超高層建筑主體結構施工技術研究

于耀輝 王 冬 董偉強 藍洪春

中建八局第二建設有限公司

1 引言

根據我國相關標準，樓層數大于40層或建筑高度大于100m的建筑物可稱為超高層建筑。超高層建筑將大部分建筑空間都延伸到了上層，從而大大節省了土地資源。目前在我國一二線城市的新建建筑工程項目中，超高層建筑的占比正越來越高。但超高層建筑主體結構施工技術比一般建筑難度更大，因此有必要對這方面展開深入研究。

2 超高層建筑主體結構施工前的準備工作

2.1 技術資料準備

在超高層建筑主體結構施工前首先要做好相關技術資料準備，具體包括：圖紙會審資料、設計變更資料、工程洽商記錄等。同時，不但要準備好相關技術資料，還要根據它們制定完善合理的施工計劃安排及指導方案。

2.2 施工現場準備

在超高層建筑主體結構施工前應做好施工現場準備，確保道路通、水電通、土地平整。由于超高層建筑主體結構工程屬于高密度集約型工程，且施工涉及的材料和設備繁多，所以在施工現場準備中需重點規劃好施工區域、起重吊裝區域、材料堆放區域等，以保證在施工過程中各道工序能夠有效開展及各類材料能夠有序供應。

2.3 機械設備準備

由于超高層建筑主體結構施工需應用到多種多樣的機械設備，尤其是各種類型的起重吊裝設備，因此必須要在施工前先做好機械設備準備。機械設備一要保證質量合格，二要保證型號符合相關要求，三要保證狀態良好、能夠正常運行。

3 超高層建筑主體結構施工技術要點

3.1 放線測量技術

在超高層建筑主體結構施工前，先要做好放線測量工作，這樣才能夠保證施工的精確性。常用的定位放線方式有兩種：一種是直線段定位放線法，其需要利用經緯儀來進行測量定向及利用測距儀來進行定位放線，該方法必須在平緩地形中才能夠使用；另一種是曲線定位放線法，當在定位放線中遇到非直線定位放線需求時需要應用到該方法，為方便操作及保障測量精度，其通常會結合圓線、弧線、直線等來進行定位放線，并利用橫豎軸雙坐標來輔助定位。為進一步確保放線測量精度，還需采取有效地方法對定位放線進行校核。在主要軸線點的定位放線校核中，常用的校核方法有兩組坐標校核法、三邊測距交會法、三角相加之和為180°原則法等，但注意在軸線點的測量中不能使用兩點測角交會法；在工程輪廓點的定位放線校核中，首先需對測角前方與定點進行交會，并引入第三方向作為主要校核方向，另外如果與定點交會的是測角后方，則此時不僅需要引入第三方向，還需引入第四方向；其次若定位放線校核的條件是四組坐標，則必須先完成定點放線后再進行測量，并在測量完畢后將測量結果數據與設計數據做比對以判斷測量精度；最后若是采用的幾何圖形法進行定點放線，則在校核時需充分把握好幾何圖形之間的相互關系。在使用相關儀器來測站定向之時，需通過后視兩個確定方向來觀測方位角的符合性，若對精度要求不高也可選擇在水平角上進行觀測，另外當需要高程或進行傾斜改正操作時，還需觀測天頂距。

3.2 核心筒施工技術

在超高層建筑主體結構施工中，核心筒一般需要先行施工，且核心筒總體施工難度較大，必須要有效解決高空作業面及安全防護問題。在具體的核心筒施工中，可基于專用模架系統開展相關作業，并集成大模板系統、堆料平臺及混凝土布料機等，以保證作業便利和安全。再者，為方便人員運輸，還需提前在核心筒內設置能夠有效通往模架平臺的筒內電梯。塔吊可選擇外掛式塔吊，附著于核心筒的側壁剪力墻上面。

4 鋼結構施工技術

4.1 鋼柱施工

鋼柱施工的第一步是吊點設置，一般吊點可設置在鋼柱兩端的焊接帶圓孔的耳板上，利用四根強度足夠高的單繩吊掛進行吊運，通過掛設倒鏈來合理調節斜柱傾斜度來維持吊裝平衡；為避免起吊時產生地面拖拉而造成鋼柱受損，還應在鋼柱下墊枕木。在具體的鋼柱吊裝中應結合實際情況合理選擇吊裝方式，例如直鋼柱施工可采用一點起吊法，先在鋼柱接頭的內襯板、頂板上通過焊接的方式安裝好吊耳，再于吊耳內穿上卡環，最后在卡環上系起吊鋼絲繩，從而保證起吊后的鋼結構構件保持垂直。此外還注意，如果吊耳安裝位置為內襯板的話，則在焊接時不用割除吊耳；如果吊耳安裝位置為頂板的話，則在焊接時需要割除吊耳。

4.2 鋼梁施工

鋼梁施工是一項重難點問題，為保證施工便利和安全，應在鋼梁構件的加工預制環節就提前焊接好吊耳，吊耳的位置一般是選擇在上翼緣部位；吊點位置則應選擇在鋼梁端頭位置，且要距離鋼構件約1/4劇里。對于大構件的主梁，采取捆綁法進行吊裝是最佳的方式。在鋼梁的安裝過程中注意要分清主次順序，先安裝好主梁再進行次梁的安裝，且鋼柱及其連接鋼梁需共同完成安裝，這樣有助于強化結構穩定性。對于中庭平臺梁，在吊裝提升時需同時應用兩輛吊車進行施工，并且在正式起吊前應先試吊一小段，目的是觀察構件的傾斜度及鋼絲繩的拉緊度是否符合相關要求；此外，由于中庭平臺梁自身較長而兩梁間相距短，所以應選擇退吊方式。

4.3 焊接施工

在鋼結構施工中的焊接施工環節，應提前清理干凈焊接表面及邊緣，焊接時保證角焊縫連工件的密貼性，并注意加強對焊縫周圍母材的保護以預防定位焊產生裂紋。

5 模板施工技術

5.1 柱模施工

在柱模施工前，先要根據圖紙設計進行柱模板的制作，并對壓腳板、柱模板進行有效安裝，注意頂撐需應采用斜拉桿。柱箍的安裝是一項關鍵，在施工中需按照由上到下的順序，同時結合柱高、斷面尺寸等參數合理計算確定柱箍間距。以雙鋼管柱箍的施工為例：為保證柱箍與模板之間連接的緊密性，需利用木楔來進行加固處理，且在安裝完畢后還需利用鋼管等配件來進一步固定柱模，并確保柱模支撐為對稱固定。若柱斷面超過700mm，則可選擇以高強度的對拉螺桿來連接柱箍與模板，并結合實際情況合理控制好對拉螺桿之間的距離。

5.2 梁模施工

在梁模施工前需要先搭設支模架，為保證架底的平整度，可在其立桿下面設置墊木。在搭設完支模架后，再準確測量找平梁底模標高，之后進行木枋的鋪設和高強度復合膠合板的鋪設，注意為保證鋪設的嚴密性，因在最后利用膩子進行適當的嵌補。在正式的梁模安裝過程中，需將梁側模安裝在底模上并以支架做好固定，若梁高超過600mm 則還需利用高強度的對拉螺桿來對兩側模板之間進行對拉固定。

5.3 板模施工

在板模施工前也需先搭設支模架、準確測量找平梁底模標高及進行木枋的鋪設和高強度復合膠合板的鋪設。注意在高強度復合膠合板的鋪設過程中，需從四周開始，逐漸收攏到中間，最后在中間收口。此外，為保證鋪設的嚴密性，可在最后利用木刨子做找平處理及利用膩子進行適當的嵌補，或者也可選擇張貼膠帶。

5.4 電梯井模板施工

通常是采用三軸鉸鏈筒模施工法來進行電梯井模板施工，連接方式則采用層板、角鋼等。電梯井模板對尺寸具有較嚴格的要求，需要保證對邊模尺寸一致、模板長寬偏差在2mm內。在實際電梯井模板安裝中，需在井四周彈出水平線，設置操作平臺并進行有效地固定，注意支腿需埋設至井壁，且井壁洞口不得小于20cm。一般電梯井模板可選擇采取現場拼裝施工方式，在拼裝完畢后再涂抹有效地脫模劑，之后以塔吊設備進行吊裝。

5.5 樓梯模板施工

樓梯模板施工難度相對較大，在其實際施工過程中，首先需要在墻體上預留出一部分的鋼筋，然后再安裝固定模板并有效調整鋼筋位置，最后進行樓梯鋼筋的綁扎作業和踏步的安裝。

5.6 模板拆除

在模板施工完畢后，還需要對模板進行有效拆除，這是非常關鍵的一個環節。在模板拆除時注意避免對混凝土結構產生沖擊荷載，并且在側模的拆除中還要避免損傷、劃傷到混凝土結構表面和邊角處。

5.7 混凝土施工技術

在超高層建筑主體結構施工中往往會涉及許多混凝土施工作業，其首先要保證混凝土質量合格、配比合理。在具體的混凝土澆筑中，應遵循合理的操作次序，并采用分層澆注方式，根據實際情況選擇斜向分層澆筑、全面分層澆筑或者分段分層澆筑等。注意在澆筑過程中應預防泌水現象，發現泌水后及時清理。混凝土施工的原則是邊澆筑邊振動、快插慢拔、掌握好振距。在混凝土澆筑完畢后，為預防其表面形成塑性裂縫，還應在1h～6h后進行二次澆灌或二次壓光處理。此外，在澆筑后必須及時進行灑水養護，一般常溫澆灌完畢后的6-18h 內即要開始進行灑水養護，總養護時間≥28d。

6 超高層建筑主體結構施工質量檢測

由于超高層建筑主體結構的材料大多是鋼筋和混凝土，利用這些類材料進行施工時必須要符合相關質量與性能要求，否則會影響到建筑安全與使用效果，因此必須要重視對主體結構的施工質量檢測。首先，主體結構施工質量檢測需遵循三項原則：一是合法性原則，即在檢測時必須要確保符合國家相關法律法規要求；二是公平性原則，即在檢測時必須要給出具備嚴格法律效用的檢測報告，嚴禁出現舞弊現象；三是準確性原則，即在檢測時必須要采取科學的檢測方法并端正工作態度。其次，在檢測前注意要明晰檢測重點，先結合主體結構方案、相關技術標準、國家法律法規等制定一套科學合理的檢測方案，并提前給施工單位做好交底，確保各方都充分明晰檢測的重點后再開展實際檢測工作。再次，在具體的主體結構施工質量檢測過程中，應有效掌握好工作方向和重點，有計劃、有次序地進行檢測，例如將梁板鋼筋保護層質量檢測、梁柱混凝土強度檢測等作為第一重點，將鋼筋間距檢測、板厚檢測、砂漿施工質量檢測等作為第二重點，其余內容的質量檢測則作為第三重點；并且，當在檢測中發現施工質量問題和差錯時，應及時下令返工，待返工完畢后再次進行質量檢測，直到主體結構的所有部分都經質量檢測合格后才可進入后續施工環節。

7 結語

綜上所述，在超高層建筑主體結構施工前，先要做好技術資料、施工現場及機械設備等的準備工作；在實際施工過程中，需重點把握好放線測量技術、核心筒施工技術、鋼結構施工技術、模板施工技術、混凝土施工技術等關鍵技術要點；此外在施工完畢后，還要有效開展好主體結構施工質量檢測，如此才能夠切實保證超高層建筑主體結構施工質量。