探讨高层建筑结构施工技术

摘要：随着城市化进程的发展，高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。由于高层建筑结构复杂，工程量大，涉及工序多，给建筑施工带来相当大的难度。因此，随着高层建筑的不断增加，工程施工技术也会不断的取得新发展，

关键词：高层建筑 施工技术 施工测量混凝土工程

中图分类号：TU97 文献标识码：A

引言；高层建筑首先要选择合适的结构体系，并针对具体情况加强设计施工质量的控制，另外必须在满足国家设计施工规范要求的前提下，加强建筑结构地基施工 ，选择合适的材料，提高建筑结构施工水平，确保施工质量不断提升，以使结构施工做到更安全、更合理。

一、高层建筑结构特点

高层建筑由于层数多，体量大，建筑地基必须达到足够的强度才能承受上部结构的荷载，因此高层建筑基础多为深基础，持力层一般应嵌入微风化岩层。高层建筑要满足人防面积、停车位数量等建筑功能方面的要求，同时还要解决施工过程中的结构抗浮等问题，这就要求采用深基坑建造多层地下室，深基坑的建设必然涉及基坑围护、防水等较为复杂的具有不确定性问题的影响。高层建筑功能复杂，子系统多，安装工程量大，要求精度高并大量采用新技术、新材料、新工艺，对施工管理和工种工序的协调要求较高。

二、高层建筑结构体系的特点

我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。随着层数和高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。

2.1框架结构体系

框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，具有较大的室内空间，使用较方便。由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，建筑高度受到限制，框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。

2.2剪力墙结构体系

利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足。剪力墙结构体系主要缺点：剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的大空间使用要求。此外，结构自重往往也较大，当剪力墙的高宽比较大时，是一个受弯为主的悬臂墙，侧向变形是弯曲型，即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及宾馆建筑中得到广泛应用，剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同，可以分为：全部现浇的剪力墙；全部用预制墙板装配而成的剪力墙；内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。在承受水平力作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲形，特点是结构层间位移随楼层增高而增加。

2.3框架一剪力墙结构（框架一简体结构）体系

在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来取长补短，共同抵抗水平荷载，就组成了框架一剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体，又可称为框架一筒体结构体系。框架一剪力墙（筒体）结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件（隔墙及外墙）的损坏，这样无论在非地震区还是地震区，这种结构型式都可用来建造较高的高层建筑。

2.4筒体结构

单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体，即为实腹筒；框架通过减小肢距，形成空间密柱框筒，即框筒；筒壁若用空间桁架组成，则形成桁筒。

三、高层建筑结构施工技术分析

3.1施工测量

高层建筑结构高度一般都超过l00m，必须不断进行垂直测定、以保证结构的轮廓尺寸必须与设计相符。另外现在建筑体形已经不单单局限于矩形，出现了多边形、半圆形等，这给高层建筑的现场施工测量带来很大困难。目前采用的方法有激光竖向传递法、天顶法垂准测量。激光竖向传递测量法中用铅直激光束定为铅直测量的基准，使目视观测测量更高效率，高质量。天顶法垂准测量在建筑密集地区，可以由外墙或外柱进行观测，不必在建筑物楼板上留观测孔，操作简便，精度可靠。

3.2深基坑施工

深基坑支护的传统方法很多，常用的有墙（地下连续墙）、桩（人工挖孔桩、机械钻孔桩等）、板（钢板桩）、撑（钢支撑等）四种类型。对高层建筑来说，基坑愈来愈复杂，传统方法受力性能欠佳，开挖过程中易产生变形，甚至失稳破坏。在传统方法墙、桩、板、支撑中引入锚固技术后而形成一类方法称为改良方法。改良方法造价高、工期长、噪声较大、综合经济效益较差，但改良方法在国内深基坑的应用中仍占有主导地位。喷锚网支护法有效地控制流沙、淤泥、富水地层等不良工程地质条件的深基坑。

3.3混凝土工程

混凝土的浇灌和输送方法，对高层建筑主体结构的经济性和质量有重要影响，高层建筑施工通常采用混凝土垂直和水平输送设备。高层建筑的箱型基础、筏式基础或桩基础承台及上部结构转换层大体积混凝土的施工，其特点是混凝土量大、块体厚、钢筋密，这些都是体积较大的钢筋混凝土工程。目前为止，对于大体积混凝土的温度变化和温度裂缝产生的规律性，还缺乏系统性的研究，对于混凝土温度计温度应力还没有精确的计算结果，防止大体积混凝土温度裂缝的问题较复杂，因此在施工时应十分慎重，避免出现质量事故，造成不必要的损失。

1)大体积混凝土裂缝形成的主要原因

大体积混凝土在浇筑后水泥的水化热很大，由于混凝土的导热能力低，水泥发生的热量聚集在结构物内部长期不易散失，形成较大的温差和温度应力，容易引起温度应力和裂缝。因此大体积混凝土裂缝产生主要是由温度差变形引起的，因此如何减少温差变形是一个重要问题。在施工阶段所产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果，这种裂缝可称为“初始裂缝”或“早起裂缝”。

2)防止大体积混凝土收缩裂缝的施工措施

由于基础尺寸是十分巨大，水化热温升较快，降温散热亦较快。因此，降温与收缩的共同作用是引起混凝土开裂原因。减少混凝土裂缝的施工措施：(1)应优先选择矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等水化热低的水泥品种，不得使用硅酸盐水泥。(2)减少水泥用量，合理地设计混凝土配合比，利用混凝土60天的强度，减少单位混凝土水化热量。(3)凡连续浇灌的大体积混凝土，不论是一个搅拌站拌制，还是几个搅拌站拌制，但是须用同一品种水泥，掺合料、外加剂和同一配合比，禁止不同水泥品种、不同水泥标号、不同掺合剂混合使用。(4)大体积混凝土可整体浇捣或分块浇捣，分块可以留水平施工缝也可以留垂直施工缝。对于大体积混凝土的基础底板宜采用斜面式分层薄层浇筑，利用自然流淌形成斜坡。(5)大体积混凝土应做好测温工作和保温保湿措施，以达到温降速度、控制混凝土里表温度差、确保水泥充分水化使混凝土强度正常增长的目的。采用保温措施，在已浇筑好的混凝土表面，先覆盖一层塑料薄膜，防止水分蒸发。保温可在塑料薄膜上再满遮二层以上的草包。(6)做好混土的养护工作，在尽量减少混凝土内部升温的前提下，大体积混凝土的养护，要保证新浇筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝。

结束语：

近年来，高层建筑越来越多，在高层结构工程的施工技术中，采用先进的结构理论与精确的计算方法十分重要，因此，需要施工专业人员不断地总结和完善其施工经验，加以科学管理，灵活运用，确保工程质量和安全。