現(xiàn)代施工技術(shù)

現(xiàn)代施工技術(shù)

黨的十七大報告把“提供自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家”作為國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，強(qiáng)調(diào)“要堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力貫徹到建設(shè)現(xiàn)代化各個方面”?，F(xiàn)代施工技術(shù)是一門把科學(xué)技術(shù)成果應(yīng)用于實踐的學(xué)科，具有很強(qiáng)的綜合性和實踐性，把能提高性能、提高使用價值、能提高經(jīng)濟(jì)價值的技術(shù)應(yīng)用于實踐，并能取得明顯的效益?，F(xiàn)代施工技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、建筑基坑支護(hù)和地基基礎(chǔ)工程施工主要包括：城市中心區(qū)特大型超深基坑變形控制技術(shù)；懸臂雙排樁深基坑支護(hù)新技術(shù)；深基坑逆做法；多層面超大面積鋼筋砼底面無縫施工技術(shù)。2、建筑結(jié)構(gòu)工程施工主要包括：傾斜鋼結(jié)構(gòu)、超大懸臂鋼結(jié)構(gòu)工程施工測控技術(shù)；超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)；基于全過程控制的預(yù)拌砼長墻結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)；特細(xì)砂高性能砼超高泵送施工關(guān)鍵技術(shù)。3、基于特殊功能的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:芯片廠高潔凈度控制技術(shù)、大劇院聲學(xué)設(shè)計施工技術(shù)。4、復(fù)雜結(jié)構(gòu)定位測控技術(shù)主要包括：高層建筑GPS測控技術(shù)；特大型復(fù)雜連體建筑工程主軸線相關(guān)性測量控制技術(shù)；螺旋體結(jié)構(gòu)空間坐標(biāo)精確定位控制技術(shù)。5、建筑節(jié)能、環(huán)保與生態(tài)主要包括:夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫系統(tǒng)施工技術(shù)；綠色施工綜合技術(shù)。6、現(xiàn)代信息技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用主要包括：虛擬現(xiàn)實施工技術(shù)；結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)等。第一章建筑基坑支護(hù)和

地基基礎(chǔ)工程施工一、城市中心區(qū)特大型超深基坑變形控制關(guān)鍵技術(shù)

我國大量的深基坑工程開始于20世紀(jì)80年代，尤其近10年來，伴隨著超高層建筑的大量出現(xiàn)，基坑工程不斷朝著特大型超深方向發(fā)展。目前，由于地鐵建設(shè)的開發(fā)及城市用地的限制，待建的城市中心區(qū)特大型超深基坑工程常常緊鄰重要建筑或地鐵結(jié)構(gòu)等，這種現(xiàn)象導(dǎo)致基坑變形受到周邊環(huán)境的制約，不僅限制了待建基坑工程支護(hù)體系的選型，還要求基坑工程的變形控制要高于常規(guī)基坑工程。如何控制這類基坑的變形，已成為目前我國工程界在基坑方面的重點(diǎn)研究方向。

為了避免因特大型超深基坑支護(hù)體系的施工而影響基坑工程周邊的地下結(jié)構(gòu)，錨索支護(hù)體系的使用受到限制，而“樁（墻）+內(nèi)支撐”支護(hù)體系得到大量應(yīng)用，尤其以鋼筋混凝土內(nèi)支撐為主。在基坑開挖至內(nèi)支撐拆除期問，支護(hù)體系的支護(hù)樁（墻）結(jié)構(gòu)與內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)之間不斷進(jìn)行內(nèi)力重分布，影響超深基坑的變形。此外，拆除城市中心區(qū)基坑工程的鋼筋混凝土內(nèi)支撐，必須考慮進(jìn)度、成本、環(huán)境、操作性等的影響。

1、基坑變形控制現(xiàn)狀基坑工程是集巖土工程和結(jié)構(gòu)工程等專業(yè)于一體的系統(tǒng)工程，是將擋土、支護(hù)、防水、降水、挖土、監(jiān)測和信息化施工等。位于城市中心區(qū)的深基坑，受交通要道、已建房屋管線、各種構(gòu)筑物限制，基坑的變形，會影響自身安全、也會影響其他的運(yùn)行和安全。目前，我國地鐵迅猛發(fā)展，從無到有、從單線變雙線。由于地鐵運(yùn)營的特殊性，要求地鐵兩側(cè)護(hù)壁的變形遠(yuǎn)小于一般建筑工程的基坑護(hù)壁變形。我國深基坑工程具有區(qū)域性強(qiáng)、個性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)、時空效應(yīng)強(qiáng)、環(huán)境效應(yīng)強(qiáng)、工程量大、工期緊、質(zhì)量要求高、風(fēng)險性較大等特點(diǎn)。面臨的主要問題有：（1）深基坑技術(shù)需要快速發(fā)展和提高深基坑工程具有大和深的特點(diǎn)，面臨防水措施、支護(hù)技術(shù)、施工工藝等均有待進(jìn)一步改進(jìn)與完善。（2）設(shè)計質(zhì)量偏低主要是地勘與實際不符。（3）深基坑工程缺乏足夠的理論研究屬于三邊工程（4）浪費(fèi)較多盲目增大安全系數(shù)（5）施工混亂、管理不嚴(yán)（6）質(zhì)量檢驗不完善（7）過程監(jiān)理不夠（8）隨時監(jiān)測不到位（9）地域性規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)不完善2、現(xiàn)代技術(shù)

1）城市中心區(qū)特大型超深基坑工程的計算機(jī)模擬技術(shù)

在工程實施前，利用計算機(jī)模擬技術(shù)，分析開挖及支撐期間的基坑變形，使用信息化手段加強(qiáng)基坑工程實施與模擬分析的聯(lián)系，指導(dǎo)變形控制的落實。

（1）程序選用

主要是“三維快速拉格朗日差分析方法”簡稱FLAC3D。

2）城市中心區(qū)特大型超深基坑工程施工深圳星河發(fā)展中心特大型超深基坑工程施工以深圳星河發(fā)展中心特大型超深基坑工程施工為例主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）地下水防治

2）咬合樁施工

3）水下砼澆筑

4）基坑開挖及支護(hù)

二、懸臂雙排樁深基坑支護(hù)新技術(shù)對于軟土高水位地區(qū)的深基坑通常采用的支護(hù)體系有：

樁錨體系

樁排內(nèi)支撐體系

地下連續(xù)墻體系受建筑紅線及臨近建筑地下結(jié)構(gòu)的限制，已不多用需設(shè)置復(fù)雜內(nèi)支撐體系，因內(nèi)支撐必須與開挖交叉進(jìn)行，不僅工期長、費(fèi)用高而且對土方工作面也有一定影響地下連續(xù)墻與樁排內(nèi)支撐體系一樣佛山市中醫(yī)院醫(yī)療綜合大樓以上都不適合，根據(jù)實際，采用了樁土共同工作懸臂雙排樁深基坑支護(hù)新體系。后排樁前排樁懸臂雙排樁組成的平面剛架Ф1000深層樁@300冠梁Ф1000灌注樁Ф500深層攪拌樁Ф1000灌注樁三、深基坑逆作法施工技術(shù)1、概況在逆作法設(shè)計理論和施工工藝方面研究較多的國家是日本、美國和英國，在工程應(yīng)用方面，日本、美國、英國、法國、德國等國和臺灣地區(qū)都有應(yīng)用。我國上海地鐵陜西南路站、常熟路站、黃陂南路站、北京地鐵復(fù)八線永安里站、天安門東站、大北窯站以及廣州、天津、深圳等地鐵站臺不少都采用逆施法施工。上海人民廣場地下二層車庫，上海電信大樓地下三層在城市的建筑密集區(qū)也采用逆施法施工。

傳統(tǒng)的施工多層地下室的方法是開敞式施工，放坡開挖，或用支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)后垂直開挖，挖至設(shè)計標(biāo)高后澆筑鋼筋混凝土底板，再由下而上逐層施工各層地下室結(jié)構(gòu)，待地下結(jié)構(gòu)完成后再進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)施工。對于深度大的地下室，用上述傳統(tǒng)方法施工存在一些問題。利用逆作法施工開挖深度很大的且土質(zhì)條件較差的多層地下結(jié)構(gòu)是十分有效的。2、逆作法的分類

根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐方式，基坑工程逆作法可分為以下幾類：

1）全逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土主、次梁、樓板對四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平支撐。

2）半逆作法：利用地下各層鋼筋混凝土肋形樓板中先期澆筑的交叉格形肋梁，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成框格式水平支撐，待土方開挖完成后再二次澆筑肋形樓板。

3）部分逆施法：利用基坑內(nèi)四周暫保留的局部土方對四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成水平抵擋，抵消側(cè)向土壓力所產(chǎn)生的一部分位移。在基坑中部按正作法施工，基坑四周用逆作法。這種方法也叫盆狀開挖逆作法。

逆作法施工，以地面一層樓面結(jié)構(gòu)是封閉還是敞開，分為“封閉式逆作法”和“開敞式逆作法”。前者可以從地面上、下同時進(jìn)行施工；后者上部結(jié)構(gòu)不能與地下結(jié)構(gòu)同時進(jìn)行施工，只是地下結(jié)構(gòu)自上而下逐層施工。

3、逆作法施工優(yōu)點(diǎn)

1）基坑變形?。河媚孀鞣ㄊ┕?，是利用逐層澆筑的地下室結(jié)構(gòu)作為周圍支護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻的內(nèi)部支撐。由于地下室結(jié)構(gòu)與臨時支撐相比剛度大得多，所以，地下連續(xù)墻在側(cè)壓力作用下的變形就小得多。

2）基坑支護(hù)水平支撐與地下室結(jié)構(gòu)樓板合一：支護(hù)墻體與地下室墻體合一。因工程樓面結(jié)構(gòu)就是支撐體系，可以解決特殊平面形狀布置支撐體系的難題，既可代替支撐又使結(jié)構(gòu)受力合理。

3）上部結(jié)構(gòu)與地下室可同時施工：帶多層地下室的高層建筑，如采用傳統(tǒng)方法施工，其總工期為地下結(jié)構(gòu)工期加地上工期，再加裝修等所占工期。而用逆作法施工，一般情況下只有地下1層占絕對工期，其他各層地下室可與地上結(jié)構(gòu)同時施工，不占絕對工期，因此，可以縮短工程的總工期。

4）明顯的經(jīng)濟(jì)效益：多層地下室采用常規(guī)的臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，地下室需設(shè)置外墻及外墻下工程樁，花費(fèi)工程費(fèi)用亦相當(dāng)可觀。

四、多層面超大面積鋼筋砼地面無縫施工技術(shù)

《建筑地面設(shè)計規(guī)范》GB50037-96和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002規(guī)定了混凝土伸縮縫和后澆帶。超大面積砼結(jié)構(gòu)是指砼結(jié)構(gòu)平面尺寸超長超寬，也就是超出了規(guī)范規(guī)定范圍。

超大面積砼地面厚度一般不大于500mm超大面積砼無縫施工技術(shù)方法有三：1）預(yù)應(yīng)力無縫施工技術(shù)此技術(shù)最安全最可靠，工程中常用但實際工程中，超大面積砼地面厚度薄，地面結(jié)構(gòu)常層數(shù)較多，加之中間柱網(wǎng)，使預(yù)應(yīng)力技術(shù)難度大。2）膨脹加強(qiáng)帶的無縫施工技術(shù)在砼中加膨脹劑3）短距離釋放應(yīng)力的無縫施工技術(shù)

3）短距離釋放應(yīng)力的無縫施工技術(shù)此技術(shù)是指在砼地面按垂直方向設(shè)置施工縫，用施工縫將地面按一定尺寸分為若干塊，相鄰塊間隔澆筑（跳倉澆筑）如圖③①④②⑤跳倉澆筑示意此技術(shù)采用的辯證控制原則是：先放后抗、抗放兼施、以抗為主。實例長沙卷煙廠聯(lián)合工業(yè)廠房，是湖南省重點(diǎn)工程和十大標(biāo)志性建筑之一，位于長沙市曙光南路，屬大型工業(yè)廠房，主廠房為單層，輔房為2～4層框架結(jié)構(gòu)。工程總占地面積38519.1m2，總建筑面積51169.6m2，總投資11億元。⒁(28)⑼⒃⑻⒅⑴(27)⑽⒂⑺⒄⑵⒆⒀(25)⑾(23)⑹⒇⑶(26)⑿(24)⑸(22)⑷(21)鋼筋砼層砼跳倉澆筑順序第二章建筑結(jié)構(gòu)工程施工一、傾斜鋼結(jié)構(gòu)、超大懸臂鋼結(jié)構(gòu)工程施工變形測控技術(shù)1、現(xiàn)狀比薩斜塔位于意大利托斯卡納省比薩城北面的奇跡廣場上，作為鐘樓始建于1173年，設(shè)計為垂直建造，但是在工程開始后不久（1178年）便由于地基不均勻和土層松軟而傾斜，1372年完工，塔身傾斜向東南。引起世人關(guān)注。

現(xiàn)代建筑師由此受啟發(fā)設(shè)計出一批具有獨(dú)特視覺效果的傾斜建筑。馬德里“歐洲之門”姊妹塔巴塞羅那通訊塔CCTV新臺址主樓

2、實例以CCTV新臺址為例二、超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市建設(shè)日新月異。由于城市土地資源有限，發(fā)展超高層建筑日益迫切。這種情況下，我國超高層建筑得到飛速發(fā)展，與國際水平差距越來越小。以上海金茂大廈為代表的20世紀(jì)晚期超高層建筑，以上海環(huán)球金融中心為代表的21世紀(jì)初期超高層建筑，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代我國施工技術(shù)和科技水平。超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)：整體滑模技術(shù)整體爬模技術(shù)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)超高層建筑的砼泵送技術(shù)鋼－砼組合施工技術(shù)實例：上海環(huán)球金融中心位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融貿(mào)易中心區(qū)Z4－1街區(qū)，與金茂大廈相鄰。是一幢以辦公為主，集商貿(mào)、賓館、觀光、展覽及其他公共設(shè)施于一體的大型超高層建筑。塔樓地上101層，地面以上高度492m，地下三層，地塊面積30000m2，建筑占地面積14400m2，總建筑面積381600m2。主體結(jié)構(gòu)采用由巨型柱、巨型斜撐以及帶狀珩架構(gòu)成的三維巨型框架結(jié)構(gòu)、鋼筋砼核心筒結(jié)構(gòu)和核心筒與巨型柱相互作用的伸臂鋼珩架組成的三重結(jié)構(gòu)體系。上海環(huán)球金融中心施工過程中的現(xiàn)代施工技術(shù)：鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)砼研制及施工技術(shù)模板體系的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)測量及監(jiān)測技術(shù)信息化技術(shù)（如圖）垂直運(yùn)輸技術(shù)三、特細(xì)砂高性能砼超高泵送施工技術(shù)特細(xì)砂是指按《建筑用砂》GB/T14684－2001規(guī)定方法檢驗所得細(xì)度模數(shù)為0.6～1.5的天然河砂。由于特細(xì)砂具有粒度細(xì)，比表面積大，空隙率高，級配差的特點(diǎn)，因此用傳統(tǒng)的方法配制的特細(xì)砂砼，只能是低砂率、低坍落度和地用水量，“三低”砼只用于低流動性或干硬性砼工程，采用“雙摻”法（摻粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉等礦物摻合料、摻高效減水劑）效果好。實例：重慶中華新城項目總建筑面積大56萬m2，其砼全部采用特細(xì)砂，包括地下三層、地上5～6層裙樓、3～10號樓共8棟塔樓，其中6號樓為37層高檔酒店式公寓寫字樓，框剪結(jié)構(gòu)；7號樓為54層（高度232m）的超高層寫字樓和五星級酒店，框架－核心筒結(jié)構(gòu)，砼等級為C30～C60。

解決特細(xì)砂砼泵送問題有兩種主要方案：對特細(xì)砂改性由于加工、配料等問題，加大施工難度，經(jīng)濟(jì)效益差。以特細(xì)砂為基礎(chǔ)，“雙摻”法比較適用，但要解決泌水多、塑性收縮嚴(yán)重等問題。其中摻中粗砂或5mm以下石屑混合，或?qū)⑹沂扑檐堉瞥扇斯ど皳礁咝p水劑、粉煤灰第三章復(fù)雜結(jié)構(gòu)定位測控技術(shù)一、高層建筑GPS測控技術(shù)高層建筑施工中，定位基準(zhǔn)傳遞和軸線、垂直度控制是建筑施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)之一，主要體現(xiàn)為觀測速度、精度、可靠性。

GPS作為一種全新的定位手段，在工程控制測量中逐步使用，其技術(shù)的先進(jìn)性、優(yōu)越性已得到大家認(rèn)同，但在建筑工程中用得較少，主要是因為精度。實例：重慶大學(xué)教學(xué)樓位于重大A區(qū)校園中部，建筑面積70032m2，占地面積12000m2，其中主樓為38.2m×41.1m，高為121.3m；裙樓一為20.3m；裙樓二23.5m，地上共29層。第四章建筑節(jié)能、環(huán)保與生態(tài)建設(shè)一、夏熱冬冷地區(qū)外墻外保溫系統(tǒng)施工技術(shù)1、建筑氣候分區(qū)2、外掛鋼筋網(wǎng)架保溫板施工技術(shù)鋼絲網(wǎng)架聚苯板，是新型墻體材料，特別是適用于高層建筑鋼筋混凝土外墻的內(nèi)外掛保溫，它可在外墻混凝土澆筑前與模板同時安裝，施工后保溫板附著力強(qiáng)，整體性好。現(xiàn)對鋼絲網(wǎng)架保溫板施工技術(shù)作一簡介。

1）安裝程序：墻鋼筋綁扎、隱驗→-保溫板安裝準(zhǔn)線定好→拼裝保溫板鋸裁→保溫板立面垂直、上口水平校正→L形鋼筋與墻鋼筋、保溫板安裝驗收→墻體內(nèi)外支?！鷫w澆混凝土→附加角網(wǎng)、平網(wǎng)配件→外墻抹灰。

2）技術(shù)要點(diǎn)：（1）鋼筋綁扎驗收合格方可安裝保溫板，安裝前鋼筋外側(cè)做好鋼筋墊塊或砂漿塊，以控制鋼筋保護(hù)層墊塊梅花布置＠500mm。（2）保溫板按條形橫向布置。（3）拉結(jié)筋采用φ6，長200mm，鋼筋外防腐，用綁絲與內(nèi)外鋼筋（鋼絲）網(wǎng)綁緊。(4)綁扎配件：一般在墻體拆模后附加配件，具體方法為：所有板縫均加滿150寬平網(wǎng)，所有陰陽角及洞口周邊均加200mm寬角網(wǎng)（100×