淺析超高層建筑土木工程中的關(guān)鍵性技術(shù)及其應用

摘 要：超高層建筑的建立是伴隨著社會經(jīng)濟水平的提高和人民生活的需要發(fā)展起來的，它標志著社會發(fā)展的商業(yè)化和工業(yè)化，同時也是建筑土木工程的一個新的里程碑。超高層建筑通常是作為商貿(mào)型的超過百米以上的樓層建筑。由于樓層較高安全性較差，不太適用于居民住宅且少見。隨著城市化進程的加速以及城市發(fā)展的需要，尤其是在我國人口眾多、土地資源稀少的國情下，適當?shù)倪M行超高層建筑的修建是城市化發(fā)展的必經(jīng)之路，同時也標志著我國國民經(jīng)濟的快速增長。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；關(guān)鍵性技術(shù)；應用

我國的超高層建筑發(fā)展于20世紀初，就發(fā)展時間而言相比國外較晚，但是由于發(fā)展速度較快，我國的超高層建筑已經(jīng)有了成熟的關(guān)鍵性技術(shù)，并且已經(jīng)運用到實際建設中。目前，我國已經(jīng)建成的超高層建筑有上海環(huán)球金融中心（492米、101層）、南京紫峰大廈（450米）、上海金茂大廈（421米）、香港國際金融中心2期（415米）、臺灣101（508米）、廣州中信廣場（391米）、深圳地王大廈（384米）。在建的超高層建筑有上海中心（約632米）和深圳平安金融中心（約668米）。

1 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)以質(zhì)量輕、抗震性能好、強度高、塑性較好等優(yōu)點被廣泛應用于土木工程建設中。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點是由鋼板制成的鋼梁、鋼柱等構(gòu)架，各個構(gòu)架之間采取焊接或者螺栓、鉚釘?shù)姆绞竭B接，是主要的建筑形式之一[1]。在超高層建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有著更加嚴格的要求，不管是對于焊接還是鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、拆除等方面都要精上加精。因為超高層建筑本身由于樓層較高，安全性是要考慮的首要因素，所以對于細節(jié)方面就更要精益求精，不能出現(xiàn)任何紕漏。以深圳地王大廈為例，它的主體結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)，在施工過程中也綜合運用了鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。

2 整體爬模法與整體滑模法

整體爬模法采用的是“猴子爬桿”的原理，主要是由內(nèi)外爬架和內(nèi)外模板組成的，這些爬架和模板進行一次性組裝之后內(nèi)外爬架的提升要靠模板，而內(nèi)外模板的提升要靠爬架，二者相互交替并且相互依靠。利用這種相互支撐的建筑技術(shù)才能達到逐層澆筑結(jié)構(gòu)混凝土的施工目的，從而使內(nèi)外墻體的混凝土同時澆筑，完成水平同步施工[2]。而整體滑模板法則是將支架和橫梁整體二者結(jié)合在一起，平穩(wěn)升頂?shù)轿缓笤龠M行混凝土澆筑，待模板下口達到上層樓面標高后即可進行水平結(jié)構(gòu)的施工。整體爬模法與整體滑模法都是超高層建筑中必須運用到的關(guān)鍵性技術(shù)，二者之間既有相同點，也存在不同點。它們都只需要一次模板組裝，這樣就大大減少了施工時間，同時機械化程度較高，節(jié)約了模板和勞動力，這對于超高層建筑來說都是十分重要的。二者之間的區(qū)別主要在于是否通過模板和混凝土之間的相對運動來完成建筑施工。在我國，整體爬模法與整體滑模法的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，形成了一個完整的技術(shù)體系，1995年建成的武漢國貿(mào)大廈就采用了整體滑模法技術(shù)，之后建成的上海環(huán)球金融中心等超高層建筑都采用了此種關(guān)鍵性技術(shù)。

3 逆作法

逆作法作為目前超高層建筑中最先進的施工技術(shù)方法，主要用于一些對工程有特殊要求或者傳統(tǒng)施工方法滿足不了要求的情況下。逆作法的原理主要是利用建筑物內(nèi)部澆筑中間支承柱和樁，沿建筑物地下室軸線修筑地下連續(xù)墻或者其他支護結(jié)構(gòu)，讓它作為建筑是施工底板封底前承受施工負荷和上部結(jié)構(gòu)自重的重要支撐，由此逐層下挖土方和澆筑地下各層結(jié)構(gòu)，直到底板封底[3]。由于地面一層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，為上層結(jié)構(gòu)的施工提供了便利條件，所以可以同時向上逐層進行地上結(jié)構(gòu)的施工，直到施工完成。逆作法可以分為全逆作法、半逆作法、部分逆作法和分層逆作法四種，上海環(huán)球金融中心地下室和深圳地王大廈地下室就是采用逆作法、半逆作法完成的。與傳統(tǒng)的建筑技術(shù)相比，逆作法具有節(jié)省施工周期、受力良好等優(yōu)點，但是也存在技術(shù)上的不足。由于逆作法的特殊性，目前國內(nèi)關(guān)于逆作法的推廣實施正在緊鑼密鼓當中，國家已經(jīng)出臺相關(guān)政策推廣使用逆作法作為超高層建筑的關(guān)鍵性技術(shù)，雖然逆作法還有技術(shù)上的不足，但是相信在不久的將來這些問題將會迎刃而解，并且在中國迎來它的全盛時期。

4 混凝土的施工技術(shù)

超高層建筑由于樓層較高，因此對于混凝土的強度、耐久性要求也有所提高。高強度高性能、輕質(zhì)混凝土被更多的利用到超高層建筑的施工過程中?，F(xiàn)在，大部分超高層建筑采用的是泵送混凝土技術(shù)。高強高性能的混凝土促進了泵送混凝土技術(shù)的發(fā)展，目前國內(nèi)采用的是“雙摻技術(shù)”即摻煤粉灰和化學外加劑，反映了施工技術(shù)的綜合運用。泵送混凝土技術(shù)的運用體現(xiàn)了國內(nèi)超高層建筑施工技術(shù)的進步和發(fā)展，雖然我國的超高層建筑起步相對較晚，但仍然在最近幾十年取得了質(zhì)的突破，并且會在建筑行業(yè)取得更大的成就。

5 結(jié)束語

隨著我國高新經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程的加速，城市人口與土地資源的矛盾日漸凸顯，為了解決這一難題，順應時代的發(fā)展，超高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代化社會必要的建筑設施。超高層建筑在國內(nèi)愈發(fā)普遍，這一現(xiàn)象是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然要求，是時代發(fā)展的產(chǎn)物。由于超高層建筑數(shù)量的增多，對于技術(shù)上的要求也更加嚴密，不僅要保證建筑的安全性，同時對于建筑的外觀設計和功能性的要求也越來越多。這對于我國超高層建筑的施工技術(shù)來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。目前，我國的超高層建筑技術(shù)已經(jīng)趨于世界高水平階段，也有了屬于中國特色的完整的超高層建筑技術(shù)體系。但是鑒于我國的實際發(fā)展情況，超高層建筑雖然已經(jīng)普遍，但是仍然存在分布不均勻等問題。一線大城市的超高層建筑技術(shù)已然成熟，二三線城市的超高層建筑依然處于初步階段，面對這些問題，作為建筑行業(yè)的工作者就需要在實踐中不斷的總結(jié)經(jīng)驗，在完善國內(nèi)技術(shù)體系的同時也要注意借鑒國外的先進經(jīng)驗，發(fā)展一線城市的同時也要主要意思均衡二三線城市的超高層建筑技術(shù)的發(fā)展。只有不斷的學習完善，并運用到實踐當中才能提高我國超高層建筑的技術(shù)水平，促進城市化的發(fā)展，推動社會經(jīng)濟的不斷進步。

參考文獻

[1]沈若瞳.淺析超高層建筑結(jié)構(gòu)設計的技術(shù)要點[J].民營科技，2012（1）：13.

[2]董蘇媛.高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設計與分析[J].中華民居，2014（2）：5.

[3]錢峰，王艷錦.超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇分析[J].黑龍江科技信息，2011（35）：7.