地標性超高層綜合體建筑設計與施工管理要點分析

徐帥

陜西省土地工程建設集團有限責任公司咸陽分公司 陜西 咸陽 712000

引言

國內城市的建筑開發建設規模逐年擴大，綜合型的超高層建筑成為地標性建筑，商業綜合體向超高層行業發展，相對于過去普通型的建筑物，超高型建筑物的功能多、設計專業復雜度高，結構化設計要考慮到建筑外觀效果，會為建筑各項功能實現提供技術支持。針對大型的綜合體建筑在結構設計上，要加強與各專業配合，對各專業要求，要進行綜合分析。

1 與建筑設計的配合

超高層綜合體建筑物內部功能主要是用于辦公、商業和居住，它屬于中心布局的建筑物，外側更偏向平直正規建筑物。中間隔層會設置空中花園，在方案選擇時，建筑物內的承載力要達到國家的規范技術標準，可使用核心筒的框架結構體，并且建筑物外觀還要達到一定美觀程度。在超高層建筑物的規劃建設中，優化布局方案，在結構體的兩側，可以布設剪力墻，將其當場建筑結構的支撐點，來承擔建筑物的主體壓力。大跨徑的建筑結構可以使用鋼結構空間，架梁、剪力墻，使用型鋼材料。利用架梁方式來連接不同墻體，墻體要滿足設計方案中的位移比和結構體的擾動等多種設計要求，也可以達成地面造型及建筑空間結構體的有機整合。在樓宇的平面層上，要根據國家的規定的消防標準，布設2臺疏散樓梯和9部電梯，該電梯適用于人員的疏散。使用核心筒結構設計方式，在建筑物核心筒上完成電梯樹立的交通布置和設備管道布置。此時，就可以使得結構設計專業和建筑專業相協調，滿足結構設計工作要求，設備檢修門不能夠在核心層上，來設置建筑物的分隔層。要盡量使建筑結構體外框架與剪力墻形成體系，建立剪力墻，來傳遞水平的負載壓力[1]。

超高型的綜合建筑，一般4層之下是商業，會采用分隔框架混凝土結構體，在地下室建設時，要考慮到部分貨物的進出及送貨時車輛的高度，控制好汽車坡度數值。車輛進出口高度不一，要保證貨車可以正常的行駛，當車輛進入到地下車庫之后，要根據車輛轉彎的半徑等要求，來科學設計，避免出現大跨徑的結構設計問題產生，也要避免影響到地下室的建設，增加了更多施工成本。對于高層建筑物，地下兩層獲車載后，就會造成結構梁柱斷面荷載增加，這給車庫停車帶帶來負面的影響。實際上，還要使用柱寬加大正常尺寸的相關措施，大型商場會設置4部自動扶梯和4部電梯，提高人員疏散力度，在地下室汽車爬坡坡度上。要設置兩個環形的汽車運輸車道?？梢钥紤]應用應力梁體結構或鋼梁來處理結構體擾動及裂縫的問題，對平面比較脆弱位置可以使用構造加強措施，以完善建筑物的功能[2]。

2 與設備和景觀專業的設計配合

2.1 設計地下室

設計地下室要綜合分析各項管道管線的科學合理的設置，并且對地下室的頂板方案做多種對比分析，以保證車庫內部的凈空滿足規范的要求。

2.2 給排水設計的配合

在給排水設計時，不能夠豎向穿越到人防地下室的頂板上，設計師還要在局部降板時，使相應管線在頂板上部水平完成，之后接入到建筑物室內管網中來。管套安裝時，使用密閉性防水管道，使用厚實材料來補充填埋。

2.3 與電氣設計的配合

在地下室設置10千伏的配電站，根據電氣工程設計要求，在配電站內，結合各設備的布置來開挖電纜溝。采取防水及排水的措施，要建筑物防水性能達到一級標準，配電站內部的建筑物空間高度達到3.6m。在地下室可以設置45層高建筑結構體。另外，在地下的鋪料層，局部可以降板，使用0.9m的樣板，下方需要鋪設汽車停車位，將滿足地下負3層的車庫的使用。使凈高度要求大型發電設備進入到設備房內，要有一定的寬度，在結構設計上，預留吊裝孔，在地下一層安裝梁板，預先埋設預埋件。

2.4 與暖通設計的配合

空調制冷機組設備機房會放置在地下室的二層，鍋爐房放置在地下一層，建筑結構設計師根據這些設備的負載要求，來設計樓層承載力。空調冷卻塔可以放置屬于建筑物的裙房，放置在建筑墻體框架邊柱上，以此實現荷載傳遞到邊柱上，以后消除結構體上的梁端彎矩。在建筑物地下一層，還要設置夾層。暖通工程設計人員設計排風系統，根據建筑結構體內的實際狀況來優化布局暖通管道，經過大量分析論證，使用輕鋼型的材料。暖通管道的布設方案與主樓結構的設計相銜接，可以處理層高的問題。

2.5 與幕墻設計的配合

在建筑物外部安裝玻璃幕墻，可以達成減重，增強光照效果，要提高建筑領域內的透光性，在建筑物外層，可安裝玻璃幕墻。由于幕墻整體類型比較龐雜，安裝工作量大，要加強幕墻外部結構體的安全保障，并且考慮給現有主體結構帶來荷載和建筑物的內部構造設計，之后考慮埋件在結構中的位置，預埋件在混凝土內部，其混凝土的厚度不能夠小于25cm，這會增強幕墻結構體的穩定性。還要兼顧到后期幕墻維修。在頂層，會沿著建筑物周邊來鋪設幕墻，將其作為擦窗行走的軌道，擦窗軌道之間應該保持近1.5m間距內，軌道轉彎半徑要超出2m，這樣就可以清潔幕墻，提高建筑物外表的美觀度[3]。

2.6 與園林景觀設計相配合

項目在裙房上設有屋頂花園，按照荷載規范屋頂花園荷載可取3.6KN/㎡。根據現有園林設計考慮，覆蓋土的重量，針對局部堆載的壓力加大，種植大樹等部位要做好荷載位置受力分析。

3 超高層城市綜合體建筑施工項目的管理

3.1 質量控制

3.1.1 模板工程及鋼筋質量控制。頂層模板安裝要重點關注模板安裝的方法是否恰當，一般是將模板豎直擺放，如圖1所示，主角板厚度要小于12mm。經過精準測算來確定模板的控制方法，與如在釘模板拆除支護出現一些高度不夠的問題，豎直放置模板框架。模板現場鋼托的辦法，這也是施工人員比較習慣的做法。在混凝土項目工程建設中，當發現鋼筋污染問題比較嚴重，特別是鋼筋根部污染，在這種狀況下，后期處理比較費事，這時就需要在前期準備、采購、運輸、存儲等各個環節做好必要防護，盡量不要出現鋼筋污染問題產生，避免給建筑施工帶來的危害。如果想要避免鋼筋材料被污染，可以使用纏裹塑料膜方法[4]。

圖1 頂模板施工

3.1.2 混凝土的運輸。在超高層建筑物施工中，會使用大量混凝土漿液，很多都是在現場施工時，將外部混凝土安排運輸到現場，使用泵送設備，將混凝土漿液送至施工作業面，這要求供應商有泵送設備，使用柴油發電機，整個電力系統要滿足工程建設要求。在泵送機械設備中一般都要設置控制閥門，防止混凝土倒流，泵管可以使用高壓泵管，泵管連接件和壁厚要滿足技術要求。因為混凝土泵管產生爆裂的事故比較普遍，因而要加強泵閥使用的控制，泵管磨損嚴重，尤其是下方泵管要定期更換[5]。

3.2 超高層商業綜合體防護

綜合體建筑物的安全防護是施工重點，工程人員要結合超高層施工實際來設計安全防護。超高層建筑施工環境比較復雜，林邊道路、居民區等，要保證周邊行人安全、車輛的安全，如何防止材料脫落，防止荷載過大，要采取硬防護結合軟防護的方式。在外爬架方式時，要重點考慮外墻幕墻方式，幕墻安裝能夠利用結構體外爬架來安裝，按照規范要求，采取錨固加固方式。在建筑施工中，重點考慮預埋件幕墻施工，能夠利用外爬架施工方式，應該給施工單位做以提示做好安全防護，進而保證施工作業安全有序。

3.3 消防防火

在超高層綜合體消防用水方面，如果消防用水不能夠一次輸送到施工作業現場，要在中間放置接力站，消防設備布置安裝時，都要考慮到這些接力站的位置。結合國家針對超高層建筑物的消防標準，來布設消防水管，放置消防栓。優化消防管線的布局，在建筑物施工時，要考慮到預埋件，提前與施工單位溝通，在工程建設方案中，要考慮到開洞，避免影響到建筑結構安全，在預埋期間，還要由專人到現場來配合指導幕墻的預埋件，要根據相關的標準，不允許采用膨脹螺栓來固定幕墻施工。在工程建設中，對于可能會存在著交叉作業，工程項目經理要合理協調各施工作業，優化安排施工流程和工序，盡量減少施工人員出現作業糾紛和矛盾，消除施工障礙，使施工作業順利地推進。

3.4 編制完善施工組織設計方案

在超高層綜合體樓宇建設施工中，要符合項目整體施工安全的要求，組織落實施工安全管控工作。施工單位結合超高層建筑綜合體的特征，制定詳盡的施工組織。編制施工方案來指導整個施工過程，包含制定一系列施工作業的部署，安全技術措施，施工工期安排及各項工作進入到施工工地的時間，進而管控好項目整體進度。根據施工作業執行中遇到的突發性狀況，合理地調整施工組織方案，給各施工團隊都配備高端的施工人才，保障項目施工任務得到有效落實，合同按約定如期完工[6]。

4 結束語

超高層商業綜合體面積大，高度高，一般使用鋼筋混凝土外框內筒的結構體，在整個施工工程中要注重框架節點、伸縮縫和防滲防漏的處理，重點關注地下室底板、地下室外墻、衛生間、景區板、屋面和幕墻的施工控制要點。在建筑結構設計時，要求電氣、暖通、結構設計的人員密切配合，才能夠達成建筑物總體設計要求。