绿色施工技术在超高层建筑项目中的应用研究

发布时间：2020-07-14

　　摘要：近年来，在我国推行生态环保理念的背景下，作为高耗能的建筑业已把绿色施工技术应用到工程项目建设中，也取得了一定的成效。但随着越来越多的大型标志性建筑和庞大超高层建筑的兴起，在项目实际施工过程中难免会造成资源的浪费和给周边环境带来一定的影响。故此，现本文结合工程实例有针对性地介绍超高层项目建设过程中充分应用的绿色施工技术，以减少建筑物的能源消耗，并提高人们的生活质量。

　　关键词：超高层建筑;绿色施工;技术应用;分析研究

　　前言

　　随着绿色建筑的蓬勃发展，绿色施工已不是简简单单的降低噪音扰民和减少环境污染，而是积极地采取节能、环保的绿色施工技术措施，真正做到“四节一环保”，同时在工程建筑保质保量的基础上实现降低施工成本和节约资源，并促进建筑业继续长远发展。

　　1 工程实例

　　本工程项目为某住宅小区四期工程的五栋高层建筑，总建筑面积86571.81m2，框剪结构，地下室均为一层，建筑面积18926.99 m2;其中16#栋地上28层，建筑面积15326.56m2，高度为86.5m;22#栋地上30层，建筑面积12642.25m2，高度为92.5m;29#栋地上31层，建筑面积12750.89m2，高度为93.45m;30#栋和31#栋均为地上31层，建筑面积均13462.56m2，高度均为93.45m。考虑到本工程施工量大、工期较紧、场地复杂以及模板周转次数、节约成本、减少建筑垃圾等问题，积极应用绿色施工技术，并取得了良好的效果。

　　2 绿色施工部署

　　为保证本超高层住宅工程项目达到国家规定的工程质量合格标准，力争绿色示范工地，根据施工特点与工期、质量以及绿色施工的标准要求，制定了先地下后地上、先主体后装修、内外装修由上而下，水电预留、预埋配合土建同步进行的科学、先进的绿色施工部署。同时，合理安排劳动力和机械设备的投入，并充分应用新型的绿色施工技术进行施工，在确保工程质量达标的情况下，缩短工期，灵活组织交叉作业，以实现环保设施与工程建设“三同时”的绿色环保管理目标。

　　3 绿色施工技术应用分析

　　3.1 均衡流水施工技术

　　针对本工程质量要求高和工程量大的状况，以及实际工艺、工序的应用与逻辑关系，合理选用均衡流水施工技术进行施工，达到缩短施工工期、提高施工质量、减少施工投入的绿色施工综合效益。为加快施工进度，在工程项目施工中合理划分五个施工流水段，每栋一个施工区段进行分块组织流水作业。具体的施工区段划分及均衡流水施工安排如下：

　　(1)地下室工程

　　由于本工程的地下室底板混凝土一次浇筑量比较大，所以，地下室平面以后浇带为界划分施工段进行流水作业。在土方开挖完成凿好桩头后，先安排承台、底板及外墙底部(一次整浇)进行施工，再对地下室墙体至底板以下550mm安排施工，然后施工顶板;即是根据外墙在底板以上550mm高及顶板以下550mm设置两道水平施工缝，整体上分三次进行施工，最后再安排砌体、土方回填作业。

　　(2)主体结构施工

　　拟建的5栋高层住宅主体结构分别按五个施工段进行均衡流水施工，先安排29#、30#栋和31#栋三个施工段开展作业，后续再安排16#和22#栋两个施工段接着进行施工，每个施工段均严格按施工部署组织平行施工，且每个结构层面按划分的施工块各自独立进行流水施工作业。在每块施工面上合理安排钢筋、模板、安装预埋和砼浇捣四道工序进行流水施工;当浇筑混凝土达到拆模强度后，对模板、排架进行拆除，再及时插入内部砌体工程。如此类推逐层安排施工，在九层框架施工完毕后，再插入填充墙体施工。注意，在施工材料供应方面，按照每一施工块所需的原材料合理安排调整。

　　(3)室内外装饰与安装预埋工程

　　对于室内外装饰工程，按施工部署将室内装修分二个阶段进行施工作业，在主体结构层面验收后，先插入第一阶段内装修，按“由外而内，由上而下”的施工顺序进行;然后将第二阶段与室外装修同步组织施工，进行室外台阶、散水等施工工序，不需占用整体施工工期。对于安装预埋工程，水电预留与主体、室内外装饰等各分部工程同步配合进行穿插作业，也不会占用总体工期。可以说，室内外装饰与安装预埋工程科学地安排交叉、插入施工，能够争取时间加快施工进度。

　　3.2 铝模板+整体提升架体系施工技术

　　为提高施工效率，对本工程的主体结构施工采用铝模板+整体提升架体系进行施工，不仅能够有效降低施工成本、减少建筑垃圾，还可以确保生产施工的安全，也是目前在高层建筑应用的新型绿色施工技术之一。但由于该施工技术前期可借鉴的施工经验不多，故此在实际应用前对整体式提升脚手架进行专项设计和结构验算，并在整体架设过程中严格加以控制，确保结构和架体的安全使用。

　　3.2.1 铝合金模板技术

　　铝合金模板体系由四大系统组成：模板、支撑、紧固、附件。模板系统可以构成混凝土结构施工所需的封闭面，并确保建筑结构在混凝土浇灌时一次成型;支撑系统主要起支撑作用，在混凝土结构施工过程中，能够确保楼面、梁底及悬挑结构得到支撑和稳固;紧固系统能够使模板结构按规定的宽度及尺寸成型，最终确保在浇注混凝土时不会出现变形以及模板涨模、爆模的现象;附件系统是使单件模板连接成整体系统的连接构件，拼装简单，拼接严密，能够避免漏浆和错台的问题。

　　在实际施工过程中，将模板全部一次拼装完成，铝模系统能够把墙模、顶模和支撑等几大独立系统有机地结合为一体，实现混凝土一次浇筑完成。铝模的顶模和支撑系统可实现一体化设计，在铝模早拆体系中，当混凝土浇筑完成待强度达到设计强度的50%后，便可拆除顶模，只留下支撑杆，使早拆技术快速融入了支撑系统中，不仅极大程度提升模板周转率和施工效率，还降低了材料成本和施工成本。值得注意的是，支撑杆的拆除必须按留置的拆模试块来确定拆除时间，以免对工程造成不良影响。同时，在主体施工现场只用一套模板主系统、三套楼板底支撑、四套梁底支撑和六套悬挑结构底支撑就能够实现3～4天一层的施工速度，体现了施工速度快的特点。总的来讲，铝合金模板体系的应用，真正做到了绿色施工。

　　3.2.2 整体提升架搭设

　　整体提升架由五大部分组成：固定系统、承力系统、升降系统、上部普通脚手架和出(卸)料挑平台(本工程不考虑此部荷载)，其选用的材料可以说是常见通用和周转便利，且保养维修方便，也是绿色施工的关键所在。还有，该提升架部件之间能够互相协调，是满足工程施工安全可靠的重要环节。此外，整体提升架具有施工提速和灵活施工的特点，主要是搭设的提升架不会影响施工电梯和塔吊的护墙，从而减少每次升降整体架的作业时间;还可以利用搭好的提升架与施工电梯位置处外架，安全地运输人和物到已建成的各楼层。

　　本工程根据项目施工要求以及整体提升架的特点，选用在外架立杆内搭设整体提升架的方式，同时在不影响主体结构施工的前提下，利用已施工的第一层标准层继续搭设整体提升架。本工程自三层标准层以上，结构形式一样，可以利用整体式外架继续循环施工使用。不过，在搭设过程中需要注意以下一些问题：

　　(1)下部双排脚手架与边梁(结构框架梁或阳台边梁)之间的拉结一定要紧固，如果在第一层标准层外墙模板拆除后，必须马上用花篮螺栓拉紧下部双排脚手架。

　　(2)六层(标准层三层)外墙拆模后，便可继续整体提升架的搭设，但搭设顺序必须严格控制，符合整体架的设计要求及相关搭设标准，还需加以重视承力桁架的搭设，这也是关键的环节之一。还有，搭设桁架时值得注意的是：①横杆的水平度和立杆的垂直度必须要控制好，在倾斜时须控制在L/200(L为立杆高度)的范围内;②桁架两端第一节间腹杆坡向要符合设计要求，各腹杆长短必须恰当且尽可能靠近节点;③对较大跨度的桁架中心切记符合1/400的跨度起拱;④桁架弦杆连接除了符合设计要求，在搭设时还须对杆子长度把关，其搭头在桁架节点的距离务必比300mm长。⑤整体提升架使用前，要先检查下部双排脚手架的加固情况，以免影响出(卸)料挑平台的搭设。

　　3.3 外墙外保温技术

　　近年来，建筑节能的新材料、新工艺已层出不穷，对于外墙、屋面和门窗保的温隔热性能已越趋成熟，从而也极大改善了人们的居住环境。本工程根据现有的建筑材料及建筑结构选用既经济又合理的节能工艺，提升室内环境的舒适度及保温效果。玻化微珠保温砂浆是集墙体保温、抗裂防护、装饰功能于一体的保温体系，能够直接有效阻挡建筑的热损失，节约能耗，进而达到建筑节能的目标。

　　本工程外墙体采用30厚的玻化微珠保温砂浆隔热材料作为高层住宅的外墙保温系统，以改善室内的热环境。但因玻化微珠市场质量参差不齐，以致其砂浆的吸水性偏高，易造成空鼓等问题，需严格控制材料质量及施工质量，尤其配合比须控制1：5，抗拉强度≥0.20 Mpa，导热系数λ< 0.070 W/(m.K)。此外，在施工过程中应注意几个要点：①墙体基层要清扫干净，无油渍、浮尘等;砂浆施工温度须在5℃以上;搅拌好的保温砂浆必须在1h内用完，严禁使用过时灰进行施工;②根据阴阳角钢丝垂直控制线作基准灰饼，灰饼间距≤1.5m;每层塌饼作业完成后水平方向用5m线检查塌饼的一致性，垂直方向用2m托线板检查垂直度，并作记录。③涂抹保温层分2～3遍完成;第一遍要尽力将砂浆压实，以免出现空鼓开裂;涂抹时须与墙体粘结牢固，尽量做厚，待自然养护干噪3～4个小时后，再涂抹2～3遍，然后找平压光;④钢丝网铺贴完毕要仔细检查塑料螺栓的锚固连接以及阳角钢丝网的连接质量，须验收合格后方可进行第二遍砂浆涂抹，钢丝网必须包覆在砂浆里面，抗裂砂浆的总厚度宜控制在10mm左右，其平整度应满足施工要求。

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　　4 总结

　　总之，要真正实现“绿色建筑”和“绿色施工”，需要利用现有的成熟工艺与新型绿色施工技术相结合，并加强施工过程的质量控制，才能够有效降低环境污染和建筑能耗，实现建筑业可持续发展和提升企业自身的形象。本工程为了打造绿色超高层建筑，除了合理利用先进的绿色施工技术，还严格控制每一个关键的施工环节，保证工程项目按期、优质、高效地完成。同时，该项目还取得了卓越的成效，荣获2017年度全国建设工程项目安全生产标准化工地、荣获2018年度湖南省级质量标准化观摩工地、绿色示范工地、国家AAA工地。——论文作者：刘双山