有關(guān)超高層建筑工程施工中的要點問題探究

【摘要】本文首先闡述了超高層建筑的基本特征以及技術(shù)優(yōu)化重點，然后詳細(xì)的從逆作法、整體滑模法與整體爬模法、鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)等方面就超高層建筑項目中的現(xiàn)代施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了深入的探索與研究，本文是自己的觀點可供同行參考。

【關(guān)鍵詞】超高層； 建筑工程； 施工技術(shù)

前言

隨著我國超高層建筑的飛速發(fā)展，我國現(xiàn)代建筑尤其超高層建筑的現(xiàn)代施工技術(shù)的進(jìn)步充分展現(xiàn)了我國建筑水平的提升，如何在已形成的成熟工藝上繼續(xù)加以改進(jìn)，是現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)從業(yè)人員所應(yīng)思考的重要問題。

一、超高層建筑的基本特征分析

隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的應(yīng)用，超高層建筑已由最初的框架結(jié)構(gòu)向框- 剪、框-筒、剪力墻、框架等結(jié)構(gòu)形式演變，單一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也擴展為包括鋼結(jié)構(gòu)、鋼- 混凝土組合結(jié)構(gòu)在內(nèi)的多元化建筑形式，并逐步向“更高、更大、更深、更復(fù)雜、更齊全”的發(fā)展方向邁進(jìn)。由于超高層建筑與普通建筑施工應(yīng)用技術(shù)的差異，其施工特征主要表現(xiàn)為以下幾點：一是投資大，工期長，資金壓力重；二是高度大與獨特的建筑造型效果，增加了結(jié)構(gòu)施工難度；三是基礎(chǔ)埋置深，混凝土基礎(chǔ)底板和裂縫控制施工要求高；四是作業(yè)空間狹小，對作業(yè)時間、空間增加了組織難度；五是多處于繁華地段，交通、環(huán)保、場地等因素給施工平面布置帶來較大困難。

二、超高層建筑施工技術(shù)的優(yōu)化重點分析

1、以主樓施工為重點：突出工期保證措施，通過統(tǒng)籌規(guī)劃，盡量提前主樓施工，盡可能地縮短資金回收周期；

2、以建筑安全和穩(wěn)定性為核心：結(jié)合超高層建筑作業(yè)環(huán)境和特征，著力于優(yōu)化基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)施工工藝，為縮短工程總工期創(chuàng)造條件；

3、以高效的垂直運輸體系為支撐：針對垂直發(fā)展建筑物高空作業(yè)環(huán)境差、作業(yè)面狹窄、施工進(jìn)度緊等特征，盡可能地應(yīng)用科技進(jìn)步成果以提高機械化設(shè)備尤其是垂直運輸體系的施工效率；

4、強化總承包管理，重點提升施工作業(yè)空間和時間的利用效率：結(jié)合超高層建筑逐層施工的作業(yè)面特點，有序組織各樓層空間施工，實現(xiàn)建筑施工空間的立體流水作業(yè)，使各工種、工序緊密銜接，盡可能地削弱作業(yè)面狹窄對建設(shè)工期產(chǎn)生的負(fù)面影響。

三、超高層建筑項目中的現(xiàn)代施工技術(shù)應(yīng)用問題分析

1、逆作法。所謂逆作法，其施工原理主要表現(xiàn)為：于建筑物內(nèi)部澆筑中間支承樁和柱，并沿建筑物地下室軸線修筑地下連續(xù)墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)，使其作為建筑施工底板封底前承受施工荷載、上部結(jié)構(gòu)自重的重要支撐；由此逐層下挖土方并澆筑地下各層結(jié)構(gòu)直至底板封底；同時向上逐層建設(shè)地上結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)高層建筑的順作施工相比，超高層建筑的逆作法技術(shù)應(yīng)用具有下述技術(shù)優(yōu)點：1）逆作法施工可縮短帶多層地下室的超高層建筑的總工期，不存在地下結(jié)構(gòu)、地上結(jié)構(gòu)工期的差別，除地下一層占絕對工期外，可保障地上結(jié)構(gòu)與一層以下地下室的同時施工。2）相較于臨時支撐，以逐層澆筑的地下室結(jié)構(gòu)、中間支承柱作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部支撐剛度較大，可有效減少基坑變形，能明顯減弱對于相鄰地下管線、道路及構(gòu)筑物的沉降影響。3）逆作法施工增加了施工時的底板支點，跨度減小，可有效滿足抗浮要求并解決底板配筋問題，使底板設(shè)計趨向合理。4）逆作法施工時澆筑的地下連續(xù)墻在滿足構(gòu)筑物、管線布置的前提下，可緊靠或踩規(guī)劃紅線構(gòu)筑地下連續(xù)墻并將其作為地下室永久性外墻，進(jìn)而達(dá)到擴展建筑面積的目的。

2、整體滑模法與整體爬模法。超高層建筑所采用的如核心筒體、剪力墻、框架梁等豎向結(jié)構(gòu)，是構(gòu)筑物工期進(jìn)度與結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制的重點內(nèi)容，由于進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)層后超高層建筑結(jié)構(gòu)施工工藝重復(fù)較多，為縮短工期、減少模板及外架周轉(zhuǎn)，在超高層建筑施工采用的整體滑模法能有效保障主體結(jié)構(gòu)的整體性，減少附著、運轉(zhuǎn)、管網(wǎng)敷設(shè)及高空交叉作業(yè)，有助于擴展施工作業(yè)面、保障安全作業(yè)，綜合效益顯著。因此，該施工技術(shù)在超高層建筑中得到了較為廣泛的推廣應(yīng)用，整體滑模法則主要適用于超高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋砼筒壁結(jié)構(gòu)，通過在沿構(gòu)筑物底部墻、柱、梁等構(gòu)件的周邊組裝滑升模板，分層澆筑砼，并以液壓提升設(shè)備使其滑升至需要澆筑的高度為止。通過滑模法與其他施工工藝的結(jié)合，可有效地簡化施工工藝，創(chuàng)造更好的綜合經(jīng)濟效益。整體滑模法與整體爬模法具有以下相同點：只需1次模板組裝，可縮短施工周期；機械化程度高；節(jié)約模板和勞動力，結(jié)構(gòu)整體性好；施工組織管理要求高，結(jié)構(gòu)物立面造型存在一定限制。其主要區(qū)別僅在于滑模是澆筑過程中通過模板和澆筑的砼之間的相對滑動完成施工工序的，而爬模則主要是利用澆筑、提升模板完成施工的，其間并不存在模板與澆筑的砼之間的相對運動。隨著建筑施工的勞務(wù)費用的增長、建設(shè)單位對工期要求的提高，超高層建筑施工在工程施工進(jìn)度、工程成本控制上也面臨著更為迫切的需求。因此，在確保施工質(zhì)量及施工安全的前提下，應(yīng)用先進(jìn)的滑模或爬模工藝技術(shù)可有效地縮短施工周期、降低綜合成本，實現(xiàn)施工經(jīng)濟效益與社會效益的雙贏，因此，繼續(xù)深入有效的拓展爬模或滑模工藝技術(shù)的應(yīng)用范圍仍具有廣泛的現(xiàn)實意義。

3、鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，重點包括高層重型鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制作工業(yè)化程度高、強度高、施工速度快，因此在超高層建筑施工中應(yīng)用極為廣泛。但就鋼結(jié)構(gòu)強度來說，在超高層建筑施工中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)關(guān)鍵是要認(rèn)識這一問題；即鋼結(jié)構(gòu)建筑耐高溫性差，其穩(wěn)定性主要保持在常溫至250度之間，當(dāng)溫度超過300度時，建筑鋼材的強度就會隨溫度上升而開始下降，且由于鋼材的良好導(dǎo)熱性能，超高層建筑極易因此招致毀滅性的危害，“9.11事件”中的世貿(mào)大廈就是其中的典型案例。因此，鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用，必須考察包括防火圍護(hù)、防火涂料及緊急避難所等在內(nèi)的配套設(shè)施設(shè)計與施工。此外，超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用嚴(yán)重依賴于大型塔吊，塔吊起重能力直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的安裝效率，因此吊裝機械安裝、拆除以及鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、測控、焊接等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也相對更為嚴(yán)格。

4、超高層建筑的混凝土泵送技術(shù)。超高層建筑建設(shè)大都采用泵送混凝土技術(shù)。超高層建筑工程所需的混凝土體量大、強度高，要確保澆筑功效，不僅需要配備相當(dāng)多的混凝土泵機、布料機，對泵送混凝土的配合比也有相當(dāng)高的要求。目前國內(nèi)的高泵程混凝土采用的“雙摻技術(shù)”即摻粉煤灰和化學(xué)外加劑，反映了配合比設(shè)計、泵送設(shè)備、泵管布置鋪設(shè)以及混凝土外加劑等技術(shù)的綜合應(yīng)用，混凝土泵送高度也隨之逐次突破，上世紀(jì)90年末所采用的一泵到頂技術(shù)即可將混凝土直接泵送到高空澆筑地點，使超高層建筑的施工效率得到大幅提升。

四、結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的加速與社會生產(chǎn)生活的發(fā)展，尤其是在當(dāng)前我國城市人口爆發(fā)性增長、土地資源緊缺的情況下，適當(dāng)?shù)匦藿ǜ邔印⒊邔咏ㄖ浅鞘谢l(fā)展的必然方向。本文以上提出了自己的觀點和一些見解。

參考文獻(xiàn)

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