现代超高层结构建筑施工技术的探讨

内容摘要：高层建筑的施工过程是一项复杂的系统性的工程，必须制定周密的施工计划和组织方案，确保施工质量才是施工的重点。本文分析了现代高层建筑施工特点，重点探讨了如何加强高层建筑工程的施工技术。

关键词：超高层结构建筑 施工技术 工程

引言：目前，高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，而且为当地的经济发展起到了巨大的带动作用。然而很多承担高层建设工程项目的设计人员、施工技术人员以及管理人员的原有科技知识水平、实际操作技能与水平已经无法适应高层建筑工程发展的需要，这是高层建筑工程设计以及施工质量潜在的问题。因而做好高层建筑的施工组织工作就更加重要，并要不断地总结、完善施工管理经验，使施工组织真正的在高层建筑施工中起到作用，因此科学

工程概况

工程项目为某超高层建筑施工项目，用地面积 10837m2，建筑面积 210477m2，建筑高度达4 层和地上 68 层。地下室主要功能为车库，塔楼主要功能为办公室，并设 6 层设备层及避难层。工程的塔楼部分采用人工挖孔桩基础，其余部分为抗拔锚杆。地下室为钢筋混凝土结构；上盖为框架-核心筒-支撑结构体系，其中，塔楼内筒为钢筋混凝土核心筒，外框筒由 4 根 1.8×3.0m 巨型方钢管柱、12 根直径 1.2m 圆形钢管柱、4 根 1.3×1.2m 方形钢管柱及塔楼两侧的巨型型钢斜撑组成，钢结构沿竖向整体分为 7个节区，钢管柱内浇筑 C60～C80 高强度混凝土。

超高层建筑工程施工技术及质量控制措施

1. 设计规划

钢构工程为超高层大楼之关键所在，整座超高层建筑项目能否顺利完成，全看钢构工程执行成效而定。如能确实做好事前的详细规划，则可大量减少各项接口的冲突困扰，设计考虑的愈周全，施工时也将愈顺畅。一个完善的超高层大楼的设计规划应具备下列各项要件：

（1）标准化的设计

可减少重复作业，由自动绘图产生制造图面，缩短设计时间。减少厂样图（Shop Drawing）之审核时间。标准化的断面与接头型式，可提升工厂制作的生产效能。标准化的作业，可增加现场施工吊装的效率。材质标准化可降低工程成本。

（2）详实的套图

利用3D计算机辅助绘图系统，整合结构、装修与机电等接口问题。高程位置与开孔以及预埋构件的确认，减少施工中修改作业。可减免不必要的变更设计。

（3）接口的协调

设计期间与专业厂商的询查。事前的充分沟通可减少施工的困难，有利工程的推动。

2.施工测量

工程主轴线、高程测量应回归施工总包负责，直接分配给劳务公司， 本身存在较大的风险，出现问题将很难处理。测量出现问题就是大事，建议工程主轴线由总包委托其他专业单位测设，主轴线逐层投测至楼层后，由劳务公司对细部轴线进行测设，以保证主轴线、工程大角不出问题。一般测量放线水平，根本就无法完成超高层测量放线，必须有"高人"才行。

垂直度，控制四个大角的垂直度，偏差过大将影响外墙装修；电梯井的垂直度控制， 如电梯井道出现偏差较大， 将直接影响电梯设备的安装。轴线、 垂直度、在一定高度应进行调整，此项工作是一项极其细致的技术工作，要求精度较高，如出现错误就会引起较大的麻烦。

高程控制：高程的竖向投测积累误差将会很大。有经验的测量单位应在 每层进行控制，进行校偏，建议项目部也由专业公司进行测设，在这方面进 行一些经济投入应该是很值得的。

3..超高层建筑施工垂直运输设备及配备

塔式起重机是超高层建筑施工中最重要的垂直运输和吊装机械。塔式起重机一般根据结构特点，工作原理，工作性能等进行分类，分别为固定式、移动式；非自行架设和自行架设；小车变幅、动臂变幅和折臂式；轻型、中型、重型和特垂型等。电梯是超高层建筑施工垂直运输体系的重要组成部分，在施工人员上下、中小型建筑材料、机电安装材料牙口施工机具的运输中发挥了重要作用，特别是在塔式起重机拆除以后作用更加突出，大量的机电安装材料、装修材料和施工人员都要依靠施工电梯进行运输。

4.基坑施工

本项目基坑工程技术方案本项目基坑形状大致呈梯形，长度方向约 110m，宽度方向约 80m，开挖面积约9224m2。基坑底设计标高为-18.30m 和-19.30m，基坑周边开挖深度约为 17.8m，塔楼范围内开挖深度 18.8m。（1）根据现场条件及施工要求，采取顺作的施工方式，土方开挖按以下步骤完成：平整场地至标高-0.50m→搅拌桩止水帷幕→支护桩→冠梁→挖土至第一道锚杆标高以下 0.50m→施工第一道锚索并施加预应力→挖土至第二道锚杆标高以下 0.50m→施工第二道锚索并施加预应力→挖土至第三道锚杆标高以下 0.50m→施工第三道锚索并施加预应力→机械开挖至基坑底上 300mm→剩 300mm 土方人工执底。（2）土方开挖时在平面上分段、竖向分层进行流水作业，每段开挖长度原则上不超过 10m，竖向分层深度不得超过 1 米。土方开挖与预应力锚索施工穿插进行，待锚索浆体强度达到设计强度的 75%以上并施加预应力张拉后方可进行下层土方开挖，不得提前开挖。（3）为提前插入锚杆施工，每层土方先进行周边土方的开挖，为锚杆施工提供一个操作平台，平台宽度约 5.0m。拟投入 12 台锚杆钻机进行锚杆施工。（4）开挖过程中必须对高程进行监控，严禁超挖。土方开挖遵循"水平分段、竖向分层"的原则进行，根据图纸要求，每段分段开挖长度 10m，竖向分层深度不得超过 1.0m。

5.进度管理

钢构工程的时程管控，必须按照整体超高层项目工期需要以及各阶段里程碑（Mile Stone）之完成时限，安排各主要工作项目的分区分阶段之预定完成时间，诸如：施工计划与材料送审，厂样图绘制与审核，工厂制作，"现场吊装与焊接等项目的详细施工进度表，经相关监造单位审核通过，作为追踪控管之工程预定进度网图，本项进度网图之编拟可采用P3计算机软件或 Microsoft Project来执行。透过定时举办的工程协调会（例如周进度会议或月进度会议）进行追踪检讨实际施工进度与预定进度是否产生较大差距，并考虑如何解决或准备赶工方案以趱赶工进。在编拟进度时应先考虑钢构厂对每节柱以及相关大梁、小梁之制作流程，必要时于生产前进行实体仿真试验以估算需要多少生产线才能配合后续吊装需求。再则对于吊装顺序，原则上由柱→大梁→小梁→钢楼梯→钢承板，依每项作业于不同阶段高程之吊装卷扬时间进行估算卷扬之循环时间（Cycle Time）加上相关取料时间与定位时间据以评估每节钢柱、梁等吊装所需之时间，并考虑调整与高张力螺栓锁定以及最后电焊所需时间，再加上塔式吊车爬升时间作为该节吊装所需之总作业时程。

结束语

超高层建筑的迅速发展，得益于新材料的不断出现、力学分析方法和手段的发展、结构设计及施工技术的进步以及现代化机械和电子技术的飞跃。随着高性能材料的不断研发，结构形式合理性的进一步研究，可预见，在今后的土木工程领域，高层建筑仍将是世界各国在城市建设中的主要形式，扮演重要的角色。

参考文献

[1]王尧生.关于高层建筑施工机械的探讨[J].建筑机械化，2009（04）

[2]胡世德.国内高层建筑施工技术综述[J].施工技术，2010（06）

[3]范小平.高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材，2008，（6）

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