談超高層建筑工程施工技術(shù)

那鵬飛

摘要：隨著我國高新經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)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(yīng)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(shè)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(jì)發(fā)展的必然要求，是時代發(fā)展的產(chǎn)物。本文對超高層建筑工程施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：超高層；建筑工程；施工技術(shù)

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，我國的超高層建筑得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并在超高層建筑工程中應(yīng)用了許多先進(jìn)的技術(shù)，例如，應(yīng)用混凝土超高層泵送技術(shù)，以及鋼結(jié)構(gòu)高空吊裝技術(shù)等。和其他國家相比較，我國的超高層建筑工程技術(shù)還有一定的差距。因此，要加強(qiáng)多方面的施工技術(shù)的自主研究。

一、超高層建筑的特點(diǎn)

超高層建筑的特點(diǎn)具有高技術(shù)含量以及工程量較大的特點(diǎn)，超高層建筑由于特殊的建筑情況，對安全性能具有較高的要求，需要很強(qiáng)的抗風(fēng)性以及密閉性。超高層建筑施工的地基強(qiáng)度非常大，因為超高層建筑對地基的要求以及負(fù)荷量很強(qiáng)，使得地基的承受力在一定范圍內(nèi)比較穩(wěn)定安全，但如果超出了一定的負(fù)荷承受力，地基就承受不了建筑物負(fù)荷。這時，建筑物的地基在任何情況下都要遵守如下的原則：地基的設(shè)計必須和建筑物的設(shè)計兩相吻合。其次地基要達(dá)到在大氣層所能夠影響的深度。在實際的施工中，地基對建筑施工和地基的強(qiáng)度都有著密切關(guān)聯(lián)，建筑物的高度越高，其對地基的強(qiáng)度也就越強(qiáng)。因此，高層建筑施工中，要求地基的面積要足夠大，而且要達(dá)到一定的深度，從而使施工的結(jié)構(gòu)抗浮問題得到一定的解決。超高層建筑特點(diǎn)還具有良好的結(jié)構(gòu)性以及施工的工期較短的優(yōu)勢。很多高層建筑的結(jié)構(gòu)大多是混合型結(jié)構(gòu)，其功能很復(fù)雜，使得高層建筑的施工結(jié)構(gòu)性能以及工期能夠合理地結(jié)合優(yōu)勢。

二、超高層建筑工程的施工技術(shù)

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(qiáng)度高、塑性較好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于土木工程建設(shè)中。鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)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。在超高層建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)有著更加嚴(yán)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(xì)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(yùn)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(jìn)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(dá)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。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(jìn)行混凝土澆筑，待模板下口達(dá)到上層樓面標(biāo)高后即可進(jìn)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(yùn)用到的關(guān)鍵性技術(shù)，二者之間既有相同點(diǎn)，也存在不同點(diǎn)。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(jī)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(yùn)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。

3、逆作法

“逆作法”施工的工藝原理：作為地下室的邊墻或基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，先沿建筑物的四周澆筑地下連續(xù)墻混凝土。在建筑物內(nèi)部有關(guān)部位澆筑混凝土或打入中間支承柱。然后開挖土方，至第1層地下室底面標(biāo)高，并且完成地面層底面的梁板工程， 此時已經(jīng)完成的地面層底面的梁板結(jié)構(gòu)， 就可以用作周圍地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)。然后繼續(xù)向下開挖土方， 逐層施工地下- 1 層以下的各層地下室結(jié)構(gòu)。與此同時， 在已經(jīng)完成的地面層底面梁板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 接高柱子或墻板， 向上逐層進(jìn)行地面以上各層結(jié)構(gòu)的施工。由此可知，“逆作法”施工就是以地面為起始點(diǎn)， 向上、向下同時進(jìn)行施工， 直至工程完工的一種新的施工方法。與傳統(tǒng)的施工方法相比，“逆作法”施工主要有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

（1）能有效地減少相鄰建筑物的沉降和基坑變形。由于地下室各層施工采用的是逐層開挖土方、逐層澆筑混凝土的方法， 地下室各層的結(jié)構(gòu)可以作為地下連續(xù)墻剛度很大的支撐系統(tǒng)， 所以在土側(cè)壓力的作用下， 四周的地下連續(xù)墻變形很小； 同時由于設(shè)置中間支承柱， 減小地下室底板的跨度， 使地下室底板不致產(chǎn)生過大的隆起變形。

（2）縮短工期。采用“逆作法”施工， 一般只有地下- 1 層結(jié)構(gòu)占用絕對工期， 而其他各層地下結(jié)構(gòu)和地上結(jié)構(gòu)以同時施工，因而可以加快整體的施工進(jìn)度， 達(dá)到縮短工期的效果。

（3）降低工程造價，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加合理。“逆作法”施工是利用地下室結(jié)構(gòu)作為四周地下連續(xù)墻的支撐系統(tǒng)，施工具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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(qiáng)度、耐久性要求也有所提高。高強(qiáng)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。現(xiàn)在，大部分超高層建筑采用的是泵送混凝土技術(shù)。高強(qiáng)高性能的混凝土促進(jìn)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(xué)外加劑，反映了施工技術(shù)的綜合運(yùn)用。泵送混凝土技術(shù)的運(yùn)用體現(xiàn)了國內(nèi)超高層建筑施工技術(shù)的進(jìn)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、超高層建筑的混凝土泵送技術(shù)

國內(nèi)超高層建筑針對超高層建筑的混凝土強(qiáng)度高、體量大的特點(diǎn)，都采用泵送混凝土。為保證澆筑效果，不但要求泵送混凝土要具有恰當(dāng)?shù)呐浜媳龋€必須配備相當(dāng)數(shù)量的混凝土布料機(jī)和泵機(jī)。技術(shù)流程為：混凝土泵機(jī)和配備混凝土輸送直管和彎管首先在現(xiàn)場布置，水泥漿或水泥砂漿在固定輸送管穩(wěn)固的基礎(chǔ)上進(jìn)行泵送，最后進(jìn)行泵送混凝土工作。摻粉煤灰和化學(xué)外加劑的“雙摻技術(shù)”是國內(nèi)的高泵程混凝土采用的主要技術(shù)。

總之，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然是超高層建筑的大量出現(xiàn)，而成熟的超高層建筑施工技術(shù)是關(guān)鍵。所以在實踐中需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗，吸取國內(nèi)外先進(jìn)的建筑技術(shù)，促進(jìn)城市化的快速推進(jìn)，促進(jìn)我國高層建筑水平的提升。

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