防电梯、乘客电梯、货梯、自动扶梯，观光电梯等，垂直运输设备，只是功能不同，产品品牌和数量的差异而已。电梯安装的要求是安全性、可靠性、舒适性。

预留预埋与土建的密切配合：各种管线与竖井(如强电井、弱电井、水井、风道、桥架)均与土建施工密切相关。其预留、预埋必须按规范要求随土建施工同步进行。首先应清楚线路走向、标高、方位，严格按照施工图纸进行。并应考虑电气线路与其他管线、设备

的交叉、平行间距的要求。避免以后不必要的开凿、剔打工程量。注意在混凝土中预埋塑料电线管应使用重型管，不得使用轻型塑料管，线路敷设应以捷径为宜，以利节省投资、控制造价。

三排水部分

高层建筑室内给排水系统要求相对较高，如发生供水断水或排水堵塞事故，影响范围大、后果严重，因此必须保证高层建筑有安全可靠的水源和合理的管网布置，以保证供水的连续性和排水的顺畅。给水部分一般分别设消防水池、生活水池或生活水箱、消防水箱或生活消防合用水箱，屋顶设消防水箱。室内给水管道不应穿越变配电房、通讯机房、大中型计算机房，计算机网络中心等，并应避免在生产设备上方通过，给水管道不得敷设在烟道、新风风道、风管、电梯井道、排水沟内，给水管道不得穿越大便槽、小便槽且立管离大小便槽端部不得小于0.5m，建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间净距平行不小于0.5m，交叉不小于0.15m，且给水管应在排水管的上面，给水管道暗敷时不得直接敷设在结构层内，给水管道穿越地下室或地下建筑物的外墙处、穿越屋面处应设置防水套管，室外明设给水管应避免阳光直接照射，防止光污染，塑料给水管道在室内宜暗敷，塑料给水管不得与水加热器或热水炉直接连接应有不小于0.4m的金属管做过渡。高层建筑内设备多，管道压力较大，各专业工种交叉打架多，各个专业工种应密切配合相互协调。尤其应注意建筑结构梁下(可利用)高度能否满足风管、空调新风机组、给排水管道、桥架等管线、设备安装高度要求，避免达不到装饰净空高度要求，此事应在审图时予以充分重视，并召集各专业人员按规范要求作统筹安排。重点控制厨房，厕所的防水工序。进行灌水试验，排水立管要100%的进行灌水、通球试验，并全部通过。

四通风与空调工程

高层建筑多有空调机组以供夏季制冷，冬季供暖。车库及梯间设通风及防排烟管道与风井。屋顶设置正压加压风机，以满足良好的通风环境。为此施工过程必须按《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002严格执行，做好事前、事中、事后的控制。尤其是事前的预控工作，严把强制性条文的实施。按照通风与空调工程施工的特点对风管制作、风管部件制作、风管系统安装、通风与空调设备安装、空调制冷系统安装、空调水系统安装、防腐与绝热、系统调试、工程综合效能测定与调整进行三大控制，即进度控制、投资控制、质量控制。管道与设备的连接，应在设备安装完毕后进行，与水泵，制冷机组的接管必须为柔性接口，柔性短管不得强行对口连接。

五结构转换层施工技术

高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置，而下部则需要大空间的轴线布置。上述要求与结构合理、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部受力较小，正常布置时应当是下部刚度大、墙多、柱网密，到上部渐减少墙、柱，扩大轴线间距。结构的正常布置与建筑功能之间就产生了矛盾。为了满足建筑功能的要求，结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间，下部布置大空间。上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架-剪力墙等结构体系中。

不管采用何种转换形式，带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。同时，由于转换层位置越来越高，带转换层的筒体结构也时有应用。对带转换层的剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构，通过转换层上下层间位移角及内力变化情况的分析，可得出影响其抗震性能的主要因素，分别是：转换层设置高度、转换层上部与下部结构等效刚度比、转换层结构与其上层结构侧向刚度比。对带转换层筒体结构其主要影响因素表现为转换层上部外筒的刚度、转换层设置高度和内筒刚度。对上述两类转换结构，转换层高度是影响其抗震性能的主要因素之一，转换层高度越高，转换层上下层间位移角及内力突变越明显，设计时应限制转换层设置高度。转换层与其上层的侧向刚度比对结构抗震性能有一定影响。对转换层位置较低的带转换层的剪力墙结构，控制侧向刚度比可以控制转换层附近的层间位移角及内力突变。对于带转换层的剪力墙结构或筒体结构，可采取以下措施强化下部结构：加大筒体及落地墙厚度、提高混凝土强度等级、必要时可在房屋周边增置部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体、提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部：不落地剪力墙开洞、开口、减小墙厚等。

参考文献

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