超高層建筑施工技術(shù)發(fā)展與展望

李想 張媛

摘 要：隨著房地產(chǎn)行業(yè)的迅速崛起，城市土地供應(yīng)越來(lái)越緊張，各種“地王”層出不窮，可謂是寸土寸金，大型超高層建筑應(yīng)運(yùn)而生，成為城市建設(shè)和發(fā)展的主流。在超高層建筑中，作為內(nèi)部運(yùn)營(yíng)的“血管”，機(jī)電工程存在系統(tǒng)與設(shè)備種類(lèi)繁多、管線密集復(fù)雜、布置空間狹窄、工序穿插雜多以及綜合協(xié)調(diào)難度大等問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管理來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是巨大的挑戰(zhàn)。此外，機(jī)電管線的綜合排布是否合理、整齊以及美觀，直接影響超高層項(xiàng)目的施工質(zhì)量、工期進(jìn)度、成本控制以及后期運(yùn)行。所以，亟需尋求一種方法或技術(shù)來(lái)有效解決超高層建筑機(jī)電設(shè)計(jì)與施工管理中的難題。本文基于此，以下對(duì)超高層建筑施工技術(shù)發(fā)展與展望進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：超高層；建筑施工；技術(shù)發(fā)展

引言

世界各地高300米以上的建筑物超過(guò)10座，有些國(guó)家計(jì)劃興建500米以上的巨型建筑物。2010年，擁有世界第一頭銜的迪拜塔建成，共建造828米，日本等國(guó)計(jì)劃建造1，000米以上的建筑物。查看外國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)在人口稠密的亞洲地區(qū)將會(huì)有1000多公里的建筑拔地而起。

1 超高層建筑的發(fā)展及特點(diǎn)

20世紀(jì)我國(guó)高層建筑剛剛開(kāi)始的起步階段，從時(shí)間上看，我國(guó)的超高層建筑的發(fā)展起步較晚，但是發(fā)展速度快。與此同時(shí)，在超高層建筑上，其主要是以單一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，并完成鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等多元化的發(fā)展，能夠從簡(jiǎn)單的向框架發(fā)展為剪力墻、筒體以及框2筒等多種結(jié)構(gòu)，在演化發(fā)展的過(guò)程中，其高度更高，規(guī)模更大，結(jié)構(gòu)也自然更加的復(fù)雜，功能也由此更加全面。從歷史數(shù)據(jù)上看，在188年，芝加哥家庭保險(xiǎn)大樓是曾經(jīng)的高層建筑，其高度為五十五米，是世界上第一座以現(xiàn)代鋼作為框架結(jié)構(gòu)建筑，并鍛造了現(xiàn)代高層建筑的歷史豐碑。而我國(guó)的高層建筑則起源于上海，在1929年的華懋公寓大樓城市我國(guó)最早一批的高層建筑。而1985年，則深圳以高150米的國(guó)貿(mào)大廈作為代表，推動(dòng)了我國(guó)高層建筑的迅速發(fā)展。在進(jìn)入九十年代以后，我國(guó)的超高層建筑技術(shù)也得到了新的突破，能夠朝著良好的發(fā)展、多樣化的形式進(jìn)行自我擴(kuò)展。

2 超高層建筑施工技術(shù)探究

2.1 建筑材質(zhì)

輕量級(jí)、防火、高強(qiáng)度、生命周期好的高特性材質(zhì)是超高層建筑建筑材質(zhì)的主要目標(biāo)。不僅如此，在建設(shè)過(guò)程中要減少資源消耗，消除環(huán)境污染，利用智能材料、綠色材料是未來(lái)的必由之路。環(huán)保材料是利用清潔型生產(chǎn)技術(shù)改造大量城市和工業(yè)固體廢料，從而有助于環(huán)境和身體健康的建筑材料，例如生態(tài)混凝土（玻璃、水泥）。其中生態(tài)混凝土的典型特點(diǎn)就是自修復(fù)混凝土，動(dòng)物的骨組織結(jié)構(gòu)受損后再生。通過(guò)使用恢復(fù)激勵(lì)措施、恢復(fù)粘合劑與混凝土材料相結(jié)合，具有對(duì)材料損壞的自動(dòng)恢復(fù)和再生功能。智能材料具有自我識(shí)別、協(xié)調(diào)和恢復(fù)功能，可自主協(xié)調(diào)建筑內(nèi)部氣氛指數(shù)，減少能量損失和釋放。吸濕防潮材料根據(jù)環(huán)境濕度自身攝取或釋放水分，以平衡環(huán)境濕度，根據(jù)外部照明條件獨(dú)立調(diào)整照明量，并滿足室內(nèi)照明要求。智能材料具有自我識(shí)別、協(xié)調(diào)和恢復(fù)功能，可自主協(xié)調(diào)建筑內(nèi)部氣氛指數(shù)，減少能量損失和釋放。吸濕防潮材料根據(jù)環(huán)境濕度自身攝取或釋放水分，以平衡環(huán)境濕度，根據(jù)外部照明條件獨(dú)立調(diào)整照明量，并滿足室內(nèi)照明要求。

2.2 超高層建筑的混凝土泵送技術(shù)

超高層建筑的建設(shè)有很多高質(zhì)量、高規(guī)格的額要求，特別是在混凝土強(qiáng)度上，必須堅(jiān)持國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，甚至是國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)內(nèi)通常為泵送混凝土。為了保證澆筑的施工質(zhì)量，最為重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容則是混凝土的配比調(diào)試，故而需要使用到布料機(jī)和混凝土泵機(jī)。在使用泵送的過(guò)程中，需要注意混凝土出料之前，應(yīng)該進(jìn)行1min左右的高速攪拌，并促使其具有均勻性。其次，需要配好混泥土罐車(chē)，確保在每一個(gè)施工階段的混凝土可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑。為了保證泵送質(zhì)量，要關(guān)注施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)。而混凝土也會(huì)受到溫度條件的影響。例如，在高溫天氣，應(yīng)當(dāng)做好對(duì)泵管的覆蓋、降溫保護(hù)，采用遮陽(yáng)物品。在寒冷的低溫天氣例，也可以使用保溫材料對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，一方面防寒，另一方面擋風(fēng)。

2.3 焊接技術(shù)

焊接技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中占有重要地位，這主要是由于在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，其節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多且質(zhì)量要求高，很多鋼結(jié)構(gòu)件都是采用焊接的方式進(jìn)行連接。另外，鋼結(jié)構(gòu)還具有負(fù)載大、結(jié)構(gòu)高、安全性差及受外界環(huán)境影響較大的特點(diǎn)，這些都會(huì)使得超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工變得十分困難。為了有效提升焊接技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量中的有效應(yīng)用，一定要在焊接時(shí)確定焊接順序，根據(jù)不同的鋼材和種類(lèi)選擇科學(xué)合理的焊接材料及焊接方法，進(jìn)而有效提升焊接質(zhì)量。另外，還要加強(qiáng)對(duì)焊接技工的綜合性培訓(xùn)，針對(duì)在建筑中經(jīng)常遇到的結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接培訓(xùn)，從而使得施工的焊接質(zhì)量有所提升。為了確保最終的焊接水平，還要對(duì)焊接后的產(chǎn)品進(jìn)行二次檢測(cè)，尤其是針對(duì)其缺陷和內(nèi)部損傷檢測(cè)。一般在檢測(cè)過(guò)程中可以考慮使用超聲波的方式來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而有效確保鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

2.4 變形監(jiān)測(cè)技術(shù)

鋼板墻的測(cè)量方法與頻率直接影響到鋼板墻施工質(zhì)量。鋼板墻變形監(jiān)測(cè)主要采用全站儀配合貼片進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位按層高均布，焊接過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)變形收縮量超過(guò)規(guī)范后立即停止焊接，通過(guò)控制焊接熱輸入量、調(diào)整焊接順序來(lái)減小焊接變形，直到焊接變形收縮量滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代商業(yè)化城市的推進(jìn)，工業(yè)文明的進(jìn)步，城市在人口、規(guī)模上都得到了空前的發(fā)展，加上城市土地資源日趨緊缺、城市人口密度逐漸增加，超高層建筑應(yīng)運(yùn)而生。超高層建筑具有高度高、整體樓梯規(guī)模總量龐大，建筑結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，并對(duì)施工技術(shù)有著較高的要求，在高難度的結(jié)構(gòu)分析下，其復(fù)雜性顯而易見(jiàn)，而施工環(huán)節(jié)多、強(qiáng)度大等成為了超高層建筑實(shí)施的主要的特點(diǎn)。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)超高層建筑施工技術(shù)進(jìn)行文本討論分析，進(jìn)一步了解我國(guó)現(xiàn)階段的施工技術(shù)，并為超高層建筑提供理論上的支持。

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