高層建筑結(jié)構(gòu)中的技術(shù)發(fā)展探討

高層建筑結(jié)構(gòu)中的技術(shù)發(fā)展探討摘要:隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，地球的總面積沒(méi)有變化，然而人口卻越來(lái)越多，超高層建筑的發(fā)展就成了未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)，研究受力結(jié)構(gòu)性能的良好，結(jié)構(gòu)功能靈活就非常重要。相對(duì)于高層建筑而言，由于層數(shù)和高度數(shù)值比較大，所以風(fēng)荷載和水平地震作用就在設(shè)計(jì)中占據(jù)主導(dǎo)作用，即抗側(cè)力結(jié)構(gòu)件應(yīng)該在遠(yuǎn)離中心的地方，提高更高的抗側(cè)剛度。顯然，轉(zhuǎn)換桁架與柱形成了框架結(jié)構(gòu)，承受主要的豎向荷載和水平荷載。即新型技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用就顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：高層建筑；施工；治理；技術(shù)1超高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀伴隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口的不斷增多，城市可用地面積日益減少，超高層建筑可以能夠在單位面積內(nèi)容納更多的人口，成為建筑行業(yè)的發(fā)展主流。在傳統(tǒng)階段，超高層建筑往往采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這雖然也能夠保障超高層建筑的穩(wěn)定性與安全可靠性，但往往在建筑過(guò)程中可能產(chǎn)生比較大的能源消耗以及環(huán)境污染。在建筑施工技術(shù)快速發(fā)展的今天，鋼結(jié)構(gòu)成為超高層建筑的主體結(jié)構(gòu)。但總體來(lái)講，鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過(guò)程中具有顯著的特點(diǎn)，但也存在階段性的局限。現(xiàn)階段超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的整體發(fā)展水平并不高，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中還存在著一定的短板。如相比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)相對(duì)比較高昂，這使得我國(guó)超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)利用率并不高，部分超高層建筑仍采用傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)。比如在超高層建筑的建設(shè)過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性沒(méi)有得到有效的發(fā)揮，一些劣質(zhì)鋼材料的應(yīng)用，在一定程度上增加了人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的擔(dān)憂。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)發(fā)展相對(duì)比較慢，技術(shù)也不夠成熟。再比如現(xiàn)階段我國(guó)尚缺乏一套完善的建筑材料新標(biāo)準(zhǔn)體系，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)材料的標(biāo)準(zhǔn)也存在明顯的差異，甚至混亂。2超高層建筑施工技術(shù)分析伴隨著超高層建筑的數(shù)量不斷增加，穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高、施工效率快的鋼結(jié)構(gòu)得到了較為廣泛的應(yīng)用。在超高層建筑施工過(guò)程中，充分優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用成效，不斷提升鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用水平，應(yīng)該積極運(yùn)用科學(xué)的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。2.1常用技術(shù)體系分析超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)體系在當(dāng)前應(yīng)用中主要分為框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒及成束筒結(jié)構(gòu)以及巨型支撐結(jié)構(gòu)、交叉網(wǎng)筒結(jié)構(gòu)。第一，鋼框架支撐鋼結(jié)構(gòu)，在超高層建筑的應(yīng)用過(guò)程中，能夠?yàn)檎麄€(gè)結(jié)構(gòu)提供安全可靠的保障，它以雙層防護(hù)的方式優(yōu)化超高層建筑的安全成效。同時(shí)，依托于這一鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用，還提升整體框架的抗彎能力，促使結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度提升，降低了結(jié)構(gòu)位移。第二，巨型支撐體系也是超高層建筑建設(shè)過(guò)程中主要建筑體系。在超高層建筑的開(kāi)展過(guò)程中，依托于這樣的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)體系，能夠在很大程度上優(yōu)化超高層建筑的建設(shè)安全與穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠與其他鋼結(jié)構(gòu)體系形成相互配合的能力，以便整體提升超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第三，巨型鋼框架體系。在超高層建筑建設(shè)過(guò)程中，這一鋼結(jié)構(gòu)體系同樣是非常關(guān)鍵的技術(shù)內(nèi)容。在實(shí)踐過(guò)程中，積極應(yīng)用這一技術(shù)內(nèi)容，能夠整體優(yōu)化超高層建筑的整體架構(gòu)，以便充分保障超高層建筑的施工質(zhì)量與安全。同時(shí)，依托于這一技術(shù)，還能夠科學(xué)提升超高層建筑的建設(shè)效率，保障超高層建筑盡快投入使用。伴隨著建筑行業(yè)的全面快速發(fā)展，超高層建筑的施工規(guī)模不斷擴(kuò)大，施工速度也全面加快，整體優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與安全，應(yīng)該在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，積極采用BIM技術(shù)，依托于信息化模型，全面明確鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)以及施工重點(diǎn)。在超高層建筑施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用具有非常重要的作用。但為整體保障超高層建筑的施工質(zhì)量與安全，在鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，往往存在一定的技術(shù)交叉或者多種鋼結(jié)構(gòu)體系的綜合應(yīng)用，若缺乏一個(gè)系統(tǒng)全面的施工方案，或者缺乏精準(zhǔn)科學(xué)的計(jì)算與測(cè)量等，無(wú)疑會(huì)在某種程度上增加施工難度，滋生安全隱患。因此，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的開(kāi)展過(guò)程中，應(yīng)該積極利用BIM技術(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的測(cè)量，保障各個(gè)環(huán)節(jié)的施工安全以及施工質(zhì)量。BIM技術(shù)是一種以信息化為載體的科學(xué)技術(shù)，能夠整體優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，同時(shí)還能夠保障不同鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的綜合應(yīng)用。3超高層建筑施工技術(shù)3.1提高鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量眾所周知，鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑的持續(xù)施工過(guò)程中具有非常重要的影響和作用，在施工過(guò)程中，有必要保證鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，以保證高層建筑在以后的使用過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。對(duì)于建筑質(zhì)量管理，員工在日常工作中要加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料來(lái)源的管理，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)采購(gòu)人員的職業(yè)培訓(xùn)和進(jìn)修，使他們?cè)诒ＷC采購(gòu)過(guò)程質(zhì)量的基礎(chǔ)上控制成本。通過(guò)培訓(xùn)，采購(gòu)人員可以在日常工作過(guò)程中了解和理解這些不同類型的物料，從而可以在采購(gòu)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)這些物料質(zhì)量的有效控制，同時(shí)，我們應(yīng)該在實(shí)踐中建立并實(shí)施符合實(shí)際要求的監(jiān)測(cè)管理體系，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的采購(gòu)，選擇和使用進(jìn)行定期或不定期的抽查和監(jiān)測(cè)管理[3]，并在實(shí)踐中對(duì)個(gè)人承擔(dān)責(zé)任共享和實(shí)施，使每個(gè)員工都能清楚地了解自己的責(zé)任，這不僅使鋼結(jié)構(gòu)得以實(shí)施質(zhì)量控制，而且還提高了鋼結(jié)構(gòu)在施工中的效率和安全性。在建筑施工過(guò)程中，有必要結(jié)合實(shí)際情況采取有針對(duì)性的措施，以確保在施工過(guò)程中可以有效地控制鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，從而在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的有效控制。必須結(jié)合實(shí)際科學(xué)合理地設(shè)計(jì)和使用框架結(jié)構(gòu)，這也是保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的有效控制因素之一，在創(chuàng)建框架結(jié)構(gòu)時(shí)必須科學(xué)合理。確保不僅保證質(zhì)量，而且還可以盡可能避免發(fā)生嚴(yán)重事故[4]，因此在這種情況下有必要針對(duì)實(shí)際情況對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)設(shè)計(jì)師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)并提供建議確保在制定和具體應(yīng)用過(guò)程中確保設(shè)計(jì)圖的合理性和科學(xué)性，并確保設(shè)計(jì)圖的內(nèi)容與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際位置相符控制整個(gè)施工過(guò)程，同時(shí)加強(qiáng)相互溝通和交流，不僅可以保證設(shè)計(jì)系統(tǒng)在制定和實(shí)施過(guò)程中的有效性和適用性，而且可以有效保證施工質(zhì)量。在超高層建筑施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)屬于技術(shù)密集型的綜合性技術(shù)體系，在保障各項(xiàng)施工技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該完善基礎(chǔ)部分的操作，以此來(lái)提升鋼結(jié)構(gòu)的整體施工質(zhì)量與安全。在傳統(tǒng)施工操作過(guò)程中，應(yīng)該按照不同的施工區(qū)域以及施工特點(diǎn)等，落實(shí)科學(xué)的施工作業(yè)。一方面，在鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該做好地下部分的安裝與質(zhì)量把控。施工人員應(yīng)該對(duì)地下區(qū)域以及環(huán)境進(jìn)行全面的分析與考量，充分明確地下施工區(qū)域的開(kāi)展特點(diǎn)，通過(guò)做好機(jī)械設(shè)備以及關(guān)鍵施工材料的準(zhǔn)備工作。在需要進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，還應(yīng)該選擇吊裝設(shè)備，同時(shí)科學(xué)控制施工現(xiàn)場(chǎng)。在地下部分應(yīng)該做好鋼柱的安裝，當(dāng)確定鋼柱的位置以及明確鋼柱的整體結(jié)構(gòu)后，再進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)，以此來(lái)保障整個(gè)地下部分的安裝質(zhì)量。由于超高層建筑的整體荷載量比較大，為整體保障它的穩(wěn)定與安全，應(yīng)該在澆筑作業(yè)中，科學(xué)優(yōu)化混凝土的攪拌比例，整體優(yōu)化混凝土材料標(biāo)準(zhǔn)。3.2高層建筑滑模施工技術(shù)的概述現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中的滑模技術(shù)主要是在機(jī)械化的施工進(jìn)程中，利用模板、工具設(shè)備、混凝土等建筑措施來(lái)綜合完成高層現(xiàn)澆混凝土施工內(nèi)容。在現(xiàn)代高層施工當(dāng)中較為常用的滑模設(shè)備是具有液壓性能的千斤頂，通過(guò)施工環(huán)節(jié)中的千斤頂液壓性能，能夠使建筑模板在混凝土表面進(jìn)行自由滑動(dòng)，從而使混凝土澆灌施工能夠?qū)崿F(xiàn)模板澆灌目標(biāo)[1]。由于施工技術(shù)限制，混凝土澆灌厚度一般不會(huì)超過(guò)30厘米，這就需要高層施工的混凝土強(qiáng)度水平能夠提高，進(jìn)而保證模板澆筑的穩(wěn)定性。在滑模施工過(guò)程中，滿足模板底部混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，可以利用機(jī)械設(shè)備對(duì)模板進(jìn)行反復(fù)的滑動(dòng)操作，從而形成高層建筑模板成型工序。利用滑模施工技術(shù)不僅有效節(jié)約了施工面積，同時(shí)也提高了模板成型效率，是現(xiàn)代高層施工中的重要技術(shù)內(nèi)容。高層建筑滑模施工過(guò)程具有嚴(yán)格的工序順序，一般來(lái)講需要先對(duì)高層建筑墻體實(shí)施滑模操作，然后再進(jìn)行樓板的滑模處理。建筑施工人員在采用滑模施工技術(shù)前，需要保證墻體模板和樓板等的預(yù)留孔的位置和尺寸正確。當(dāng)進(jìn)行滑模澆筑模板時(shí)，施工人員需要根據(jù)模板滑動(dòng)的情況靈活調(diào)整滑模機(jī)械設(shè)備的位置?；仓C(jī)械設(shè)備的控制需要以模板胡子筋為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行位移調(diào)整。另外，在利用滑模技術(shù)對(duì)墻體進(jìn)行混凝土澆筑后，還需要進(jìn)行高支撐架模板的搭接和支撐工作。墻體的滑模澆筑穩(wěn)固性對(duì)后續(xù)的樓板澆筑有著直接的影響，因此施工人員在墻體滑模澆筑完成后需要對(duì)墻體穩(wěn)定性和垂直性等進(jìn)行檢測(cè)[2]。墻體滑模澆筑后，就是對(duì)樓板的模板澆筑環(huán)節(jié)。在上述滑模施工技術(shù)中可以看出，墻體與樓板的滑模澆筑環(huán)節(jié)是獨(dú)立分開(kāi)的，這樣的技術(shù)設(shè)計(jì)是為了加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)節(jié)的控制水平，從而保證高層施工的品質(zhì)。高層施工過(guò)程中對(duì)于墻體和樓板的施工需要同時(shí)進(jìn)行，這樣可以最大程度地保證墻體與樓板的協(xié)調(diào)穩(wěn)定性。建筑施工人員在滑模施工中需要嚴(yán)格按照施工圖紙和方案進(jìn)行墻體和樓板等尺寸的控制。例如，在高層建筑墻體高度的確定上，需要以滑模施工模板的底面為基礎(chǔ)進(jìn)行向上澆筑，模板的位置必須保持固定。為了能夠保證模板與滑模機(jī)械設(shè)備的位置關(guān)系準(zhǔn)確，需要先利用鋼筋對(duì)模板進(jìn)行固定，然后進(jìn)行空滑并進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)滑模內(nèi)模板與樓面保持水平時(shí)停止空滑。利用滑模施工技術(shù)進(jìn)行高層墻體和樓板施工時(shí)，需要對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，如施工過(guò)程所需鋼筋是否滿足強(qiáng)度要求，支撐架的鏈接是否足夠穩(wěn)定等，從而提高滑模施工的安全水平[3]。滑模建筑完成后，需要將模板吊裝到樓板的相應(yīng)位置，在吊裝過(guò)程中可以使用封閉的滑模設(shè)置，使高層施工中的墻體與樓板在封閉的施工環(huán)境中得以更好的匹配，也能夠便于高層施工的管理。4高層建筑施工中施工技術(shù)的應(yīng)用途徑4.1滑模施工技術(shù)的方案確定高層建筑施工方案是采用滑模施工技術(shù)的指導(dǎo)性文件，施工單位的滑模施工技術(shù)設(shè)計(jì)需要符合高層建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)條件，從而使滑?；炷翝补嗉夹g(shù)得以順利實(shí)施。在高層建筑物滑模施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照施工方案搭建滑模綜合操作系統(tǒng)，從而提高高層施工的效率和質(zhì)量。4.2滑模施工技術(shù)的前期準(zhǔn)備在高層建筑施工中使用滑模技術(shù)，需要組好完善的前期準(zhǔn)備。首選是施工技術(shù)人員要對(duì)相關(guān)的施工圖紙、技術(shù)規(guī)范等內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的了解，從而掌握施工的關(guān)鍵點(diǎn)。另外，施工人員還需要與業(yè)主進(jìn)行有效溝通，從而明確施工的特殊要求。施工管理人員需要根據(jù)施工要求和整體方案進(jìn)行施工環(huán)節(jié)的安排設(shè)計(jì)，以便將高層施工工作能夠分解成為具有內(nèi)在聯(lián)系性的工程內(nèi)容[4]。施工單位還要做好建筑材料的檢測(cè)檢驗(yàn)，并對(duì)滑模施工技術(shù)所需的機(jī)械設(shè)備和工具等進(jìn)行性能測(cè)試，保證施工過(guò)程的安全穩(wěn)定進(jìn)行。4.3滑模施工技術(shù)的流程規(guī)范高層建筑施工中的滑模技術(shù)流程需要遵照一定原則：首先，需要施工人員進(jìn)行放線，確定滑模施工的位置和尺寸等內(nèi)容。其次，需要對(duì)滑模支架進(jìn)行鋼筋的固定和捆扎，提高滑模施工的安全性。第三，需要對(duì)滑模施工系統(tǒng)進(jìn)行安裝調(diào)試，保證后續(xù)施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。第四，需要根據(jù)高層建筑圖紙進(jìn)行模板的混凝土澆筑[5]。最后，進(jìn)行模板的吊裝連接，并對(duì)滑模施工內(nèi)容進(jìn)行整體驗(yàn)收?；Ｊ┕ぜ夹g(shù)是高層建筑的主要內(nèi)容，滑模施工技術(shù)質(zhì)量對(duì)建筑整體有著極大的影響，在滑模施工中需要嚴(yán)格遵守流程規(guī)范，從而提高高層建筑的工藝水平。4.4滑模施工技術(shù)的系統(tǒng)調(diào)試高層建筑采用滑模施工技術(shù)時(shí)，滑模系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平是保證施工技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。因此，在滑模施工技術(shù)中需要對(duì)滑模系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào)試?；Ｊ┕ぜ夹g(shù)的系統(tǒng)安裝包括對(duì)滑模提升系統(tǒng)的安裝以及模板澆筑系統(tǒng)的安裝?；Ｌ嵘到y(tǒng)主要是完成模板等提升工序，一般在施工過(guò)程中可以使用具備液壓性能的千斤頂與提升機(jī)等設(shè)備進(jìn)行綜合組裝[6]。4.5滑模施工技術(shù)的管理控制高層建筑滑模施工技術(shù)的完成離不開(kāi)科學(xué)有效的管理控制。施工技術(shù)人員需要對(duì)提升系統(tǒng)進(jìn)行提升行程控制，從而能夠?qū)炷恋膹?qiáng)度進(jìn)行掌握。滑模施工中的模板提升需要控制在0.2米高度上，然后根據(jù)鋼筋的情況對(duì)混凝土澆筑速度進(jìn)行控制，從而使不同工作內(nèi)容進(jìn)行合理匹配。一般來(lái)講，高層建筑施工中的模板提升速度應(yīng)當(dāng)控制在20厘米每小時(shí)左右，使混凝土澆灌平穩(wěn)運(yùn)行[7]。5超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)管理在超高層建筑施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)作為技術(shù)密集型的綜合性工程，整體提升技術(shù)應(yīng)用成效，需要做好科學(xué)的施工技術(shù)管理工作。一方面，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該優(yōu)化技術(shù)監(jiān)測(cè)以及監(jiān)控系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)相對(duì)比較復(fù)雜，若缺乏科學(xué)的技術(shù)管理體系，不僅難以發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用成效，同時(shí)還影響著鋼結(jié)構(gòu)的整體施工質(zhì)量。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該科學(xué)優(yōu)化施工技術(shù)管理，積極采用施工技術(shù)監(jiān)測(cè)以及監(jiān)控體系，積極引入先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，科學(xué)采用BIM技術(shù)，確保各類關(guān)鍵技術(shù)都能夠嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)施與應(yīng)用。另一方面，在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，整體優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用成效，還應(yīng)該科學(xué)優(yōu)化安全操作系統(tǒng)。結(jié)合超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)以及技術(shù)應(yīng)用方向等，建構(gòu)完善的技術(shù)安全體系，明確不同技術(shù)的安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)將各項(xiàng)技術(shù)納入安全操作系統(tǒng)，不斷提升技術(shù)應(yīng)用成效。同時(shí)，還應(yīng)該積極利用信息技術(shù)來(lái)優(yōu)化施工方案以及施工流程，做好科學(xué)的施工技術(shù)管理。此外，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用主體是廣大施工人員，若他們自身缺乏科學(xué)的專業(yè)能力以及專業(yè)素養(yǎng)，缺乏技術(shù)認(rèn)知，僅僅依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行施工，無(wú)疑會(huì)在很大程度上影響鋼結(jié)構(gòu)的整體施工質(zhì)量。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該著重優(yōu)化施工人員的技術(shù)素養(yǎng)，不斷加強(qiáng)施工人員的技能培訓(xùn)，確保他們掌握科學(xué)的新方法、新技術(shù)以及新理念。6結(jié)語(yǔ)在建筑行業(yè)全面快速發(fā)展的今天，超高層建筑得到了迅猛發(fā)展。在超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該積極應(yīng)用科學(xué)的施工技術(shù)，同時(shí)全面