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守住超高层建筑施工原则,六方面切入质量核心

作者:  来源:  添加时间:2019年08月14日  

超高层建筑的数量越来越多,工程施工质量也越来越高,这得益于建造时遵循了很多原则。施工原则是支撑施工质量的底线,为确保超高层建筑施工质量,应做到哪些原则?

 

一、技术创新应用原则

1.施工顺序

施工顺序主要包括顺做法和逆做法,应根据工况的具体情况选择适合的建造顺序。选择时注意考虑每种做法的优势与不足。

(1)顺做法施工

顺做法是遵循先深后浅的原则,超高层建筑地下室全部采用从下至上的施工步骤,地下室结构完成后再开始上部结构施工。顺做法优点是施工工艺成熟简单,缺点是施工周期长。

(2)半逆作法施工

半逆作法是主体塔楼区域采用顺做法,周边裙房采用逆作法,先期完成塔楼区域地下室施工,在主体塔楼施工时再采用逆作法施工周边地下室。

半逆作法优点是建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业可有效缩短工期,缺点是需采用双层围护结构,施工成本高。

(3)全逆作法施工

全逆作法是主体塔楼区域及裙房区域全部采用逆做法,基坑支护及桩基完成后首先开始首层施工,首层施工完成后同时向上施工主楼,向下施工地下结构。

半逆作法优点是施工周期大大缩短,缺点是前期建筑物荷载需通过钢结构立柱传力,且地下室梁柱等节点混凝土浇筑困难。

 

2.大体积混凝土泵送

由于超高层建筑高度高,基础厚度厚,一次性浇筑混凝土方量大,而大体积高强度混凝土由于自身水化热大,混凝土收缩强、裂缝控制难度高,对基础采用分层浇筑时,应确定好单次最大浇筑厚度和浇筑方量的具体数值,以便日后核算。

大体积混凝土泵送时,应做好泵送密封。超高压混凝土密封包括动密封与静密封,动密封关键要解决眼镜板与切割环这一对耦合件一件的密封,静密封主要是输送管道内混凝土的密封。

 

3.错层施工

超高层混凝土核心筒与外框钢结构采用错层施工,且混凝土与钢结构的收缩量并不相同,因此在每个施工阶段以及施工结束后,结构外框巨型柱与核心筒之间存在竖向差值,且该差值会导致的水平构件产生的附加应力,需根据仿真计算结果进行修正并采取相应的解决措施。

 

二、平面布置原则

1.动态调整原则

超高层建筑施工周期长,且具有明显的阶段性特点,因此施工平面布置也应适时进行动态调整,以满足各阶段施工工艺的要求。在编制施工总平面图前应当首先确定施工步骤,然后根据工程进度的不同阶段编制按阶段区分的施工平面图,一般可划分为土方开挖、基础施工、上部结构施工和机电安装与装修等阶段,并编制相应的施工平面图。为了减少施工投入,施工平面布置动态调整中应注意有序转换,尽可能避免主要施工临时设施(如主干道路、仓库、办公室和水电线路)的调整,实现主要施工临时设施在各阶段的高度共享。

2.文明施工原则

要充分考虑水文、气象条件,满足施工场地防洪、排涝要求,符合有关安全、防火、防震、环境保护、卫生等方面的规定。

3.经济合理原则

合理布置起重机械和各项施工设施,科学规划施工道路和材料设备堆场,减少二次驳运,降低运输费用;尽量利用永久性建筑物、构筑物或现有设施为施工服务,降低施工设施费用,比如利用在结构施工阶段按装好的永久消防电梯和货运电梯作为建筑装饰阶段的人货运输工具。

 

三、机械配置原则

超高层建筑需要各类大型设备、施工机械。由于工程工作量大,施工难度高,工期紧,因此对施工机械配备要求较高。机械配置时,应根据工程施工的结构类型、特点,对施工过程中将机械设备进出场进行合理的安排,分别从主要大型机械到小型机械的调配做到与本工程具体施工状况相协调,适应工程分段组织流水施工的需要。

(1)超高层机械配置应按照高度机械化、自动化、设备 先进化的机械设备配置原则,根据本工程施工部署并结合分部分项工程施工顺序,立即调集各类机械设备提前装车运抵施工现场并进行保养和调试。 

(2)针对超高层建筑工程主塔的核芯筒截面均一的特点和外围钢结构的形态特点,配备筒内人货电梯及斜爬电梯,以满足施工垂直运输的需要。 

(3)超高层工程钢结构构件单件重量重,作业半径大,并考虑到施工总进度要求及结构对机械布置的适宜性,按施工部位和施工阶段选择塔式起重机为钢结构安装主要机械。应根据工程钢结构吊装的需要考虑塔式起重机的配备,确保工期按时完成。另外应根据需要,配置履带式起重机安装大型塔吊及配合钢结构吊装。

(4)对于小型施工机械设备,根据工程实际需要合理配置。 

(5)所有机械设备进场后均事先规划适当的位置停放,小型设备则规划房间集中储存备用。

 

四、安全设计原则

1.避难层

(1)高度设置要求

从首层到第一个避难层之间的高度不大于50m,以便采用消防云梯车救援火灾时不能经楼梯疏散而要停留在避难层的人员。此外,根据普通人爬楼梯的体力消耗情况,结合各种机电设备及管道等的布置和使用管理要求,两个避难层之间的高度以不大于50m较为适宜。50m的救援高度主要是考虑了目前国内主战举高消防车,如50m高云梯车的操作要求。

(2)避难层形式

1)敞开式避难层。敞开式避难层是指四周不设围护构件的避难层,一般设于建筑顶层或平屋顶上。这种避难层结构简单,投资小,但防护能力较差,不能绝对保证不受烟气侵入,也不能阻挡雨雪风霜,比较适合于温暖地区。

2)半敞开式避难层。四周设有高度不低于 1.2m的防护墙,上部开设窗户和固定的金属百页窗。这种避难层既能防止烟气侵入,又具有良好的通风条件,可以进行自然排烟。但它仍具有敞开式避难层的缺点,不适用于寒冷地区。

3)封闭式避难层(间)。封闭式避难层(间)四周及隔墙采用耐火防护墙,室内设有独立的空调系统和防排烟系统,外墙及隔墙一般不开门窗;如开门窗,则采用甲级防火门窗。封闭式避难层可防止烟气和火焰的的侵害以及免受外界气候的影响。

 

2.钢结构防火

(1)钢结构的防火保护措施应根据钢结构的结构类型、设计耐火极限和使用环境等因素,按照下列原则规定:防火保护施工时,不产生对人体有害的粉尘或气体;钢构件受火后发生允许变形时,防火保护不发生结构性破坏与失效;施工方便且不影响前续已完成的施工及后续施工;具有良好的耐久、耐候性能。

(2)钢结构采用喷涂防火涂料保护时,应符合下列规定:室内隐藏构件,宜选用非膨胀型防火涂料;设计耐火极限大于1.5h的构件,不宜选用膨胀型防火涂料;室外、半室外钢结构采用膨胀型防火涂料时,应选用符合环境对其性能要求的产品;非膨胀型防火涂料涂层厚度不应小于10mm;防火涂料与防腐涂料应相容、匹配。

 

五、垂直运输原则

垂直运输部署是超高层质量的重要影响因素,是工期与质量保证的有力体现。垂直运输设备的选择应多加考虑的就是吊次问题,提升速度应加以考虑,同时起重数量应结合大钢模板极重考虑。另外一个最重要的就是该塔的锚固以后的性能,一般塔自由高度也就是40m,超过后在相同的高度内需要加几道锚固每个型号均有所不同。

 

六、施工质量控制原则

(1)超高层建筑施工前期应做好施工定位放线。超高层基础深度较深,通常设置2~3层地下室,因此在测量施工方案中应明确桩点位置,定桩点时应尽量远离槽边,避免边坡发生位移。在施工质量控制方面,超高层基础土方开挖应做好协调工作,包括车道留设与车辆协调,计算土方量与每天的工作量,这样才能控制好工期,做好专门的土方方案,同时做好边坡监控。

(2)超高层建筑施工体量大,钢筋施工较为复杂,施工前应做好钢筋施工方案,并做好钢筋加工技术交底。由于超高层建筑需要分部分项协调工作较多,钢筋工程在土方开挖过程中就需要穿插进行,因此要控制好施工质量,确保钢筋用量准,位置精确,绑扎到位。

(3)超高层地下地下防水工程质量必须严格把关,隐蔽工程要准确到位。为确保质量,应提前做好准备工作,确定好施工方案,详细核准各部位的节点图,如需将塔式起重机设置在楼内,应考虑此部位的防水做法。另外还需做好材料采购与管理工作,确保施工用材质量满足要求。

(4)超高层裙楼模板工程施工要充分考虑地下室集水坑的设置以及电梯机坑等处的模板作法,该部位模板通常应做好透气孔与抗浮措施,以免返工困难。模板施工要控制好施工进度,一个工程4000m⊃;模板加工周期通常需要25d,在地下室工程快完成时提前进场,因为首层大模板安装应做好质量检查,做到方案无误。核心筒施工时,要确保核心筒施工前进行必要的验算。一旦验算工作不到位,可能会使浇筑好的混凝土产生裂缝。混凝土裂缝的产生主要还在于混凝土凝结硬化收缩后产生的较大的变形所致。

(5)混凝土施工时一定要考虑输送设备的选择,这也要依据工程的混凝土方量进行确定。泵送过程应考虑结构高度,选择适当扬程的泵,备好足够的泵管,保证混凝土施工时的连续性,定期清理管道剩余砂浆,避免堵管。

(6)地下室人防工程的施工应该要特别注意一下,有时地方要求单独编制施工方案,有的人防质监站要求施工时过来隐检,有时只要提供隐蔽前的施工照片就行,照片要注明部位(轴线)等,100%不能少的就是外墙上的预留洞与人防出口通道交接处的预留电源管等。