解決超高層施工重難點,措施亮點值得借鑒
超高層樓宇就像一條豎立起來的街道,存在著多種不好解決的問題,越是向高處發(fā)展,建筑的安全性、耐久性及適用舒適等問題就愈多,對各專業(yè)的要求就越高。今天我們總結(jié)了超高層施工的幾大難點,一起來看吧。
注意事項
總承包方的協(xié)調(diào)管理
(1)安全管理及消防管理;
(2)各專業(yè)隊伍之間塔式起重機及施工電梯使用的協(xié)調(diào)分配;
(3)幕墻安裝、永久電梯施工、涂料施工與主體結(jié)構(gòu)施工的穿插協(xié)調(diào)。
設(shè)計隱患
(1)在設(shè)計階段進一步深化施工工藝;
(2)計算重大交叉節(jié)點以合理安排各專業(yè)進度,減少各工作段的摩擦;
(3)還需對主要設(shè)計區(qū)域進行樣板先行。
施工部署
(1)施工順序上,應(yīng)該采用先塔樓后裙樓的安排,在場地狹小的前提下,為便于平面布置,裙樓地下室宜采用逆作法施工。
(2)流水分段上,對勁性鋼骨柱、普通現(xiàn)澆樓板的框筒或框剪結(jié)構(gòu),樓板與剪力墻同時逐層施工,所以可按標準層結(jié)構(gòu)統(tǒng)一整體分段。
(3)塔式起重機選型上,鋼構(gòu)件的截面尺寸和結(jié)構(gòu)布置為關(guān)鍵控制因素,欲選塔式起重機先確定構(gòu)件分節(jié),構(gòu)件分節(jié)考慮3點:1)分節(jié)后的構(gòu)件數(shù)量(即吊次)對工期的影響或與其他工藝時間的匹配;2)分節(jié)后的焊接量對鋼結(jié)構(gòu)安裝帶來的成本增加;3)運輸車輛的長度限制和場內(nèi)場地限制。
(4)施工電梯布置上,超高層項目交叉作業(yè)較多,主體、砌筑、裝修會同時施工,所以電梯需求量較大,雖核心筒內(nèi)不是必須布置直達核心筒作業(yè)面的電梯,但如果全部布置在建筑物外側(cè)的話,又會影響幕墻施工進度,所以最好是建筑內(nèi)外同時布置,并以高區(qū)、低區(qū)或停層區(qū)分。電梯宜從地下室生根,可解決電梯減震器的高度影響,便于上下料,但應(yīng)做好未封閉地下室的排水工作。
施工工藝
1.模板、圍護系統(tǒng)
宜多選取爬模系統(tǒng)、滑模系統(tǒng)、頂模系統(tǒng),這3種模板體系均可用于核心筒墻體結(jié)構(gòu)先行施工的工藝;對于內(nèi)、外筒同時施工的超高層建筑可選用傳統(tǒng)翻模+爬架圍護系統(tǒng)。
2.高強混凝土施工
如廣州西塔和深圳京基100大廈等超高層建筑設(shè)計都用到了C80的高強混凝土,對于超高層混凝土,首先要優(yōu)化配合比,尋找混凝土強度高,粘性大,可泵性能差這三者之間的平衡;施工時應(yīng)重點控制,現(xiàn)場抽測混凝土的坍落度,擴展度,倒筒時間等關(guān)鍵技術(shù)指標;如使用自密實混凝土,還須檢查U形管的控制指標。
3.超高層混凝土泵送
(1)合理選擇泵機,確保泵機的出口壓力和泵送方量參數(shù)能滿足泵送高度的需求。(2)選擇耐磨超高壓輸送泵管,確保大體量泵送時管道的嚴密性。(3)控制泵機出口部位水平泵管的長度應(yīng)大于泵送高度的1/4,豎向可適當設(shè)置彎管以彌補水平段不足。
施工難點
難點1
- 結(jié)構(gòu)系統(tǒng) -
由于超高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性,建筑內(nèi)部的梁柱將會不可避免的存在,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮異形柱的使用,特別是在超高層住宅戶型設(shè)計中,充分全面地考慮梁柱的影響,規(guī)避及利用是設(shè)計的難點。
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟、合理、安全、可靠的設(shè)計原則,選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系,一般分為框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框-筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。
超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度,是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件,同時使鋼柱與各豎向構(gòu)件起到變形協(xié)調(diào)作用。
難點2
- 垂直交通設(shè)計 -
1.內(nèi)核式:中央核心筒布局
中央核心筒式布局的筒體周圍的房間需要人工采光和機械通風(fēng),總會多少給人帶來不適感,但“內(nèi)核”式的布局形式及其變種在數(shù)量上占有絕對優(yōu)勢,大多數(shù)著名的超高層寫字樓建筑也都采用這種形式。但是作為超高層住宅建筑,這種內(nèi)核式的布局存在著諸多不便利之處。
2.外核式:雙側(cè)外核心筒布局
20世紀70年代前后出現(xiàn)的“雙核”構(gòu)成模式。雙側(cè)外核心筒的布局,不僅有利于避難疏散,而且也使高層建筑的外觀造型產(chǎn)生了巨大的變化。貝聿銘設(shè)計的新加坡“華僑銀行中心”和日建設(shè)計設(shè)計的日本“IBM 本社大樓”等就是雙側(cè)外核設(shè)計手法的代表。
3.多核式:分散多個外核布局
對于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說,加強建筑周邊的剛度可有效抵抗地震對高層建筑的破壞,所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊,則也會對結(jié)構(gòu)抗震有利。同時,分散多個外核布局適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu),使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。其最典型的實例就是丹下健三設(shè)計的日本“東京都新都廳”。
難點3
- 電梯 -
電梯作為垂直交通工具,對其數(shù)量的配置、控制方式及有關(guān)參數(shù)的選定將不僅直接影響建筑物的一次投資,而且還將影響建筑物的使用安全和經(jīng)營服務(wù)質(zhì)量。建筑物內(nèi)的電梯一經(jīng)選定和安裝使用就幾乎成了永久的事實,以后若想增加或改型非常困難,甚至是不可能的了,因此,在設(shè)計中應(yīng)該在設(shè)計開始時對電梯的配置應(yīng)予以充分重視。
由于超高層建筑采用多梯系統(tǒng),應(yīng)采用微機電梯控制系統(tǒng),通過計算機控制系統(tǒng)及時地處理大量信息,判斷各站臺的呼叫信息和各電梯的位置、方向、開閉狀態(tài)、轎廂內(nèi)呼叫等各種狀態(tài),以提高運送能力,改善服務(wù)質(zhì)量,提高超建筑的經(jīng)濟效益。
難點4
- 供電安全性和穩(wěn)定性 -
超高建筑因其自身的高度,可以考慮將變配電房設(shè)置在塔樓中部的樓層,以減少低壓配電的損耗。備用柴油發(fā)電機設(shè)置于地庫層,供電電壓采用10kV輸出,再經(jīng)變壓器降壓至低壓配電,保證配電至塔樓的高層。在超高層建筑的配電系統(tǒng)上,供電距離、電纜的長度、電纜大小的適當調(diào)整以及安裝時的施工工藝也是難題之一。
另外還需要特別注意的是,超高層建筑遇到強風(fēng)時,可能會出現(xiàn)左右晃動。由于超高層建筑物會有一定的搖擺度,在上升主干線的設(shè)計上可以考慮將電纜連接銅母線槽配電,以減低超高層建筑物在搖擺時對銅母線槽接駁組件位置的拉扯壓力,減少發(fā)生故障及維修的機會,也相對地增加了主干系統(tǒng)的壽命。
難點5
- 消防 -
防火,建筑工程中使用防火材料、防火構(gòu)件、防火配件,裝修工程中采用不燃、難燃性建筑材料,易燃易爆場所強化通風(fēng),設(shè)置防爆電氣,使用不發(fā)火地面等。
控火,一是把火災(zāi)控制在初始階段,包括安裝火災(zāi)自動報警、自動滅火系統(tǒng),進行早期探測和初期撲救;二是把火災(zāi)控制在較小范圍,在建筑物平面和豎向劃分防火分區(qū)和防煙分區(qū),在建筑物之間留有適當防火安全距離,切斷火災(zāi)蔓延途徑,減小成災(zāi)面積,便于實施救援。
耐火,加強建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火穩(wěn)定性,使其在火災(zāi)中不致失效。
難點6
- 測量 -
超高層建筑一般由超高層塔樓和多層地下室組成,工程測量難度大,施工測量如果失誤,造成的損失會非常嚴重,并且難以彌補和修復(fù),因此工程測量是超高層建筑的重點、難點。
難點7
- 側(cè)向風(fēng)影響 -
一般來說,在正常的風(fēng)壓狀態(tài)下,距地面高度為10m處,如風(fēng)速為5m/s,則在90m的高空,風(fēng)速可達到15m/s。若高達300~400m,風(fēng)力將達到30m/s以上時,建筑產(chǎn)生的晃動將十分劇烈。當電梯高速運行的同時,如果大樓的晃動超過一定尺寸,電梯的鋼纜就會因時緊時松的受力不均受到傷害,并造成危險。
難點8
- 施工難點 -
(1)超高層基礎(chǔ)采用深基礎(chǔ)。
(2)超高層地下室深度大、層數(shù)多、面積大。
(3)超高層結(jié)構(gòu)形式多為混合型。
(4)超高層裝飾工程裝飾富于變化,工程量大,技術(shù)含量高、要求高。
(5)建筑功能復(fù)雜,子系統(tǒng)多,安裝工程工 程量大,要求精度高。
(6)新技術(shù)、新材料、新工藝大量采用。