高层建筑中的土建施工技术研究
曹粤林
天津市耘泰中兴建设工程有限公司 天津市 300300
引言:为尽快解决当前存在于高层建筑土建施工中的施工周期长、施工难度大等问题,需要以提高高层建筑施工效率与质量为目标,深入研究高层建筑中的土建施工技术,这对于保证施工安全、降低施工成本具有重要意义。
1.高层建筑土建施工难点
1.1 工程量较大
高层建筑的土建施工包含了众多施工环节,所涉及工程量较大且技术手段较多,再加上以钢筋、混凝土、支架等为主的施工材料使用量较大,要想保证施工工程进度和质量,不仅需要在充分考虑各种影响因素的基础上合理安排施工周期和施工顺序,还需尽快展开基于不同工种的协同作业,确保现有施工方案的合理性。
1.2 安全风险高
存在于高层建筑土建施工中的安全风险,主要包括高空作业风险和深基坑施工风险等,由于高层建筑土建施工过程中存在整合了不同专业的交叉施工作业,因此,建设单位应加强对施工人员的安全教育培训,在施工现场配备安全帽等防护用品,同时做好针对施工现场的全面勘察作业,避免出现大面积返工或高危风险问题。
1.3 质量要求高
高层建筑具有较高的结构安全需求和耐久性需求,在实际施工过程中需采用先进的施工技术和质量控制措施,规避各种消极怠工行为,以确保建筑结构强度和稳定性满足设计需要,及时采取相应的防护措施。
2.高层建筑中的土建施工技术
2.1 基坑开挖施工
为保证施工质量,需要在基坑开挖前开展针对施工环境的全面地质勘查,了解施工现场的土层分布情况和地下水位状态,据此选择更适合实际情况的施工技术和设备设施,基坑开挖的前期准备要点主要包括以下三个方面内容。
第一,搭建围护结构。由于高层建筑基坑较深,为避免在开挖施工中出现土壤侧向移动,需在施工现场范围内建立以钢板桩或地下连续墙为主的围护结构。
第二,地下水处理[1]。若该高层建筑环境的地下水位较高,需在基坑开挖施工前采取相应的地基处理措施和降水措施,必要时还可使用井点系统,保证基坑结构稳定。
第三,实时监测。使用以倾斜计、应力计为主的监测设备,对基坑开挖施工进行全流程监测,若在监测过程中发现有部分施工环节出现异常,或是基坑状态失稳,则需及时停止施工,待整改修复后再继续开挖,避免基坑塌陷。
基坑开挖施工的技术要点为:
一是要严格按照分层分段开挖的原则,完成开挖作业。
二是要根据基坑内现有土质来确定反铲挖掘机的行进路线和挖掘方法。若基坑内土质含水量较大,反铲挖掘机在行进挖掘过程中存在一定阻碍,在每层土方开挖前,先采用人工作业方式,在基坑内使用石渣铺设厚度约为 0.5m 的临时施工道路,随填随压实。
三是要在基坑周边位置同时开挖排水沟或集水井。
四是要根据施工现场的实际情况,确定好基坑内各个基准点的位置,拉通线找平,土层最后 300mm需采用人工作业方式,完成土层修整。
2.2 基坑支护施工
常见于高层建筑基坑支护施工中的技术,主要可分为锚索支护和格沟梁支护两种,这两种不同施工技术手段的适用范围和应用要点各不相同,施工人员需按照施工方案和设计图纸的要求,严格遵循施工原则,完成基坑支护。
以锚索支护施工技术为例,该施工技术的应用要点主要包括:
第一,高层建筑锚索支护可采用干钻方式完成成孔,钻孔深度按照设计深度确定,至少要超过设计深度的 0.5m ;
第二,成孔施工完成后,需尽快清除钻孔施工留下的杂物和土屑,对孔内进行注浆;
第三,为保证锚索始终存在于居中位置,需将相邻两个中支架之间的间距控制在 2m 左右;
第四,确定好普通硅酸盐水泥和石英砂的配比,确保灌浆材料的配合比符合设计标准,同时,使用钢绞线作为杆体材料;
第五,压浆管必须完全置于孔底,注浆施工需一次完成;
第六,严格控制好注浆施工的各项技术参数,为避免因注浆压力异常而导致注浆失败,注浆压力最低不得小于 0.4MPa ,最高不得超过 0.6MPa ;
第七,当孔内溢出干净浆液后,施工人员需保持当前注浆压力,持续注浆至少 3min,然后再停止压浆;
第八,静置水泥砂浆至其强度达到设计强度的 90%以上,采用二次四级张拉法,按照设计要求,控制好锚索的长度和张拉锁定值,张拉预应力锚索;
第九,完成针对锚索的除锈和防腐处理,使用扎丝绑扎或胶布再次固定[2]。
2.3 混凝土施工技术
2.3.1 浇筑技术
按照高层建筑的结构安全性和耐久性要求,选择以粉煤灰硅酸盐水泥为主的水热化较低的水泥,在充分考虑混凝土强度等级和施工性能的基础上,确定好水泥材料、粗骨料、细骨料和外加剂的配合比,并在正式混凝土浇筑施工前,对施工现场地面进行全面清理,规划好施工标高标线。
在混凝土实际浇筑过程中,施工人员需要根据混凝土材料的流动性来控制好混凝土浇筑速度,避免因速度过快造成的空鼓问题,同时,还应采取分层分段浇筑方法,按照特定浇筑顺序,保证混凝土能够均匀填充到高层建筑各结构模板内。不仅如此,由于高层建筑施工中所使用的混凝土材料均为大体积混凝土,这类混凝土的性质受温湿度影响较大,因此,为避免混凝土材料因高温导致的收缩形变,施工人员可在适当范围内向混凝土材料中添加能够降低温度的矿物掺合料或降温剂。
2.3.2 捣实技术
(1)选择合适的振捣设备。常见于高层建筑土建施工混凝土捣实中的设备,主要包括插入式振捣器、振动滚筒、振动台等,这些振捣设备具有不同工作原理和使用方法,能够满足高层建筑土建施工的大面积平整施工需要,以及关键复杂场所的施工需要。
(2)确定振捣施工的开展顺序以及振捣方法。通常情况下,针对高层建筑的混凝土振捣施工,应从浇筑最低点开始,逐渐向上振捣,同时,还应控制好振捣设备的位置,避免振捣设备与模板或钢筋直接接触,杜绝高层建筑内部结构损坏。
(3)控制振捣时间与振捣频率。为避免混凝土因振捣时间过长而出现损伤问题,需根据混凝土的坍落度和振捣位置,确定好振捣时间,通常情况下,振捣施工应持续 20-30s,以混凝土表面不再出现明显气泡和泛浆为准。振捣频率通常控制在 50-200Hz,另外,若使用插入式振捣器进行高层建筑内各个竖向结构和大体积混凝土基础的振捣施工,还需保证插入式振捣器插入深度达到下层混凝土50-100mm, 。
2.3.3 养护技术
一方面,施工人员应在混凝土前期施工全部完成后,采取喷水或铺设湿布等方法,根据施工现场的实际情况进行混凝土水养护,避免混凝土在凝结过程中出现干裂问题。
另一方面,施工人员还应根据施工现场所处区域的环境变化情况,采取遮阳措施防止混凝土暴晒,减少其在养护过程中的水土流失,确保硬化后的混凝土更加均匀密实。
结束语:综上所述,相关从业者应尽快转变传统施工理念,采用先进土建施工技术和其他施工工艺,规避各类施工风险问题,为社会大众提供更加安全舒适的生产生活环境,推动建筑行业不断朝着现代化方向稳步发展。
参考文献:
[1]田晓丽. 超高层建筑土建施工关键技术研究和应用[J].大众标准化,2024,(10):148-150.
[2]侯宝雷,林浩. 建筑土建施工中常见的技术管理问题与对策[J].石材,2023,(06):96-98.