超高層建筑土建施工關鍵技術的研究和應用

高名遠

【摘要】全球經濟一體化的快速發展，工業技術的持續創新改革，直接推動城鎮化發展邁入全新階段，促使城市人口數量驟增，人口密度隨之提高，人均用地面積則呈現出逐漸減少的趨勢。城市規劃用地保持相對有限，也推動了城市高層建筑的快速建設，超高層建筑更是拔地而起。超高層建筑的出現，表現出良好的社會效益以及經濟效益，促使城市建筑用地緊張的情況得到一定的緩解。超高層建筑土建施工，由于施工環境存在明顯的復雜性，有關人員需對施工技術做到充分了解掌握，特別是關鍵技術。因此，超高層建筑土建施工期間，務必重視對關鍵技術的充分了解掌握，并對此加以科學應用，充分保證土建施工質量，為超高層建筑提供可靠保障。基于此，本文對超高層建筑土建施工關鍵技術的研究和應用進行分析探討。

【關鍵詞】超高層建筑;土建施工;關鍵技術;應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

緒論

我國城市人口密度普遍較高，人均土地資源相對有限，造成城市住房用地明顯過于緊張，住房面積難以達到一線城市人口的迫切需要。為使住房緊張問題能夠明顯地緩解，超高層建筑也就此出現，尤其是一二線城市的應用尤為廣泛。通過不斷施工時間與技術發展，超高層建筑整體規模同樣獲得進一步擴大，側面反映出城市經濟發展建設的基本情況。所以，針對超高層建筑，可有效節約土地面積，滿足人們居住需求的同時，使城市土地資源緊張局面獲得明顯緩解。不過，超高層建筑土建施工期間，由于施工環境相對復雜惡劣，存在較大安全隱患，有關人員應當對關鍵技術的充分了解掌握，并對此加以科學應用，充分保證土建施工質量，為超高層建筑提供可靠保障。

一、超高層建筑工程基本特點

1.建設周期較長，投入資金較多

同普通建筑工程進行對比，超高層建筑特點相對明顯，施工期間，所涉及的工序、工藝等明顯更多，需施工人員保持密切配合。土建施工期間，各部門所需管理的施工內容較為復雜繁瑣，針對施工現場，同樣需采取定期全面嚴格檢查，保證施工流程符合嚴格標準，更具科學合理性。所以，建設周期也相對更長，周期較長也成為基本特點。除此之外，土建施工期間，需大量資源，如材料、設備等，施工成本投入相對較高。

2.施工環境惡劣，施工難度較高

針對超高層建筑，結構、功能和規模方面所表現出的特性，以至于施工環境更加復雜惡劣。同時，土建施工期間，周邊環境同樣也對施工產生一定的影響，尤其是自然環境影響，可能引起相應的質量隱患問題。針對超高層建筑，外部造型上存在明顯的獨特性，需通過精細化施工，方可使設計標準得到充分滿足，無疑使施工難度進一步增加。除此之外，超高層建筑選址方面，多以城市中心區域為主，施工作業空間相對有限，平面布置更是存在較大難度，施工難度也進一步提高。

3.施工技術要求相對嚴格

針對超高層建筑，地基基礎深度相對較深，土建施工期間，施工人員應當對深基坑支護技術以及混凝土施工技術等做到充分掌握，并對關鍵技術做到科學合理應用，避免出現裂縫等質量問題，充分符合嚴格標準。除此之外，超高層建筑不僅僅局限于高度標準，同樣對質量標準更加嚴格，所以，土建施工期間，務必基于嚴格標準為主，以此對施工技術做出科學合理運用。

二、超高層建筑土建施工面臨的問題

1.管理體系不完善

當前我國高層建筑土建工程在開展階段，管理方面的不足屬于嚴重缺失，管理體系規范性不足，管理內容較為松散，甚至管理制度方面存在各種缺失與漏洞，導致施工過程的管理工作缺乏合理性，無法滲透到各施工環節與細節部門，難以保障管理工作的實效性。由于高層建筑土建施工的周期相對較長，通常地基處理工程便需要花費半年左右的時間，而多數建設企業的施工質量管理體系常常未能在整個施工周期中保持好管控水平，導致建筑工程的質量存在各種隱患，對其他因素的防控力度也存在不足。同時，施工單位與甲方在土建工程開展的前期需要簽訂協議，施工單位需要在既定的時間內完成工程作業，因此部分施工單位為了能夠及時完成施工建設，避免工期延誤等問題，可能會降低對工程施工的質量要求，而質量要求降低了管理工作在制度標準、開展形式、重視性等方面必然會受到影響，導致施工過程的監管力度存在嚴重不足。此外，當前多數企業施工管理體系較為松散，管理人員之間、各施工單位之間的溝通交流較少，在實際施工中若發現問題，不利于及時處理，并且可能會產生管理盲區，無法對工程建設提供全方位的質量監管。

2.施工質量無法達到要求

對于高層建筑土建工程來說，質量是首要的兩大施工因素之一，而土建工程質量對高層建筑本身來說也起到了基礎性作用，對于土建工程的質量來說，其影響因素又能劃分為以下幾點：

（1）施工材料因素

施工材料是主要的構筑條件，各方面性能參數包括規格、尺寸、強度等都會對建筑本身帶來決定性影響，因此施工原材料的采購、管理、使用等環節都是需要重點把控的關鍵內容，但部分施工單位針對建筑工程的成本和經濟效益的重視過高，導致質量問題頻發，材料的選購也多選擇價格較為偏移的材料，這類材料的質量本身便存在一定隱患，若材料的質量無法達標，那么建筑的質量也會受到影響，甚至引發施工過程中的各種安全隱患。

（2）施工團隊因素

人員也是影響施工質量的主要因素之一，主要體現在施工操作與管理兩個方面， 主觀上又表現在技術能力與質量意識上，若施工人員的技術能力不足，則會導致施工操作出現各種違規錯誤行為，若質量意識不足則無法重視自身的職責和施工質量的重視性，對于管理人員來說則可能造成管理疏于形式等現象，導致高層建筑土建工程施工難以達到預期的質量及工期要求。

（3）技術工藝因素

技術工藝與上述兩點都是對建筑施工質量影響最大的因素，而技術工藝也可以視做工程施工的靈魂，工藝的先進與否合理與否對建筑帶來的影響是決定性的，若技術工藝存在問題或未能科學選擇，則會導致工程建設參數與設計方案存在較大差別，導致建筑建設質量無法保證。

三、超高層建筑土建施工關鍵技術應用研究

1.混凝土泵送

土建施工期間，關鍵技術應用上，混凝土泵送是其中較為重要的內容。各施工環節流程，混凝土屬于重要基礎材料，表現出良好性能，且成本相對合理，可使結構保持良好的穩定性。所以，不論各類建筑，均需以混凝土為原材料，完成土建施工。除此之外，結構內部空間，需通過鋼筋混凝土為主，完成土建施工，使結構可以良好的承載力，對裂縫、垮塌等做到有效防范。為對混凝土材料加以合理使用，且保證質量不受影響，超高層建筑中，需對混凝土泵送技術加以合理運用，為混凝土質量提供可靠保障。針對混凝土泵送施工，流程相對較為復雜，需對有關設備采取穩固安裝。之后，對管道采取穩定固定，確保泵送期間不會發生脫離與堵塞等情況。穩定固定之后，便可進行泵送，確保混凝土可由管道輸送到制定施工位置。對泵送技術的合理有效運用，需對混凝土質量、規模方面的標準加以重點關注。通常而言，泵送所需混凝土總量相對較多。供應不足的情況下，勢必會對正常施工產生不利影響。與此同時，混凝土質量同樣需保持重點關注，依托雙摻技術，促使質量符合嚴格標準，以防出現堵塞與凝固等問題，為泵送施工提供可靠保障。

2.逆向施工

超高層建筑土建施工期間，逆向施工技術的應用尤為重要，也是關鍵技術之一。逆向施工技術的科學應用，應當基于標準流程為主。針對超高層建筑，土建施工期間，會設計相應的圍欄設施，澆筑施工期間，以圍欄當作基礎沿線，基于預定方向為主，開展逆向施工。以此種方法為主，可為基礎質量提供可靠保障，以防出現質量方面的問題，避免后期施工建設產生不利影響。土建施工期間，有關地下室部分，需以軸向當作基礎核心，并對有關部分完成澆筑，使質量可以符合嚴格標準。除此之外，為確保支撐點位置的承載力可以獲得充分保證，目標區域范圍，需對支撐柱采取合理設置，為逆向施工奠定基礎條件，以此為施工質量提供可靠保障。

3.混凝土施工技術

針對超高層建筑，混凝土結構屬于非常重要的結構形式，土建施工期間，混凝土施工技術也顯得尤為關鍵。混凝土施工期間，需對原材料質量加以嚴格檢查與重點管控，嚴禁不符合嚴格標準的原材料進場。與此同時，有關混凝土配比方面，應當基于科學試驗明確的科學配合比為主，以此完成配比攪拌，并對攪拌溫度、時間等方面，做出合理準確把控。交班結束之后，有關人員則需要對質量采取重點仔細檢查，確保質量符合嚴格標準。混凝土澆筑施工期間，施工人員應當基于具體情況與嚴格標準，完成澆筑施工操作，澆筑過程中還需做好振搗操作，避免出現漏振或是過振等問題，使混凝土結構所具有的壓實度，能夠充分符合嚴格標準。除此之外，澆筑和振搗施工完成，施工人員應當對施工質量采取重點嚴格檢查，質量符合嚴格標準的情況下，應當采取科學合理的有效養護操作。有關養護時間上，則需基于天氣與溫濕度等綜合情況為主，需超過7d。

4.鋼結構施工技術

土建施工期間，鋼結構同樣屬于經常應用的施工技術，強度可靠的同時，可對高溫環境表現出良好的抵抗性，且防火性能同樣較為良好。針對超高層建筑，由于安全風險相對較高，若遇到火災等情況，常規結構難以提供長時間安全支撐，對逃生時間造成相應的影響。針對鋼結構，能夠對高溫火焰等形成良好抵抗，能夠為逃生爭取更加寶貴的時間，應用效果相對顯著。土建施工期間，需對鋼結構施工加以重點關注，尤其是鋼結構塔吊，需保證足夠的起重能力。同時，對鋼結構施工技術做到充分了解，充分保證鋼結構施工質量，以此為土建施工提供可靠保障。

5.軟土地基處理

（1）強夯加固技術

對強夯加固技術的科學應用，能夠使軟土地基所具有的結構得到明顯的改善，確保軟土結構部分，獲得有效地強化，軟土層密實度可以獲得顯著提高。與此同時，軟土層所含過多水分，同樣能夠以強夯的方式，對過多水分有效排出，確保土層密實度得以顯著提高。除此之外，軟土表面部分，還需對排水管道做出合理設置，便于對過多水分有效排出。針對軟土內部，部分水分通過強夯的方式，得以有效排出之后，則需重視對軟土表層部分采取科學合理的固化處理。通過對固化劑的合理摻入，能夠促使固結能力獲得顯著提高，確保軟土地基能夠充分符合嚴格的施工標準。

（2）除水固結技術

第一，以重物壓力方式為主，基于自上而下形成擠壓作用，確保土層縫隙能夠得以有效變小，并利用事先設置的排水設施，對過多水分采取有效排出。第二，以真空預壓方式為主，位于軟土土層表層位置，對密封膜進行有效覆蓋，通過對土層空氣采取真空抽取，并利用事先設置的排水設施，對過多水分采取有效排出。第三，以降水預壓方式為主，針對含水量相對較高，或是上部位置含有砂質土層的情況下，此種方法較為適用。針對軟土層，以降低水位的方法，采取科學合理處理，也能夠利用事先設置的排水設施，對過多水分采取有效排出。

6.混凝土養護

針對超高層建筑，土建施工期間，混凝土屬于重要基礎材料，所以，混凝土養護也成為十分重要的環節，務必對此保持重點關注，以防出現不必要的質量問題。超高層建筑，在土建施工方面，表現出較高的難度，若需采取返工處理，勢必對工期、資金等方面造成不利影響，以至于經濟效益無法得到充分保證。鑒于此，混凝土養護期間，務必基于超高層建筑所具有的特點，對養護方法做出科學選用，以此為施工質量提供可靠保障。比如，有關混凝土配合比方面，需做出科學優化，確保符合土建施工的具體情況，使養護難度可以得到明顯減小，符合嚴格施工標準。除此之外，在養護時間以及溫濕度條件等方面，應科學規劃與綜合考慮，以防發生裂縫等情況，充分保證混凝土質量。

結論：

建筑行業的深化改革發展，超高層建筑數量快速增加，施工建設期間，關鍵技術的充分掌握與科學應用發揮著重要的影響和作用。基于施工現狀分析，超高層建筑土建施工依然凸顯出相應的隱患問題，有關技術標準方面，務必積極對此加以創新完善。超高層建筑土建施工期間，關鍵技術方面，需對此做出充分掌握，使土建施工質量能夠獲得充分保證，以此為超高層建筑提供可靠保障，最終促進建筑行業良好發展。

參考文獻：

[1]陳平.超高層建筑土建施工關鍵技術的研究和應用分析[J].中國戰略新興產業，2017，000（09X）：P.137-138.

[2]禚昌雷.超高層建筑土建施工關鍵技術的研究和應用[J].城市建設理論研究：電子版，2016，6（2）.

[3]俞威，羅立波.高層建筑土建施工關鍵技術的研究和應用[J].建筑工程技術與設計，2017，000（018）：543-543.

[4]王楠，王澤鑫.超高層建筑土建施工關鍵技術的研究和應用[J].百科論壇電子雜志，2018，000（007）：60.