黑龙江省高层建筑钢筋混凝土施工技术的发展
王子端 王 君 郝传龙
摘 要：随着建筑工业化的发展，机械化、工厂化施工水平不断提高，已经逐步改革了传统的旧工艺，从而改善了劳动条件，提高了劳动效率，加快了建设速度。高层建筑的发展，为施工技术的进步提供了广阔的天地，而施工技术的进步，又是确保高层建筑能够顺利发展的重要条件。
关键词：高层建筑；钢筋；施工
1 黑龙江省高层建筑钢筋混凝土施工技术的发展沿革
回顾70年代以前，建造高层建筑，一般都离不开放坡挖深基坑、散支散拆木模板和手工砌砖、抹灰等笨重的体力劳动。从70年代中期，由于科学技术的不断进步，施工技术也出现日新月异的飞跃发展。
1．1 结构工程的施工技术进步很快，不少已形成了成套技术
在剪力墙结构中，我省已形成了现浇大模板、滑动模板、全钢大模板等成套工艺。
框架和框架剪力墙结构，现已形成全预制、全现浇和现浇与预制相结合（即现浇承重墙、柱和预制梁、楼板）三种施工方法。80年代，由于采用了无粘结预应力平板成套技术（BUPC体系），其单向板跨达10m，双向柱网可达9mx9m,为发展大柱网（大开间）板柱结构创造拉条件。这种体系，由于将柱间的梁压缩与楼板同样高度，形成楼板中的暗梁，不仅使平面更为灵活，而且可以降低层高，使施工进度加快，具有良好的经济和社会效益。由于预应力筋张拉可不占工期，并减少了梁模板支拆和混凝土浇注与养护等工序，使施工工期大为缩短。这项技术用于秋林商厦等工程，取得明显的效益。
1．2 模板技术推陈出新、门类繁多
黑龙江省70年代中期开发了用于剪力墙结构的全钢大模板，用4～6mm钢板做面板，8号槽钢做龙骨，焊接成整件墙面的模板。这种大模板适用于标准设计的高层住宅它的整体钢度好，不易损坏，浇注成的墙面平整，从1974年以来一直沿用至今。但是，它的自重和用钢量大，使用不灵活，且不能实现“一模多用”。为此，针对一些非标准设计的大模板施工工程，进一步开发了装配式钢木混合大模板，其面板为多层胶合板，用螺栓与钢骨架固定。由于其型钢骨架也是采用螺栓连接，所以，可以进行全部解体，改做其他结构体系模板使用，不致造成积压。随着组合小钢模板的问世，有些地区还采用组合小钢模拼制成大模板，用脚手架钢管作骨架，其优点是投资少、成本底，但存在整体钢度差、板面拼缝多、给墙面装修带来困难等缺点。为了保证墙面的装修质量，往往需要另抹一层薄聚合水泥砂浆（3～5mm）。这种做法虽然增加了一些费用，但在无条件制作大模板时，有其一定实用性，具有一定的经济效益和社会效益。
在解决大模板一模多用中，近年来随着钢框木（竹）胶合板组合模板的开发，黑龙江省很多工程采用这类模板拼制成大模板。其突出的优点是适应性强，可实现一模多用，从而避免拉模板停滞积压；另外，浇筑的墙面所出现的少量板缝，经用手提打磨机打磨后，墙面可不再抹灰，克服了用小钢模拼制的大模板施工所带来的缺点。
迄今，大模板、滑动模板已成为我省用于现浇剪力墙结构和筒体结构施工的工业化模板体系。
1．3 粗钢筋连接工艺有了新的突破
在我省的高层建筑中，粗钢筋（φ20～φ40）用量激增，而钢筋的连接方法直接影响着施工进度、结构质量和成本。传统的帮条焊、搭接焊已远远不能适应高层建筑的发展需要，它不仅工艺复杂，而且每个粗钢筋接头的施焊时间较长，每层上千个接头就要占用几天工期，另外给混凝土浇筑也带来了很大的难度。80年代初期开始，采用了了电渣压力焊、气压焊等新工艺。80年代中期又出现了径向套筒挤压连接和轴向套筒挤压连接等机械接头。虽然机械接头的成本比电渣压力焊、气压焊要高，但它的工艺简单，效率高，易保证质量，节约能源，且无明火作业，故应用较广。到了80年代末期试用了锥螺纹接头，单价低于挤压接头，工效高，接头施工可以不占工期，深受施工单位欢迎。但是这种接头在拉伸试验中不能达到钢筋母材的抗拉强度，只达到钢筋母材1.35倍的屈服强度，因此设计单位不太愿意使用，后来经研究锥度由1：5改为1：10，基本上能达到接头与母材等强。为了增加其安全度，到90年代后期又出现了镦粗锥螺纹接头和镦粗直螺纹接头，其接头强度均超过了钢筋母材。为简化钢筋镦粗和丝扣的加工工艺，1999年又开始使用等强滚压直螺纹接头。这种接头不仅工艺简单，工效高，性能稳定，而且经过几十组试验和试用抽样检验，钢筋都“断外”，其价格一般大于电渣压力焊，低于套筒冷挤压接头。
1．4 预拌混凝土和混凝土施工的机械化水平有了迅速发展
随着我省现浇钢筋混凝土高层建筑的发展，施工现场混凝土用量大幅增长，加上高层建筑的施工现场一般比较狭窄，砂、石堆放困难，且混凝土搅拌噪声大，严重扰民，因此近几年来在大城市大力发展了预拌混凝土。由于采用了预拌混凝土和泵送工艺，使混凝土的浇筑时间大大缩短，使混凝土的垂直运送工艺大大简化。随着泵送混凝土的发展，混凝土外加剂已成为现代混凝土材料和技术中不可缺少的部分。在高层建筑的大体积基础混凝土中，已广泛使用了缓凝剂；在高层建筑混凝土结构施工中，已广泛采用了各种高效减水剂，并配制出了高强混凝土和高流动性混凝土；此外还有防冻早强剂和缓凝早强剂等，对改进混凝土工艺和性能，都起到了明显的作用。
进入90年代，我省高强混凝土发展很快，到90年代末超过C40混凝土已普遍推广应用，随着泵送混凝土的大量推广使用，混凝土中掺加粉煤灰得到推广，实践证明混凝土中掺加粉煤灰还可以较大幅度地提高混凝土的后期强度。
1．5 高层建筑的发展促进了施工机械化水平的迅速提高
我省高层建筑的发展和施工机械化水平的提高是紧密相关的。
高层建筑的施工，需要高和大吨位的起重设备，目前常用的仍是塔式起重机。进入80年代，塔吊需求日益增多，吨位日渐增大，引进或研制了一批1300～2500kN.m的大型塔式起重机，满足了高层建筑施工的需要。从使用塔吊的形式来看，基本上可分为两种：一种是“内爬塔”，另一种是“外立塔”。“外立塔”在高度较低（约40m左右）时可以行走，超高后就必须与建筑物拉结固定。内爬塔则可随建筑物升高，且造价低，高度不限，但是拆塔难度较大。外用施工电梯已广泛应用于高层建筑施工中，近几年外用电梯已由单笼发展到双笼，高度亦由百米发展到250m。高层建筑外装修施工用的电动吊篮，国内已能生产，并得到广泛地应用。
由于高层建筑基础的加深，促进了基础、地下工程施工机械化水平的提高。各种大型土方机械、各类打桩机、钻孔机和扩孔钻机、土层锚杆钻孔机、振动拔桩机（可拔30m 钢板桩）等都被大量的推广应用。随着预拌混凝土的发展，大型自动上料由电脑控制的搅拌设备发展迅速，与之配套的搅拌车、混凝土泵车（带布料杆）和固定式混凝土泵以及楼层上使用的移动式小型混凝土布料杆等，已普遍推广应用。在装饰工程中，电动小机具有了飞速的发展，诸如石材切割机、瓷片切割机、双速冲击电钻、电锤、电动攻丝机、电动螺丝刀、电（气）动拉铆枪、射钉枪、电剪刀、角向磨光机、混凝土磨刨机以及木装修使用的手提式电锯、木电刨等。
2 建筑施工技术的典型工程
从我省第一幢高层建筑黑龙江省电视台开始,我省高层钢筋混凝土施工技术已经过了20多年的发展,从最初的17层60米高,发展到现在的百米以上高楼。各个发展阶段都有一些典型工程。
和平村宾馆1982年至1986施工, 建筑面积12000平方米,建筑高度31米, 层数10层,框架结构。
黑龙江电力调度大楼 1982年至1985施工, 建筑面积16000平方米,建筑高度59米, 层数16层,框架结构
黑龙江省物资贸易中心1983年至1987施工, 建筑面积20000平方米,建筑高度80米, 层数25层, 框剪结构。
融府康年酒店1993年至1998施工, 建筑面积51000平方米,建筑高度138米, 层数38层, 框剪结构。
北亚大厦1994年至2004施工, 建筑面积68000平方米,建筑高度138米, 层数38层, 筒中筒结构。
华融饭店1996年至2000施工, 建筑面积160000平方米,建筑高度121米, 层数34层, 框剪结构
黑龙江广播电视中心2002年至2004施工, 建筑面积130000平方米,建筑高度60米, 层数14层, 框剪结构。
哈尔滨国际会展体育中心华旗饭店2003年至2005施工, 建筑面积101300平方米,建筑高度169米, 层数41层,筒中筒结构。
3 建筑施工技术的应用效果
丰富了城市面貌，改善了城市环境和景观，增强了都市繁荣的气氛；节约了城市建设用地和城市设施费用；促进了科技进步；增加了经济效益。
