淺談高層建筑結構施工的發展及施工技術

劉國相，葛長聚

（山東省對外建設工程總公司，山東 濟南 250011）

當前高層建筑發展迅速，我國從2005年起制定超出10層的住宅建筑和超出24m高的其他民用建筑為高層建設。這種建筑項目施工的范圍較大、時間較長，這種項目除了高之外，在建設施工的時候還具有以下特點：①技術較為復雜、工程量非常大、精度要求很高。②超高層的特點是地下室較深、樓層數非常多、面積一般都很大。需要支持建設各功能的標準，還有就是要化解在施工的同時處理好結構困難。③高層建筑結構的方式較多，一般為混合型，例如鋼管砼、型鋼砼、鋼砼結構，它們有著相同的特性：施工時間較短、結構性能具備很高的強度及可模性能、耐久性能、抗地震性能也非常好，而且節省了大量的建筑材料。④高層的建筑功能繁瑣，子體系較多，工程安裝標準非常高。⑤建設高層時需要的材料和結構部件較多，且品種不同，多的好幾千種，隨著數量的增大，會有不同的渠道，有的還必須選擇國外的。⑥高層建筑難免經常出現高空作業，各方面的運輸量也會隨著增加，由此給施工單位制造了不同的困難。⑦施工關系繁瑣，在項目施工的時候，從施工前的準備工作到竣工之后交付給業主使用，變化之多，會牽扯到不同方面的復雜關系，有時會涉及到材料設備供應單位、分包施工單位和工程的設計單位，多得難以想象。

我們國家的建設水平和國外相比差距不大，之后我們國家在建設超高層定會快速建設和不斷進步，對于我們國家的超高層建設還應注意以下幾個方面：

第一，不斷革新和開展創新的體系結構。超高層建筑結構發展的實踐務必要重視發展成束筒結構和巨型結構，減振阻尼結構和隔震防震結構有著變換樓層和剛體水平結構等。

第二，在開展鋼結構和混凝土結構的時候，重視有效專研超高鋼結構、型鋼混凝土和鋼-混凝土組合結構，盡早做出國家超高層結構設計與施工規范。

第三，加強對超高層建筑結構研究中的非線性、不確認性困難探討來有效的研究，確保結構的安全度和可靠性。

第四，加強超高層建筑深基礎的研究。如巖土本構關系和非確定性分析等。

1 高層建筑的施工技術

高層建筑的施工技術、施工方法和施工設備是高層建筑本身發展的根本因素，高層建筑的層數愈多，施工難度愈大。因為施工技術是限制高層建筑發展的根本因素之一，所以高建筑結構施工技術和機械在高層建設規劃、設計和建筑中是重中之重。

1.1 施工測量

高層建筑結構高度大多都會超出100m，施工時應多做垂直測定、以確保結構的整體差距，務必與總體設計相吻合。還有就是現代建筑外觀不再局限于矩形，層出不窮的多邊形、橢圓形等，給項目建筑施工單位出了非常大的難題。當前，使用的方式有天頂法垂準測量以及激光豎向傳遞法。后者中運用鉛直激光束定為鉛直測量的標準，比眼睛觀測測量方法更標準。天頂法垂準測量在建筑集中的地方，同時由墻體或外柱來測量，不需要再像以前留觀測孔，這樣工作簡單，精度可觀。

1.2 深基坑施工

原有的方法在深基坑方面使用得非常多，經常使用的有人工挖孔樁、地下連續墻、機械鉆孔樁等、鋼支撐、鋼板樁等。目前，對超高層建筑來講，基坑隨之繁瑣了很多，原有的辦法受力性能不良，施工前期會出現不規則，甚至導致不穩倒塌。在原有的墻、樁、板、支撐中導入錨固技能之后而構成一種方式名為改良法。改良法成本較高、時間較長、聲音較大、企業收益較低，但改良法在我國深基坑的運用方面占有率還是非常高的。支護法噴錨網確保地使用于淤泥、流沙、富水地層、厚層雜填等不理想的項目地質方面的深基坑。深基坑新支護法和逆作法逐漸取之原有的方式和革新原有方法是大勢所趨，將不以人的意志為轉移。

1.3 混凝土工程

混凝土的澆灌和輸送方法，對超高層建筑主體結構的效益性和工程質量有著密不可分的關系，混凝土輸送的時間和地方隨建筑主體高度加大而加大。超高層建筑施工大多使用的混凝土垂直和水平輸送機械。高層建筑的箱型基礎、筏式基礎或樁基礎承臺及上部結構轉換層大體積混凝土的施工，其特點是混凝土量大、塊體厚、鋼筋密，這些都是體積較大的鋼筋混凝土工程，目前為止，對于大體積混凝土的溫度場變化和溫度裂縫產生的規律性，還缺乏系統性的研究；對于混凝土溫度的計溫統計還沒有精確的計算結果，防止大體積混凝土溫度裂縫的問題較復雜，因此在施工時應十分慎重，避免出現質量事故，造成不必要的損失。

2 施工安全要求

結構施工采用的外腳手架，應謹慎選型，經設計預算和試驗驗收，并應制定操作規程，明確職責分工，嚴格控制使用荷載；高處作業必須采取有效措施。施工現場設置避雷裝置，雨雪天應及時清除水、冰、霜、雪，采取可靠的防滑措施；必須采取措施重防高空墜落。除安全網應隨施工樓層架設外，還應在首層和每隔四層各設一道；高層建筑施工應做好各方面的信息傳播；應運用方法預防施工現場出現火災。

總之，建筑工程結構施工是一項系統而復雜的工作，它需要深厚的理論基礎以及靈活的創新思維和嚴謹認真的工作態度，在進行施工時，既要考慮用戶對建筑使用效果的要求，還要兼顧建筑的質量、安全性、穩定性等多方面的內容。這就要求從事結構施工的人員除了要具有豐富的設計理論和實踐經驗外，還要具備能夠進行有效的統籌規劃、合理進行配置的能力，同時還要對整個工程結構施工的規范熟練的掌握，這樣才能夠避免結構施工中常出現的問題，確保建筑結構施工的安全性能。