浅谈高层建筑施工方法的选择
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作者: 付新建
社会经济的发展,促进了建筑业的发展,高层建筑日益增多,建筑形体千变万化,平面设计更加新颖灵活,装饰与装修也更加富丽堂皇。抗震设计的需要,建筑物具有更高的抗震性能和整体性,全现浇钢筋混凝土结构大量涌现,促使现浇混凝土施工工艺和机械化施工水平的不断提高。
一、为了加快工程进度和缩短施工周期,施工方法和施工技术的选择尤为重要
首先是建筑物的结构形式与施工方法的选择关系。在对27幢高层建筑的调查中,以主体结构分类为:全现浇(框架)剪力墙结构共10幢,占工程总面积的30.7%;框架(剪力墙)结构共3幢,占工程总面积的16%;内浇外挂剪力墙结构共14幢,占工程总面积的53.3%。以施工方法分类为3种:组合钢模板施工共5幢,占工程总面积的27%;筒子模施工共13幢,占总面积的48.9%;液压滑升模板施工共9幢,占工程总面积的24.1%。
根据调查研究,使用液压滑升模板施工的工程占工程总面积的1/4左右,这项工艺是从85年开始应用,起步较晚,但就其发展速度而言,后续施工的面积与已建成的面积的比值越来越大,发展速度成倍增长,处于良好的上升趋势;组合钢模板施工的工程占总面积的1/4左右,后续施工的面积越来越少,明显处于急剧下降的趋势;筒子模施工的工程占工程总面积的1/2左右,后续施工的面积正常,发展速度平稳。
从结构形式和施工方法的选择,通过技术分析和优化方案比较,技术对策相应为:凡全现浇(框架)剪力墙结构,大都采用了液压滑升模板施工工艺;凡框架(剪力墙)结构,全部采用组合铜横扳施工;凡内浇外挂剪力墙结构,大都采用了筒子模施工。不同的结构形式,相应的采用不同的施工方法,并非特定条件,而存在着适应条件,并为工程进度快,施工质量好,综合效益高的综合目标所制约,为充分发挥各自的优势所决定。
其次是施工速度与施工方法的选择关系。高层建筑就其体型特征多为塔式建筑。尽管平面设计灵活多变,但其结构标准图是简单的,几何尺寸是稳定的,除了高层有变化外,就施工意义来讲,基本是标准平面在竖向垂直向上延伸的特征,形成结构空间,层数是其叠合次数的堆积。标准层的模数化对核板的定形设汁提供了充分的选择,创造了有利条件。
二、高层建筑施工中,通常采用的模板形式
组合钢模。大模板的一种,是利用标准钢模板组合成大模板的面料,采用钢管做骨架拼接而成的定型大模板,其特点是适用性强,不同模数层高可调节使用,取材方便,组合灵活。但其整体刚度差,容易变形,模板安装不够稳定,每安装一次都要落实清理,占用施工场地。清理和整修耗工多,增加吊次,重复作业多。耗用脚手架和穿墙螺栓多。
平模。在定型钢骨架上铺整体钢板制成,刚度较好,带有操作平台和支腿,但它并没有消除组合钢模板同样的缺陷,并且对层高变化的适应性差。
筒子模。大模板的第三种形式,它是利用中心骨架把三面或四面大摸板同时组装在一起。减少吊次50%~75%,充分利用塔吊负荷,纵横墙同时浇注混凝土、减少施工缝、保证墙休的整体性能。由于其刚度较好,混凝土面平整光滑,大角方正,墙面垂直度良好,可减少抹灰找半层。筒子模稳定性好,冬季施工中对混凝土养护方便,自身带有操作平台,便于施工。但其自重较大,塔吊起重能力要求较高,通用性差,施工面积不足,经济上不合理。场地转移运输量大,保管场地大。
液压滑升模扳。采用液压技术达到模板提升自动化。适用于标准平面复杂,曲面造型的各类建筑物、适用性强,不受层高变化的限制,一次安装连续作业,克服了大模板重复安装、拆除,落地清理等笨重劳动。在混凝土工艺上充分改善了操作条件,浇捣层处于模板上口,深度在30~50mm范围作业,操作面处于直观环境,易于控制分配均匀合理,混凝土入模方便,震捣简易。改善了大模板深层入模,震捣面不易直观操作的缺陷,从而保证了施工的质量,充分发挥了劳动效率,明显体现了施工的高速度。
从施工角度观察,建筑物总是由竖向承重结构件和围护结构所包围而成的结构空间,再利用水平构件经多次分割成为多层结构空间单元。因此,水平楼板的施工就直接影响滑升模板施工速度。经资料调查分析,在施工实践中,采用竖向滑升逐层跟进现浇楼板的施工,测得竖向滑程式与水平构件施工的时间比为1:2.12。滑升模板的结构施工期被水平构件施工占用达2/3,或3/4。出现了多次滑升间歇,影响滑模速度,劳动效率也较低。为了克服多次滑升间歇影响,可采用几层分为一个施工阶段连续作业分段插入水平构件的施工,使楼板施工期不再占用滑升期,保证滑升模板连续作业,从而达到施工的高速度。
由此可见,筒子模所以比组合钢模施工速度快,是由于它减少了起重设备的吊次,消除组合钢模板重复安装和拆除的施工程序,提高了工作效率。而液压滑升模板则从根本上消除了大模板的重复劳动,一次组装、连续使用自动提升一次拆除的活动式模板,改模变模适应性很强,在施工速度上保持了明显的优势,体现了现浇钢筋混凝土工程的先进施工工艺的工业化施工方法。
(作者单位:北安市环宇建筑安装有限责任公司)
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