城市高层建筑房屋建设施工中存在的问题与改进策略分析

城市高层建筑房屋建设施工中存在的问题与改进策略分析摘要：相对于多层建筑而言，高层建筑最突出的特征就是竖向荷载较大，且水平荷载源于风作用区。高层建筑架构设计存在的重大问题，它由高度所导致，例如高层建筑侧向位移质量问题，此外，还存在着高度和受力角度的关系问题。针对目前大型高层建筑结构设计存在的一些问题，有必要提出如下办法，也就是通过对风荷载效应进行优化、增强抗震设计能力、增强耐火设计能力、合理布置建筑结构平面，并对建筑构件进行优化选型，以提高高层建筑结构设计能力和效益。关键词：高层建筑；结构设计；抗风能力；抗震性；超高压力引言在我国社会经济水平快速发展的背景下，人们的生活水平越来越高了，人们对于各种建筑物的要求也越来越高。在这种时代背景下，我国建筑行业具有很大的发展前景，经济水平提高，城市化导致用地紧张，使城市中的高层建筑不断增多。然而，一个高层建筑的设计与施工却是一个十分巨大且又十分繁杂的项目，不但要耗费很多人力，财力，且会造成大量环境污染。为了实现我国“碳中和”的发展目标，建设可持续发展，环境友好型社会，高层建筑建造技术需要升级优化，追求在达到节能减排的同时，还能够确保建造效率以及建造质量等施工技术。一、高层建筑设计的主要特点和原则目前高层建筑设计须满足各项业务需求，于是，建筑的设计高度被不断地刷新着。一方面高楼大厦结构变得越来越复杂；另一方面应符合建造者对设计的审美要求。与多层建筑相比，大型高层建筑承受着相对较大压力。由于高空高层建筑不断升高，平面及垂直压力亦随之增加。因此，当施工完成，还要研究施工地区周边环境，如风，地形等、地质条件等等，由于这些条件会给大型高层建筑带来荷载。因此，大中型高层建筑设计必须满足其技术特点及施工要求。一，工程设计方法是否科学，那么，设计图是否科学，最后，对设计进行了分析。以上3个条件为大型高层建筑结构设计中应遵循的首要规范。大中型高层建筑结构是由各种各样的建筑结构类型组成。同为大中型高层建筑设计中，应尽可能采用多种建筑结构设计系统。建筑体系和构造类型是否合理，需要对高层建筑进行结构设计，一定要满足合理性和经济效益这两个最高要求。因此，目前高楼建筑物架构设计对于工程师提出了更高专业性需求，并请施工方和建设方进行综合技术交流和探讨。建筑结构图的绘制也应做到合理，并且直接关系着高层建筑结构计算公式和结构施工技术。确保所计算的偏差值不会超过合理范围，为了保证建筑物构件安全。最后通过选择适当的架构设计软件进行设计，严格划分输入输出数据和数据输出的范围，为了减少由于人为造成数据处理错误。二、高层建筑结构设计存在的问题（一）抗风设计每一座大，中型高层建筑均须充分考虑抗风问题，特别是风级较大的地区、强风天气较为活跃地区，易对大中型高层建筑总体设计产生干扰。和高层建筑相比，高层建筑的楼梯层很多，易变风向。建筑设计受到玻璃幕墙，钢柱体系等因素的影响，使得高层建筑设计强度降低。对建筑内风量进行了合理调控，会出现风作用在高层建筑外墙上、基础构件以及装饰等功能，从而使高层建筑整体效能下降。（二）抗震设计存在的问题抗震设计难题在建筑工程设计中具有一定的难度。针对中国各地区建筑受地震和其他自然灾害影响频率较高、概率与等级相差甚远，因此，各地区防震建筑设计都要考虑到。地震和其他天然或不可抗力因素亦各不相同。一些工程设计人员对建筑物进行初步设计时，不能及时将工程设计对象区域抗震数据分类总结，因而不能满足大，中型高层建筑初步设计抗震设防烈度要求，将导致大中型高层建筑在初步设计时无法达到要求进行耐震设计。（三）消防设计问题防火设计就是为了确保高层建筑有失火危险而必须具备的一种建筑条件。大型高层建筑火灾事故处置及紧急响应等，在目前主要高层建筑安全问题中，这是一个难点和重点。大高层建筑的高度，是城市中主要的常规灭火设备的抢险能力。高层建筑一旦引发火灾，就会给人财物和高层建筑自身造成严重的威胁。因此国家对于高层建筑消防设计工作提出明确的要求，对建筑物构造内消防通道和消防设施布置作出具体规定。但是部分建筑设计人员并没有很好地保留国内高层建筑工程设计消防要求，严重地影响建筑总体功能。（四）扭转问题扭转问题还是影响建筑设计性能最为重要的技术原因。在大中型高层建筑工程的设计当中，通过对大，中型高层建筑几何中心进行合理布置、结构强度中心与构造重心的关系，三个中心合一，便可以将高层建筑结构稳定性最大化。然而，因为在高层建筑实际设计作业中，它不仅要满足建筑设计的各种功能需求，还必须与建筑物结构设计和地基造型相结合，所形成的三合一建筑物，结构设计效果很难达到，所以，大型高层建筑架构设计结果的稳定性也会受到很大的影响。（五）超高和应力问题建筑设计超高问题是非常重要的。有些建筑物无法根据建筑物真实标高设计，进而影响到住宅的整体质量。因此一定要重视建筑物标高及建筑物高度问题，预防在后期施工时出现各种隐患。大型高层建筑内部构造受到多种外力作用影响较深，故而在大中型高层建筑施工中，一定要充分考虑到大中型高层建筑各方面因素。由于兴建大，中型高层建筑使用的大型机械较多，高层建筑负荷将大打折扣。在进行其他设计时，如对建筑原材料的质量认识不清，会造成高层建筑的承重超负荷，最终导致结构安全和工程质量出现问题。三、高层建筑结构工程设计中出现的问题及改善措施（一）优化抗风荷载在大，中型高层建筑的工程设计中，分析了大，中型高层建筑设计区天然气象特征及其地理、对水文及其他诸要素应进行比较全面地统计分析，并且充分考虑了高层建筑物抗风荷载强度。要求高层建筑抗风荷载水平须在大型高层建筑地，结构部分施工安装。大，中型高层建筑工程设计时，对建筑部分工程条件应进行有限度的考虑。在大中型高层建筑工程的设计当中，通过提高所采用原料的质量和等级，为了提高建筑承载层抗压强度。大型高层建筑施工时，一定要提高砂石及原料的品味，还需改进结构，为了提高整体结构安全性。也是建筑设计中，还要通过优化周边建筑轮廓及投影区域设置，配合地区总体布置得当。此外，还要通过周边绿化及附属建筑来提高风向及风荷载的设计，为了减少高层建筑在强风荷载作用下受到的影响和冲击。（二）提高抗震设计水平通过对高层建筑整体承载能力的提高，它能有效地抵消高层建筑空间结构中地面振动所产生的效应。承重框架结构，通常为双框架剪力墙设计。该结构遭遇地动或者强烈振动后，由于从下部结构中传导的振动能被减力墙所破坏，所以，框架结构还会给建筑带来一些影响。对于高层建筑支撑结构来说，可以在最大程度上保证高层建筑整体安全性。它要求大楼整体建筑强度符合设计要求，特别对自然灾害频发地区的高层建筑更是如此，则需要提高抗震强度水平。合适建筑强度可以减少位移发生，避免对建筑物的破坏。另外通过对某些部件的布局，还可以提高高层建筑结构中力的平顺性。当零件排列好后，可以将水平结构铺设到里面，通过合理布设防侧和向力施工等措施，组成高层建筑整体保护分布构造，合理降低地域冲击的损害。（三）提高消防设计能力大中型高层建筑安全防火方案，是建筑设计是否合理，验收是否合格的依据。由于大，中型高层建筑在消防上有较大的需求，因此，大中型高层建筑对安全消防设施的要求将更加苛刻。首先，根据建筑要求，对火灾逃生路径进行合理的设计，为火灾发生后应急避难和救援打开了必要的通道。不同高度建筑所需要出火通道的位置是不一样的，要尽量留出走火通道。在火灾逃生的设计方案上，防烟点的设置应科学，避免烟雾对人体安全和健康造成危害。就建筑环境而言，房子一定要留有合适的缝隙，为了有效地避免火势在住宅内蔓延，以免火势暴发。因此高层建筑建筑物内高度测量一定要准确和逼真，建筑物内的安全高度可以用度量房屋外部边缘的方法度量出来。（四）合理的建筑平面设计大中型高层建筑安全防火方案，是建筑设计是否合理，验收是否合格的依据。而在当下，因为需要建筑造型美观独特，因此，一些高级建筑物的设计，需要在设计高层建筑层面有不规则处，或建筑物整体不规则。建筑的建造给人们造成困扰。因此，建筑设计应尽量选用正方形、规则的形状，如长方形或者椭圆，从而增加结构稳定性。在进行设计时，设计师结合实际施工区域施工环境，合理地设计建筑物的功能及高层建筑的形状。（五）最优架构设计方案高层建筑设计工作繁重，时间较长。一旦发生问题，会给建筑物后期建设与运用带来不利影响。因此高层建筑架构设计是否合理是高层建筑架构设计中的一项核心任务。所以，高层建筑的设计师们必须严格地依据国家及有关行业规章制度进行方案设计与论证。确保结构设计的过程中严格遵守建筑行业的操作规范，为了避免超高建造的麻烦。在进行建筑物架构设计的时候，一定要对现场的周边环境，水文进行分析、气候变化因素等作了全面剖析，为了确定建筑物结构总体设计方案，提高场地适应施工环境能力。在大型高层建筑架构设计时，延展性工程的设计应充分进行，通过对大高层建筑在预埋阶段上，下刚度比，耐震等级等指标进行科学调控，为了提高建筑抗震能力。四、高层建筑施工管理中存在的问题2.1施工技术管理存在片面性高层建筑在施工过程中会有很多施工技术参与其中，只有各个专业施工技术协调一致，才能够高效率地完成施工任务。在目前施工现场，施工技术管理仍存在片面化的状况，仅仅运用固定的几种专业知识，未从施工工程整体入手，对系统化专业技术进行研究，致使在技术管理上受到过多的限制，由此带来了系列施工问题。2.2高层建筑施工管理体系不完善建筑工程规模巨大，对它管理起来难度比较大，当前，建筑工程施工中出现了分包的现象。而且施工企业还没有建立起一整套管理机制，对每一个分包人员来说，建设期间无制可依，从各自利益出发，把分内部分作业向外推进。各个分包单位发生了互相扯皮的情况、推诿现象对确保高层建筑施工质量有很大不利。2.3缺乏安全意识建筑工程规模巨大，对它管理起来难度比较大，当前，建筑工程施工中出现了分包的现象。当前，大部分施工企业以盈利为最大工作目标，常常缺少一些安全意识，忽视施工现场安全，安全管理机制不健全，施工现场没有配备安全管理人员。工程现场条件比较复杂，到处可见的有建筑材料，施工工具，如若缺乏安全意识，无法向工人宣导安全性。它所带来的结果，从小处着手，极易使现场的施工工人被砸、磕伤乃至用钉子扎着等现象，在大处着眼，工人在施工作业过程中摔下楼梯，轻者摔伤、重者致死。也有些工人很可能发生触电之类的事故，这些施工现场危险性因素将给施工人员生命安全带来无法弥补的后果。与此同时，建筑工地安全事故也可能导致项目在社会上产生恶劣影响，影响了工程建设项目的正常建设，甚至工地停工。五、加强高层建筑施工管理的相关措施（一）强化施工技术质量控制在高层建筑的建设环节中，要求对每一道施工工序都要进行精心安排和把控，与此同时，针对关键施工环节，施工技术的质量控制也需不断加强。搞好各工种，专业施工技术交叉衔接。加大对施工技术的培训，提升技术人员与施工人员施工水平，提升施工素养，加强施工人员掌握先进工艺和先进设备熟练度，最大程度地对施工技术进行质量控制。（二）建立完善的施工管理体系因高层建筑工程量大，涉及的专业较多。工程施工期间，分包专业较多，单纯依靠单一的部门，难以实现全面管理。故此就需要施工企业建立起一套完整的施工管理体系，综合提升了建设过程质量管理效率。具体操作时，所有的施工组织计划都需严格执行，强化各个环节组织领导。向有关管理人员进行施工内容交底，使之明确任务，主动与各类分包单位进行交流和协调，如果在项目中碰到施工问题比较复杂，需要安排甲方单位、监理单位和分包单位进行了讨论，一起解决这个问题。同时对管理责任进行细化，落实在具体负责人身上。工程施工期间，真正做到奖罚分明，增强员工工作积极性。（三）加强安全意识，提高建筑施工安全性以切实提升施工现场安全性，要求有关企业管理者在安全施工中建立管理意识。建设前期准备阶段，有关建设参与者接受了安全建设培训，穷尽安全施工之意义。本文还结合有关事例，使有关建设参与者对安全生产施工规范要求有一个深刻的认识。以促进建筑行业平稳良好地发展，我国已经出台了许多确保施工安全的对规，有效地减少不安全事故的发生几率。在高层建筑的建设过程当中，要求以施工人员生命安全为前提条件，鉴于此，如果受到施工条件或自然环境的影响，施工人员生命安全就会受到威胁，则有必要终止建设，寻找较好的解决方法。同时，建立安全管理制度，挑选具有安全管理专业水平职工，成立安全管理小组，认真执行和实施安全管理制度的各项内容，施工现场实施科学安全管理措施等这一方面可以有效放置场地内物资，本实用新型提高了施工现场空间利用率，在施工现场起了优化作用。另一方面，有利于对施工现场施工人员进行监管，对他们的施工行为进行量化管理，在很大程度上保证施工现场安全，稳定状况。六、结语高层建筑物结构设计中存在着很多限制因素，各阶段设计缺陷或者不合理方案均会对大中型高层建筑整体构造特点及容量造成不利影响。文章从大中型高层建筑设计的主要特点和规律入手，对大中型高层建筑设计中存在的主要问题进行了概述，文中还给出了设计和优化的具体方法。通过对高层建筑结构工程设计品质进行提升，进一步加强高层建筑结构稳定，以期能够促进高层建筑工程设计技术水平以及建