高層建筑土建施工技術及施工管理

楊春亮 山西五建集團有限公司

1 前言

一般來說，樓層在10層以上并且高度大于28m的建筑屬于高層建筑，隨著近年來城市土地和空間資源越發緊張，高層建筑施工的開展也變得越來越頻繁。高層建筑的出現緩解了城市地區的土地供應矛盾，從某種程度上解決了部分民眾的住房需求。但高層建筑對土建施工技術水平有更高的要求，也需要規范化的施工管理來保障建筑整體質量，滿足民眾的使用需求[1]。

2 高層建筑土建施工技術特點

在土建施工領域中，高層建筑相較于普通建筑有著明確的差異性。相較于普通建筑而言，高層建筑需要保障整體的剛度與強度，并且施工的垂直度要滿足相應要求，才能保障后續投入使用環節的安全性，滿足民眾的居住需求[2]。由于高層建筑獨特的特性，需要具備強大的水平荷載承受力，控制好自身的位移程度，從而保障建筑物的整體質量；相較于普通建筑，高層建筑的基礎埋置要更深，滿足高層建筑的相關標準和具體設計需求，在深基礎的前提下建設地下室，保障地基足夠穩固。在實際施工環節發現，高層建筑的地基不會低于5m，并且建筑物的地基也會伴隨著建筑物層數和高度的提升不斷降低，保障高層建筑整體的穩固性與安全性[3]。不同于普通建筑，高層建筑的土建施工環節會受到成本、進度和技術等多重因素的制約和影響，為此要利用好開挖與支護技術，關注建筑行業內的技術形式，及時更新工程施工的相應技術，這樣高層建筑的整體質量也能得到保障；相較于普通建筑，高層建筑有著更長的施工周期，這是由于施工環節更加復雜，并且施工材料相對較多。在高層建筑施工過程中要做好各個施工環節之間的銜接，保障施工進度、資源消耗量、施工成本等等，防止這些因素對高層建筑施工質量產生不良影響；普通建筑坐落于城市各個區域，而高層建筑大多分布在城市中心地區。城市中心地區土地資源緊張，施工場地會受到一定限制，并且由于高層建筑的施工環節更加復雜，所以容易面臨各種各樣的問題，必須做好合理的施工設計和安全防護。施工材料的堆放要做出合理設計，防止出現二次搬運，為后續施工環節提供高效率的供應，保障整體施工技術的同時，利用好建筑場地有限的空間。高層建筑施工要盡量使用成品或半成品施工材料，節省施工時間并為儲存緩解壓力，保障高層建筑的整體施工質量。

3 高層建筑土建施工技術應用

3.1 逆向施工法

在高層建筑±0.000以下的情況下，逆向施工法往往是首選的施工技術[4]。相關施工人員需要對支護等構件進行混凝土澆筑，并且圍繞地下室軸線開挖基坑土，對地下室內部進行施工。在建筑混凝土時，往往要按照從下到上的順序進行。相較于普通建筑的混凝土澆筑，高層建筑這種逆向的施工方式能夠將地下室連續墻借助混凝土墻代替，也能為管線的鋪設打好基礎，并且在建設完地下室之后，地下連續墻也可以選擇充當建筑物的外墻，后續建筑物面積也有了擴展基礎。在使用逆向施工法的過程中，要保障支撐柱的根本性能，相較于普通建筑的中間支撐形式，高層建筑有更高的支撐樁，降低對基坑的壓力和影響，防止基坑出現形變等問題，也有助于地基的均勻沉降。將逆向施工法應用于高層建筑作業，能夠有效提高高層建筑的施工效率，在滿足質量要求的基礎上，保障高層建筑的施工進度。在當前階段，逆向施工法在應用環節要做好監測工作，證明深基坑施工方案的可行性，才能大量應用于高層建筑施工環節。

3.2 預制模板技術

相較于普通建筑，高層建筑有更多的標準層，而標準層的施工是比較復雜的，增加了高層建筑的施工量。通過豎向施工方法可以有效實現施工目標[5]。對高層建筑而言，衡量高層建筑整體質量的一項重要內容就是標準層的施工質量。通過滑模法能夠保障整體的建筑質量，適用于豎向標準層的建設施工，滑模法的應用也避免了高空腳手架作業的風險。運用爬模法將模板搭建在底部，并且伴隨著工程施工的逐漸開展，一層層向上開展作業。爬模法的應用可以借助液壓提升機進行輔助，快速到達相應的澆筑層。在實際的施工中這兩種方法都能保障施工整體效率，也能有效提升高層建筑的施工質量。

圖1 混凝土爬模示意圖

3.3 大體積混凝土施工技術

在高層建筑施工過程中，混凝土工程是其最為重要的組成部分，特別是對混凝土強度和剛度的控制和管理，與建筑總體的質量直接相關。在混凝土工程施工過程中，基于高層建筑的施工周期較長和氣候影響顯著等情況，施工人員務必要做好對混凝土材料的存放管理工作，防止混凝土因受潮而發生變質。與此同時，施工人員還需要準確進行混凝土的配比規劃和設計，并根據相應的標準和要求配制混凝土，確保混凝土的強度和剛度達到既定指標。除此之外，在混凝土施工環節中，工作人員還應當對施工現場砂石的基本情況進行較為全面和準確的把握，并據此適當調節混凝土的配合比例，并且做好相應的管理和養護工作。在對混凝土實施澆筑工作以后，還需要重視混凝土的前期養護工作，防止混凝土出現諸如開裂等質量問題，確保混凝土表層的濕度，削弱其水分蒸發程度，弱化其收縮性能。

具體說來，大體積混凝土施工技術主要應用于基礎板厚較大的建筑工程中，并且能滿足建筑工程連續澆筑的要求。相較于普通建筑，高層建筑對地基基礎質量的要求相對較高，尤其是基礎的施工必須要保障連續性，結合具體的設計要求，將施工縫留置出來，這樣才能避免后續環節構件出現裂縫。通過調整混凝土內外溫差的方式，大體積混凝土施工技術能夠有效避免混凝土質量下降。在實際施工環節，往往選擇粗砂、中砂作為大體積混凝土的細骨料，選擇碎石作為骨料。將緩凝劑添加到混凝土當中，防止混凝土過早出現水化反應，控制好混凝土的放熱中峰值時間；將礦粉等活性料加入混凝土中，也能延緩混凝土水化的速度與實踐，進而提升混凝土的質量，為后續施工做好準備。將膨脹劑加入混凝土中防止過度收縮。混凝土的入模溫度要低于50℃，并且在澆筑的過程中要控制在25℃以下，保障混凝土與周圍環境溫差在20℃以內。可以通過加入冰塊降溫、搭設保暖棚等方式，控制好大體積混凝土的熱度，通過冷卻導管的鋪設以及添加冷水等方式，降低混凝土溫度。

3.4 泵送混凝土技術

泵送混凝土技術在高層建筑中的應用，可以有效保障混凝土的綜合性能，降低混凝土硬化后的性能損耗[6]。要控制好水泥量以及水膠比，將高性能泵送劑添加到混凝土中，防止混凝土出現過度收縮。對高層建筑施工現場以及混凝土攪拌場地之間的距離要做好控制，防止混凝土在運輸過程中出現不必要的損耗；選擇高質量的輸送泵，滿足高層建筑過高的垂直輸送運輸要求；工作人員要掌握一定的專業技能，滿足泵送的相關要求；在攪拌混凝土前做好試配工作，保障混凝土的質量能滿足高層建筑施工要求，并且做好檢驗工作。

圖2 泵送混凝土輸送泵

3.5 深基坑施工技術

在現代高層建筑的施工過程中，基于繁復的地基和土質，施工人員往往采用樁基礎來開展施工工程。在這一層面上分析，強化樁基礎的承載性能對于提高高層建筑整體的質量具有不可忽視的必然價值。從現階段的高層建筑樁基礎施工技術的實際情況上分析，常用的施工技術包括現澆混凝土樁和預制鋼筋混凝土樁[7]。上述兩類樁基礎施工技術的發展歷程較為漫長，因此相應的經驗總結也已十分到位，該項施工技術也達到較為成熟的水平，并普遍運用于高層建筑的土建施工項目之中。

3.6 施工測量控制技術

在現代高層建筑的土建施工項目中，測量是不可或缺的必要環節。在現階段的高層建筑土建施工測量工作中，內控法和外控法相結合是最為常見的測量模式。具體說來，在進行測量之前，施工人員需要準確調節測量儀器，保障其精準程度，并嚴格管控測量誤差，使測量環節的精確性得到最大程度的體現，從而為接下來各項工作的開展提供科學且可靠的數據，保障各項工作的順利開展和有序推進。

3.7 鋼結構施工技術

在現代高層建筑土建施工項目上應用該項技術時，施工人員需要充分考察施工現場的實際情況、項目周期以及工程的特征，并據此選擇有針對性的設備和技術。除此之外，為確保鋼結構工程的整體質量，施工人員還需要盡量準確地預測諸如鋼板的厚薄程度與定位、螺栓和鋼梁的安裝、鋼柱的固定等鋼結構施工情況，嚴格控制鋼梁和鋼柱連接后構成的結合體的下垂程度及其中軸線的所在位置，盡可能地縮減甚至是避免誤差，必要時進行臨時的加固、調整和矯正[8]，最大限度地提升鋼結構施工技術的質量和水平。

4 高層建筑土建施工技術管理

4.1 完善施工前準備

想要保障高層建筑土建施工的整體質量，需要有規范完善的施工計劃，做好充足的準備。在實際施工之前，對施工的各個環節要做好規劃，掌握相關的技術手段，保障有效應用于施工。項目的相關信息要做到完全掌握，根據設計好的圖紙和計劃，來分析各項施工技術的可行性。在計算數據指標的過程中，根據施工的實際情況，做出合理調整，才能得到準確的數據，相應施工技術才能在土建施工環節發揮出應有的作用。

4.2 強化施工監督管理

要將各個監督管理環節落實到高層建筑施工中，并形成完善的制度，出現問題時責任落實到人。在開展施工監督管理的過程中，要著重關注施工安全，違反制度與規定的工作人員要及時進行處罰。在保障施工整體質量的基礎上，提高施工效率，降低施工成本，保障高層建筑施工的效益。

4.3 提升工作人員技術水平

針對工作人員開展技術培訓，幫助管理與操作人員提升技術水平，才能保障土建施工的有效開展。要強化考核，幫助管理人員提升管理能力，保障施工技術發揮出應有效用；管理人員與操作人員進行深入溝通，幫助操作人員掌握施工要點和相關技術，為后續技術管理的開展做好準備。

4.4 構建完善的施工管理體系

在充分了解施工現場環境的基礎上，做好技術交底工作，選擇合理的施工技術，在出現問題時及時處理。工作人員要掌握相關驗收標準和技術，通過完善的管理體系和責任制度，提升施工人員的安全意識和責任意識。

4.5 優化施工工序

在高層建筑的具體施工環節，需要采取有效措施優化施工工序，提升施工方案的合理性，通過合理的施工工序和順序，抓住土建施工的關鍵點，并結合出現的實際問題采取有效解決措施，從整體上提高土建施工的效率。如，在承壓水實驗前，需要開展相應的抽水試驗，控制好井管的水位，在符合相關要求和實際施工計劃的基礎上，開展相應實驗，保障后續施工的有效開展。此外，混凝土的施工也要采取優化措施，控制好混凝土的進場、澆筑等各個施工環節，保障整體的施工質量。對當前的高層建筑施工技術進行創新，融合BIM等高新技術，開展高層建筑的土建管理工作，轉變傳統的施工模式和技術，合理的創新來保障高層建筑的施工質量和安全性。此外，對土建逆向施工等具體技術也要進行優化，提高整體施工水平，站在建筑整體的承壓角度，優化建筑的上部結構，提高整體支撐荷載，在優化結構的基礎上，保障施工能夠更加順暢，從整體上提高土建施工水平。

5 結束語

高層建筑土建施工區別于一般建筑，需要施工人員掌握先進的施工技術，結合高層建筑施工現場做出規劃與選擇，滿足高層建筑施工實際需求。在此基礎上構建完善的管理體系，強化施工過程中的監管，保障高層建筑整體土建施工質量。