土建工程中高層建筑施工技術要點分析

邵忠芳

舟山世紀太平洋化工有限公司

摘要：通過對高層建筑定義及其發展歷程的概述，依照具體實例詳細闡述土建工程中高層建筑施工技術要點，為高層建筑施工技術提供類似經驗。

關鍵詞：土建工程；高層建筑；施工技術；要點分析

高層建筑，即超過一定高度和層數的多層建筑。在美國，24.6m或7層以上視為高層建筑；在日本，31m或8層及以上視為高層建筑；在英國，把等于或大于24.3m得建筑視為高層建筑。我國自2005年起規定超過10層的住宅建筑和超過24米高的其他民用建筑為高層建筑。

1 概述

1.1國外高層建筑發展歷程

古代就開始建造高層建筑，埃及于公元前280年建造的亞歷山大港燈塔，高100多米，為石結構（今僅留殘址）。

現代高層建筑首先從美國興起，1883年在芝加哥建造了第一幢磚石自承重和鋼框架結構的保險公司大樓，高11層。1913 年在紐約建成的伍爾沃思大樓，高52層。1931年在紐約建成的帝國州大廈，高381米，102層。第二次世界大戰后，出現了世界范圍內的高層建筑繁榮時期。1962～1976年建于紐約的兩座世界貿易中心大樓，各為110層，高411米。1974年建于芝加哥的西爾斯大廈為110層，高443米，曾經是世界上最高的建筑。加拿大興建了多倫多的商業宮和第一銀行大廈，前者高239米，后者高295米。日本近十幾年來建起大量高百米以上的建筑，如東京池袋陽光大樓為60層，高226米。法國巴黎德方斯區有30～50層高層建筑幾十幢。蘇聯在1971年建造了40層的建筑，并發展為高層建筑群。

1.2國內高層建筑發展歷程

我國古代建于523年的河南登封縣嵩岳寺塔，高40米，為磚結構，建于1056年的山西應縣佛宮寺釋迦塔，高67米多，為木結構，均保存至今。近代的高層建筑始建于20世紀20～30年代。1934年在上海建成國際飯店，高22層。50年代在北京建成13層的民族飯店、15層的民航大樓；60年代在廣州建成18層的人民大廈、27層的廣州賓館。70年代末期起，全國各大城市興建了大量的高層住宅，如北京前三門、復興門、建國門和上海漕溪北路等處，都建起12～16層的高層住宅建筑群，以及大批高層辦公樓、旅館。

圖1 建設中中國第一高樓上海中心大廈圖

改革開放以來，我國1986年建成的深圳國際貿易中心大廈，高50層。上海金茂大廈于1994年開工，1998年建成，有地上88層，若再加上尖塔的樓層共有93層，地下3層。上海環球金融中心是位于上海陸家嘴的一棟摩天大樓，2008年8月29日竣工。是中國目前第二高樓、世界第三高樓、世界最高的平頂式大樓，樓高492米，地上101層。

進入新世紀第二個十年里，正在建設的上海中心，設計總高為632米，已于2013年8月3日實現主體結構封頂，按計劃達到125層、580米的高度。大廈將于2015年建成，屆時將以綠色“垂直城市”的姿態呈現全新“云端生活”方式，同時將再次刷新中國土建高層建筑高度史。

2 施工技術要點

2.1 工程概況

工程位于某市市中心，系新建高層住宅，建筑總高為108m。建筑面積為31912m2。其施工難點有：

（1）高空作業多。由于高層建筑樓層高且多，施工現場垂直運輸工作量很大。在建筑材料、機具設備以及人員運輸等工作均設計到高空作業問題，需嚴格按照安全技術要求作業，防止安全事故的發生。

（2）施工周期長。普通的高層建筑從基礎施工到地面以施工周期大約需要1年左右的時間方可完成，地上結構及裝飾的施工周期也要1年左右，總計近2年時間，對于超高層建筑施工周期甚至達到3-5年。故需科學組織生產，確保按期完成施工任務。

（3）基礎埋深度較深。按現行規范規定，地基基礎的埋深度應不小于建筑實際高度的1/12，若采用的是樁基礎結構，除應不小于建筑高度的1/15外，還應有至少一層的地下室結構。為有效地確保高層建筑穩定性能夠符合規范標準要求，故高層建筑基礎都有較大埋深。

（4）施工要求相對較高。高層建筑施工中，主體結構主要為現澆鋼筋混凝土，鋼筋連接、模板加工、混凝土拌合澆搗等施工均需嚴格按照設計及現行規范執行。同時，部分采用鋼結構構件，其安裝要求更加嚴格。

（5）工程體量大。高層建筑工程分部工程多，需要少則幾個、十幾個多則幾十個單位共同作業的情形，特別是復雜的超高層建筑，大大增加了總包施工組織及協調管理等綜合管理方面的難度。

2.2 具體施工技術

2.2.1 深基礎施工

我國幅員遼闊，南北、東西地質差異很大，高層建筑的基礎更需要結合實際地質情況，采用不同的基礎型式。在基礎地基土質相對復雜，持力層較厚且深，而地下室埋置深度淺的情況下。建議采用樁基礎形式。從我國鋼材過剩的國情出發，宜多采用鋼管樁等鋼結構基礎形式，同時加快現澆和預制的鋼筋混凝土樁的使用。預制樁工藝成熟，工廠化批量生產，質量能夠得到很好的保證，承載力加載直觀?，F澆鋼筋混凝土灌注樁作為新興工藝，這幾年使用廣泛，隨著鉆孔機械的更新，特別是旋挖鉆機，施工樁基直徑已經達到2m?，F澆鋼筋混凝土灌注樁樁適用地質范圍廣，噪聲不高、成本低，可以作為發展重點。當基礎埋置于軟土地基中，深度特別深時，施工技術困難大，采用常規方法施工質量以及安全得不到保證，可采用鋼沉井或鋼沉箱法施工，確保深基礎施工質量及安全。

2.2.2泵送砼

泵送砼技術作為高層建筑、特別是超高層建筑施工技術的重要組成部分。砼一次性連續施工方量巨大，一次性澆筑量達萬方、甚至十萬方。同時，對砼強度等級要求更高，對砼的配比提出了非常高的要求。根據高層建筑、特別是超高層建筑砼施工實際情況，高層建筑砼主要采用摻加化學外加劑與粉煤灰的雙摻技術，確保泵送混凝土技術達到設計及規范的要求。同時，對砼泵車泵送性能提出了更高的要求。

2.2.3預制模板

根據高層建筑層高的主要一致性，結構施工重復性高以及豎向結構施工的優點，常用滑模法與爬模法來進行地面以上樓層的快速施工，這樣可以有效控制層層施工工期，并極大的提高了高層建筑結構的整體性能。在實踐生產過程中，將滑模法與爬模法兩者有機聯合起來，各取所長，極大的提高施工的實效性。同時，兩種施工技術又具有一定的相同點，一是兩者施工后的結構整體性都好，機械化程度都高；二是兩者施工特性決定著較高的組織管理水平；三是兩者對于異型不規則變化的結構物外觀形狀方面具有一定的限制；最后是兩者對施工工期與施工成本的控制都具有及其有效的效果。

圖2 高層建筑爬模施工圖

2.2.4鋼結構技術

在高層建筑尤其是超高層建筑施工當中，由于我國鋼鐵產能過剩突出，加之鋼結構施工具有工業化強度高及施工速度迅速的特點。鋼結構施工技術得以在高層建筑及超高層建筑廣泛應用。其中包括高層超高層重型鋼結構、大跨度空間鋼結構、鋼和混凝土組合結構以及鋼疊合等等。盡管因為鋼熱傳遞非?？?，在火災發生時，鋼結構將受到毀滅性的傷害。但是，隨著科技的不斷進步和發展，鋼結構防火研究已經找到一種有效方法防止鋼結構因溫度原因導致結構力學性能消失情況。

3 結語

伴隨著我國城鎮化步伐的進一步加快，高層建筑、甚至超高層建筑也從大城市、特大城市移師小城鎮，并成幾何倍的增長，這就給現狀高層建筑行業帶來巨大的發展機遇，同時，在這一機遇期內也是對高層建筑施工技術莫大的考驗，如何讓技術更好的服務于小城鎮如雨后春筍般的成長起來的高層建筑施工，成為每一名高層建筑施工技術管理人員應該思考的問題。本文結合筆者實踐，對高程建筑施工技術要點進行分析，以期給同行帶來拋磚引玉的效果，以此促進我國高層建筑施工技術水平不斷提升。

參考文獻：

[1]李景新.淺析高層建筑施工技術要點[J].建筑知識：學術刊，NO.B07 2012：326-327

[2]張鑫.淺談高層建筑施工技術要點[J].技術與市場，NO.2 2012：31-32

[3]彭昶.高層建筑施工技術要點分析[J].大科技，NO.7 2010：243-244