高层建筑施工技术要点及最新施工技术分析

高层建筑施工技术要点及最新施工技术分析

沈凌

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摘要：近些年,随着我国城镇化进程的加快,高层建筑成为打破土地资源对大、中城市建设限制的关键。相较于普通低层和多层建筑,高层建筑的施工工艺更为复杂。除地面建筑外,相关设计人员还需要科学规划地下结构与抗震设防等内容,因而高层建筑涉及的技术种类更多,建设标准也更高。这就要求高层建筑的施工单位及施工技术人员具备一定的专业性,同时施工设计方案也必须满足高层建筑施工及管理的要求。目前,现浇及钢结构高层建筑引入了大量的新型施工技术及配套产品,有效提升了施工技术水平与安全防护等级,从而进一步保障了高层建筑的施工质量。

关键词：高层建筑；施工技术；最新施工技术

中图分类号：TU74

文献标识码：A

引言

建筑企业逐渐增多，建筑规模数量大幅增加，建筑工程的质量难以保证。创新施工技术，对施工技术中不符合现代建筑要求的部分给予改进，对施工中容易出现质量问题的地方给予技术修补，确保工程质量。传统的施工技术在一定程度上能够较好地满足施工需求，但需要较多的成本投入。通过创新施工技术，有利于使施工设计更加可以合理，优化资源配置，节约成本投入，提升工程利益。

1高层建筑施工技术应用要点

1.1基础施工技术应用要点

基础是建筑物地面以下的承重结构,其决定着高层建筑的整体质量及安全。目前最为常见的高层建筑基础主要为桩基,在承载力不均匀及地下室等特殊功能区域则采用箱形或筏板基础。在具体的高层建筑项目中,施工单位必须确保基础的地质勘察、测量放线等工作的准确性,同时注重控制土方开挖、基坑支护等关键施工技术的施工效果。如遇高水位地区,施工单位还需要进行降排地下水。总的来说,基础施工的施工方案往往涉及放坡、支护、开挖及分层、坡道位置选择、降水措施及监测要求等内容。此外,施工单位还应做好基础工程施工安全预案,以全面确保基础施工过程的安全性。在对高层建筑的地下结构进行施工时,施工单位应采用逆作法,并将地下结构的外墙作为施工阶段的挡土结构,逐层向下布置支撑桩和柱,直至底板封底。其中,逆作法支持主体地下结构的上、下部同时施工,进而大大缩短施工周期,同时还能免除基坑支护这一施工步骤,有效节约了施工成本。

1.2预制铝合金模板技术应用要点

预制铝合金模板是新型模板施工技术之一,具有可重复使用、翻模率高、废弃模板及建筑垃圾少、安装便捷且稳定安全、拆模快且成型好等优势。同时,与传统的胶合板模板相比,铝模成型混凝土在平整度、观感、质量等方面均有明显提升,且在保证混凝土振捣安全、避免漏浆等方面的表现更为优秀。完整的铝合金模板系统包括钢支撑、钢背楞、拉杆、子弹销和铝合金单板等构件。在具体操作时,施工人员应根据早拆原理,按照“一层楼面的模板+两层支撑”的组合模式,并保持每3～4天浇筑一层的施工速度,以达到提高模板的周转速率,降低施工成本的目的。

1.3高层钢结构施工技术应用要点

如果高层建筑以钢结构为主体,那么施工单位需要注意的施工技术要点有钢结构部件的质量检查、钢柱钢梁安装、高强螺栓施工以及焊接技术。在钢结构部件进场前,相关专业人员应对整个部件的质量进行检查,并查验产品合格证原件及备案证明。在安装钢梁、钢柱时,监理人员需要重点检查定位钢板、连接螺栓以及焊接点,并确保所有钢结构部件安装位置的准确性。例如,对于用来固定钢结构部件的高强螺栓来说,其安装顺序应遵循先中央后四方的原则,以便于释放应力。此外,在对钢结构进行现场焊接时,焊接质量容易受到气候、温度以及技术人员操作不当等的影响。因此,焊接工作不能在温度过低的情况下进行,以免焊点被冻住。技术人员在焊接之前还需要对连接部分进行预热,待连接部位的温度达到焊接要求后,方可进行焊接。需要注意的是,焊接施工宜选择在晴朗无大风大雨的天气下进行；在焊接过程中,施工单位需指派专人对焊点进行检查,以便及时进行补焊与改正,进而确保焊接质量。

1.4混凝土施工技术要点

任何建筑工程都需要进行混凝土施工。尤其是大体积高层建筑中，混凝土施工被广泛应用。施工容易受到气候条件的影响，温差较大容易引起大体积混凝土产生裂缝问题。建筑行业人员都知道，混凝土施工过程中需要不间断浇筑建筑主体，才能确保建筑物的稳定性和连续性。大体积混凝土施工前期，需要合理配置混凝土的原材料，采取均匀的搅拌方式，严格把控混凝土制作环节。需要额外添加外加剂的混凝土不能超过5%的误差率。倘若发生混凝土配置问题或者搅拌不均匀的问题，将对施工进度造成严重影响。混凝土浇筑环节，通常采用分层浇筑法、分层及分段浇筑法，对建筑物进行一层一层地浇筑。

2高层建筑最新施工技术

2.1工程测量及BIM模型新技术

高层建筑常见于由多幢建筑单体组成的小区,由于周边环境错综复杂,因此施工现场布置及工程测量就成了施工关键。但如果仅靠传统的人工放线及场地布置,不仅耗时耗力,而且施工质量也难以有效保障。目前,BIM（建筑信息模型）技术与GIS技术（地理信息系统）已逐渐在重大工程中得到推广。施工单位可以将BIM模型引入GIS平台,从而实现BIM模型与三维街景、影像地图等数据的融合,为施工方案和决策的制定提供技术支持。同时,施工单位还可以将数字孪生技术与BIM技术相结合,进而将建筑模型信息通过物联网与智能平台相关联,以便施工单位凭借数据支持对空间、建筑、智能配套设施以及劳动力等进行综合管理。

2.2滑模工艺

如今,模板安装、混凝土浇筑、模板拆卸等环节的施工工艺均得到了明显改良,施工速度已经达到3～4天就可以建设完成一层混凝土建筑。例如,利用定型装置将模板约束为特定形状的滑模工艺,特别适用于烟囱、筒仓等部位的施工。这种工艺的操作架可以随着模板而运动,即在混凝土终凝后操作架将直接随着模板滑移,省略了拆模这一环节,从而形成“混凝土浇筑—模板滑移—混凝土浇筑”的闭环操作模式。此外,为了更加适应高层建筑的施工环境,爬模、顶模、大型施工钢平台等技术相继推出。在不久的将来,无须拆模的整体式浇筑养护技术有望替代铝合金模板施工技术,成为进一步提升高层建筑施工效率和质量的创新热点。

2.3保温装饰一体化技术

传统建筑常采用EPS板、岩棉板等作为保温材料,并使用锚固件将这些材料与外墙相连接。近年来,保温装饰一体化技术的使用范围越来越广泛,大量以仿石材等作为建筑外立面装饰的新建建筑均采用了保温装饰一体化面板。该技术可以实现建筑外围护以及保温装饰的一次性施工,并且支持建筑外墙面根据设计方案喷涂金属漆、仿面砖漆、仿岩石等,具有外形美观、保温耐久等性能优势。但与此同时,保温装饰一体化技术仍需在建筑主体围护结构完工后进行单独施工,并且仍需要使用锚固件来进行固定。因此,研发保温装饰一体化免拆模板成了近些年的热点。目前已经投入使用的体系主要有CL钢丝网夹芯体系、清华SW墙体体系、SCS点连式体系、HF复合墙体系等。

结束语

随着我国新型城镇化建设的不断推进以及“十四五”规划的全面落实,未来,高层建筑的施工技术还将持续向着工业化、智能化、绿色化方向发展。对此,施工单位及其技术施工人员必须及时关注并了解新技术、新产品,积极主动地学习和引进能够有效提升施工效率与质量、缩短施工周期并降低施工成本的新型施工技术,从而促进施工企业的进一步发展。

参考文献

[1]刘洋.贵阳某超高层建筑施工关键技术研究[D].成都:西南交通大学,2019.

[2]贾素娟.高层工程深基坑施工支护方案与监测技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(7):1019.

[3]宋永涛.现浇钢筋混凝土结构的铝合金模板施工技术[J].建筑工程技术与设计,2018,(21):183.