高層建筑結構施工特點和施工技術分析

馬旭亮

（青海威華工程建設監理有限責任公司 青海海東 810500）

近幾年，隨著城市化進程的加快，建筑業的發展機會越來越多，但也越來越嚴峻。隨著我國高層建筑結構日趨復雜，施工難度不斷增加，如何充分運用施工技術進行工程建筑已成為人們關注的焦點。因此，加強對高層建筑施工技術分析的研究是十分必要的［1-2］。

1 當前高層建筑結構施工現狀

目前，我國高層建筑工程中還存在著一些問題，很多施工單位的安全意識較差，沒有充分認識到其重要性。在工程建筑現場，由于監理人員的要求難以達到基本的規范，而且與監管職責的分工不明確，從某種意義上反映出了監管體系的不健全，施工安全不能得到保障。施工工人的資歷低，安全意識差，施工管理人員要經常培訓施工工人，讓他們了解如何保障施工安全。另外，還應加強其操作水平，防止因使用不當造成的安全風險［3］。安全事故的產生與施工現場管理工作的不規范、缺少安全標志、施工人員安全意識薄弱、對設備的了解不足等都是造成安全事故的主要原因。

2 高層建筑結構施工特點

2.1 高層建筑結構施工環節多

高層建筑有很多層，但每個樓層的布局都不一樣，這就使建筑施工環節變得更加復雜，同時也增強了樓層之間的密切聯系。相對于低層施工，高層建筑施工工程難度會有很大的提高。在高層建筑工程中，建筑材料、半成品、成品、建筑工人的數量都是必不可少的。因此，應選用高品質的器材，以確保施工工程的安全性。

2.2 高層建筑結構的施工工程量大

高層建筑具有工程量大、作業多、協調困難、周期長、工期緊、地基深度大等特點，結構防水要求高，并且工藝難度大。通過對高層建筑的分析，可以發現其承載能力強、結構復雜。在工程建筑中，要想縮短工期，要在同一時間內完成多個工程，就需要做好前期的準備工作，事先計劃好組裝順序，加強各個部門的聯系與協調，以確保工程安全有序地進行。

2.3 高層建筑施工離不開各個方面的共同協作

高層建筑的突出特征是結構復雜、工程量大、技術含量高。與此同時，我國現有的許多高層建筑都是同步進行準備、設計、施工等環節，因此，涉及實際項目的單位較多，為了保證工作的效率，必須加強相關部門之間的合作與協調。

2.4 高層建筑需要很長的施工時間

通常，無論是低層還是高層建筑的施工，都需要10個月左右的時間來完成。但是，由于高層建筑工程繁重，因其技術難題和季節原因，某些高層建筑要在2年以上才能完成。目前，施工企業采取了改建的方式來減少高層建筑的建造時間。由于采用的是不同的模板，所以要根據實際情況選用相應的模板體系，從而有效地縮短了施工周期。

2.5 構件材料的設計及強度

建筑施工對建筑材料的設計及強度有很大的要求，不僅會影響建筑的受彎承載力，還會影響建筑的受剪、受壓和剛度。在建筑樓層，其構件的設計和材質都會對建筑的安全性產生一定的影響，而建筑的平面規律性、合理性和垂直布局也會對建筑的安全性產生影響［4］。

2.6 建筑構件軸線的偏差

在其施工過程中，若不嚴格放線，必然會導致構件的軸線發生較大的偏移，從而對構件的受力產生影響。而有些軸線的偏差是達到了一定的質量標準，即使通過了檢測，也會因為軸的偏移而產生額外的力矩和彎矩。因此，在工程完工后，務必要及時驗收，以免工程的安全因軸線的偏移而受到影響。

2.7 鋼筋布置要均勻

要讓鋼筋的受力達到均勻，就需要注意構件的構造，這是最基本的要求，如果在建筑的過程中主筋的位置發生了偏移，那么另外一根鋼筋也會發生移動，從而對構件的承載力造成很大的影響。另外，鋼筋的承載力也受到了構件主筋的影響，從而在某種程度上限制了鋼筋的強度，削弱了主筋的承載力。如果遇到大的地震，主筋會發生彎曲，會發生無可挽回的事故。

2.8 結構構件截面尺寸的施工質量

在分析構件截面的尺寸時，必須充分考慮構件的承載面積，并仔細考慮各種影響因素，同時，由于結構構件是一種具有較大截面的柱子，它可以加強地震的承載力和作用效果之間的反差。在進行鋼筋混凝土結構時，經常會遇到由于支撐操作而產生的節點收縮等問題，節點的承載力由節點混凝土、箍筋和軸向應力共同構成。因此，當結合部面積減小時，結構構件截面尺寸的承載力將受到直接的影響。

3 高層建筑結構施工技術分析

3.1 高層建筑結構設計技術研究

一是對建筑物的總體布局進行了研究，該方案為保證整個高層建筑的安全和質量提供了依據。目前，國內高層建筑總體結構的設計多為框架式。該建筑的特點是在中心設置鋼筋混凝土中架，四周采用鋼筋混凝土框架。然而，在進行結構設計時，設計者必須考慮建筑的實際使用要求和地質條件，并對其進行合理、科學的設計［5］。

二是根據建筑結構的特殊性，選用相應的技術進行設計，為更好地進行高層建筑的設計，必須針對具體的結構如剪力墻、地下室、鋼骨柱等進行設計，并結合工程的具體情況，進行有針對性的設計，從而為工程的設計工作提供依據。

3.2 模板及滑模施工技術

模板施工中，要根據施工安全、施工質量、施工進度等因素，合理地確定施工方案，保證模板施工設計合理、安全可靠、經濟實用。在進行模板工程施工技術之前，應先檢查模板是否干凈，然后對模板進行定位、模板加固、混凝土澆筑、拆模等操作。模板的剪刀撐、支柱的縱橫水平等都要滿足工程的設計規范，如果沒有特別的規范，支柱的間距應該小于2m，縱向水平之間距離不能超過1.5m，縱向水平方向的剪刀撐的距離不能超過6m。另外，在拆模前，要對混凝土的強度進行精確的判斷，確定可以拆除后，才能進行科學拆除，切忌盲目地拆除模板。在高層建筑施工結構中，滑模施工技術是常用的，它包括安裝模板、操作平臺和液壓系統。安裝模板主要由模板、升降機等構成。操作平臺主要包括內外懸掛、輔助平臺等。液壓系統主要由液壓升降機、支架、支撐桿等構成。在具體的設計中，滑模的組裝是確保工程質量和進度的關鍵，所以在滑模施工技術之前，首先，應確保工地平整。其次，在鋼筋綁扎時，要考慮到模板和混凝土的澆筑狀況，保證與之相匹配，必須符合下列條件：鋼筋的長度要按施工目標和部位來決定，在鋼筋垂直綁扎時，要安裝定位支架，以保證位置的精確，然后，在每一次澆筑完畢后，必須在混凝土表面加一根橫梁［6-7］。

3.3 地基基礎的施工技術

我國的地貌是多種多樣的，有山地、高原、丘陵、平原、戈壁、沙漠等，各區域的地質狀況差異較大，應根據不同的地質條件，對不同的區域進行相應的調整。在一些地方，土壤中的水分含量很高，由于內鋼的強度比較低，一般都是用鋼筋混凝土來替代鋼樁，地基基礎的施工技術與鋼結構比較，其耐火性、使用壽命、更塑性和一般性能均優于鋼結構，具有抗震、防爆等特點，可按要求進行結構和部件的設計。

3.4 鋼筋工程施工技術

為了確保高層建筑的安全、穩定，應加強對其安裝、儲存、加工、采購等的質量管理，對鋼筋物料進行儲存、加工時，要認真地檢驗其品質，并對原材料進行認真的檢驗。進入施工現場時，應嚴格檢查強度、型號、合格證等，清除不滿足工程要求或質量標準的固定件，將其加固并妥善堆放于工地，并對加固材料進行有效的防腐處理，強化緊固工藝，按圖紙及設計格式，在處理后適當地進行加固處理。在鋼筋安裝時，應準備好各類設備、工具，與設計者、技術人員進行技術對比，并組織有針對性的技術培訓，并根據不同的配筋或柱子進行組合、編號，調整鋼筋的安裝及作業程序，以防止施工混亂。異形柱、斜柱用鋼架臨時固定柱子，要進行加固，保證保護層厚度、錨固長度、調整距離、長度、數量、規格和緊固材料的質量。

3.5 混凝土工程施工

（1）高層建筑混凝土的用量較大，應盡可能地采用混凝土進行施工。

（2）高強混凝土可用于高層建筑的下層立柱等，但在施工過程中，要注意不能用高強混凝土，否則會造成收縮。在3m 以上的立柱澆筑時，應在兩側設置門板，然后通過斜槽將混凝土灌注到模具中，分層澆筑，厚度為300～500mm，然后用高頻振動棒從頂端插入振動。在泵入混凝土時，必須保證料斗內的混凝土厚度超過20cm，防止因氣流進入而導致混凝土倒灌而堵塞。

（3）高層建筑規范中，其強度等級與梁值基本相同，但梁的強度較低，且從下往上遞減。所以，節點的強度差異較大，對施工不利。采用行之有效的施工方法，確保工程質量。

（4）施工的時間、地點，應與施工單位協商，澆筑前，應先清除澆筑條的表面，然后再進行覆蓋和加固。

（5）隨著技術的迅速發展，混凝土技術被廣泛采用。而泵送混凝土技術在高層建筑中的應用也很好，相比于鋼結構，混凝土的用量要大得多，所以高層建筑的混凝土比例才能得到保障。而要保證混凝土的質量，就必須采用泵送混凝土技術，目前采用的是混合料和粉煤灰，利用這種技術，既能保證混凝土的運輸效率，又能保證泵送高度。

3.6 結構轉換層施工技術

就高層建筑的功能而言，高層建筑的上下兩部分要求不同，前者要求較小的空間軸，后者要求較大的空間軸。然而，由于高層建筑的下部結構所受的應力較大，因此，施工的構造要有所變化。針對過渡層內的墻體或缸體，可以通過增加缸體、增加樓板厚度等措施來改善結構的底板，必要時可在建筑物四周設置樓梯管，以改善其抗震性能，并通過傳遞墻減少地面壓力等措施，以改善其整體性能，減小氣壓。

3.7 施工后澆帶施工技術

現代高層建筑的功能和形式都要求將高層主樓與下層裙樓相連，而傳統的高層建筑不需要將兩者分開，但由于施工后的變形縫會產生兩根橫梁，從而影響整體布局，因此，采用后澆帶施工技術來解決這種問題。首先，對于上部結構，必須嚴格按設計方案進行澆筑，并且在澆筑后，要在主樓和裙樓之間留出足夠的空間，以便為后澆帶施工技術打下基礎，并在澆筑完畢后，將底部梁等部位進行銜接，這樣可以有效地解決高層建筑和下層建筑所產生的問題。此外，應特別指出，在進行澆帶施工技術時，必須保證鋼筋不會斷裂，并根據梁板間的跨距進行澆帶，并且應保證后澆帶的寬度在合理的范圍內，便于施工，并根據結構的要求，設計適當的寬度，一般為700～1000mm。總之，在高層建筑工程中，施工技術是非常重要的，必須要對其進行充分的理解，以保證工程的順利進行［8］。

3.8 逆向施工技術

目前，逆向施工技術已被廣泛地運用于高層建筑的施工中，并取得了較好的效果。逆向施工技術是一門復雜的技術，它涉及很多專業領域，例如地上結構、地下連續墻等。在高層建筑工程中，逆向施工技術是其最大的特色，利用逆向施工技術，使地下結構層次化，既能確保地下結構的強度，又能避免地基的變形和不均勻沉降，導致屋頂開裂等問題，將逆向施工技術運用于高層建筑，可以確保高層建筑與地下結構的分層結構同時進行，大大縮短了工程工期，為施工單位提供了技術上的有利條件。在修建地下結構后，可以通過連續的下墻來架設永久性的建筑物外墻，從而有效地提高建筑物的面積，節約了投資成本。

3.9 建筑通風與給排水施工技術

高層建筑因其高度高給排水工程常常遇到一些困難，因此，在工程建筑中，必須注重對其進行合理的應用和優化，需要對其上、下水道的結構進行優化，并針對具體的給水需求，制訂相應的設計方案。為保證正常排水，必須使用更大的上水泵，并建立合理的布置計劃，盡量減少使用中的維護。另外，對系統使用中出現的滲漏等問題，也要進行詳細的分析，并制訂出相應的解決方案。而在高層建筑中，由于人口密度大，因此，進行通風系統的設計就顯得尤為重要。而目前高層建筑普遍采用的是中央空調，所以在實際的通風系統設計中，應該將兩者相結合，從整體上考慮到居民的生活需要，以確保建筑的品質。

4 結語

總之，高層建筑結構的施工是一個復雜的工程，它的施工技術具有較高的專業性，因此，確保其垂直度和定位精度是保證工程質量的關鍵。特別是如何運用施工技術是整個工程的核心和難點，為了確保施工技術的規范化，應加強各施工環節的質量管理，對現代建筑業的發展產生積極的作用。