關于高層建筑技術創新的研究

高海娟

摘 要：高層房屋建筑的建設是我國現今乃至今后建筑建設的主要類型。作為建筑行業的技術工作者，需要緊跟時代脈搏，結合時代發展的需求，不斷總結高層房屋建筑施工的技術要點和實際操作經驗。加強自身素養，不斷的吸收新思維和理念，積極引入國外先進的建筑經驗和技術，并結合我國國情進行創新，研究出能夠適應我國建筑業發展需求的新技術。只有這樣，在國家經濟高速發展的同時，高層房屋建筑水平也能夠實現較快的發展，使我國高層房屋建筑施工水平居于國際較高水平。本文就高層建筑技術創新進行簡單的闡述。

關鍵詞：高層建筑；技術創新；研究

1 前言

隨著我國城鎮化進程的加快和國內經濟的迅速發展，人們對于人居環境和高質量建筑的需求越來越強烈。面對土地資源緊缺的現實境況，要高效集約的利用土地資源，催生了高層建筑的蓬勃發展。高層建筑的施工水平和質量是保證高層建筑業發展的基石。

2 高層房屋建筑施工的基本特征

高層房屋建筑施工的技術要求與低層和多層房屋建設相比，有其自身的特點和要求。由于高層建筑高度高，體量大，因而房屋的整體結構要求很高，在施工工藝上，高層建筑施工是高空施工，與低空施工也存在一定的差異。具體的講，存在以下幾方面的特征。

2.1 建筑高度高，高空作業量大

與低層或多層建筑不同，高層建筑施工多采用的是垂直作業，需要有垂直作業設備才能完成高空中的施工作業要求，這在技術難度和危險性都會大大的增加。高層房屋建筑施工多在高空中完成的，且作業量非常巨大。在具體的施工過程中，需事先認真做好高空中的安全保護措施，尤其做好預防高空墜物的安全防范措施，以免造成人員傷亡事故。

2.2 建筑地基深，主體結構要求高

隨著建筑高度的增加，建筑要維持自身的穩固性的難度也在不斷加大，因而對于建筑地基的開挖深度和埋置深度要求就越加嚴格。一般來說，基地深度通常控制在在水平面5米以下，而高層建筑則要求地基的埋置深度必須在地下20米以下。這樣地基結構的施工難度要求也在不斷提高，尤其是遇到一些地質條件不佳的地方，比如說土質較軟的地區，在基坑的支護工程上施工難度更大，也需要投入更多的施工成本來保證建筑整體的穩定性。建筑的主體結構施工工藝上的要求也相對于低層建筑差異較大。低層建筑多采用磚混結構，而高層建筑施工則多需要采用鋼筋混凝土結構。高層建筑的鋼筋混凝土結構施工多采用現場澆灌，借助施工模板，用鋼筋連接形成強度很高的鋼筋混合體。

2.3 建筑設備要求高，施工周期長

隨著經濟水平的提高，人們對于房屋內部使用要求除了實用便捷之外也越來越要求智能化、美觀化。在進行房屋建筑設計時，注重房屋內部空間和功能智能化的設計。在建筑平面設計中要求實現平面功能的多樣化，建筑空間綠色化以及內部設備智能化，這對于施工的技術要求也相應的提出了更高的要求。由于高層建筑施工的特殊性以及現代化的要求，搞成建筑施工一般較之其他建筑施工的周期要長。一般工期在2年以上才能夠完成高層房屋整體的施工工程量。在具體的施工過程中，一般采用定制混凝土模板和縮短建筑裝飾的時間來縮短高層建筑整體的施工工期，以滿足市場化發展的需求。

3 高層建筑技術施工難點

3.1 深基坑支護

深基坑支護的目的是要確保地下結構的施工安全，并為基坑的周邊環境提供安全保障，從而在深基坑的側壁和周圍環境中，通過支檔和加固等手段，對其進行保護。目前，我國的高層建筑在深基坑支護施工中，發生事故的頻率比較高。由于此施工中需要較多的施工人員參與，所以一旦發生事故，就會導致施工群體傷亡，造成嚴重的后果。而出現這種情況的根本原因，在于施工單位沒有對施工過程進行嚴格的控制，且沒有采取相應的防控措施消除安全隱患。

3.2 大體積混凝土施工

大體積砼是高層建筑施工中比較常見的，其在溫度控制方面的難度較大，且防裂問題一直是困擾技術人員的難題。大體積砼對施工技術的要求比較高，需要用到大量的混凝土，不僅結構厚實，且水泥水化熱也比較大，在結構物體受到溫差變化的影響時，其很容易出現變形。由于大體積砼需要在地下對鋼筋混凝土結構實施現澆工藝，所以其施工條件相對比較復雜。此外，大體積的混凝土對平面尺寸的要求比較高，如果平面尺寸沒有控制好，使得尺寸過大，溫度力在約束作用下也會變大。如果不能對溫度進行有效的控制，當溫度引力超出混凝土能承受的拉力范圍時，就會出現裂縫。

3.3 垂直運輸

隨著建筑高度的增加，在對混凝土進行垂直運輸時，其難度必然會加大。而高層建筑所使用的混凝土類型是多種多樣的，不同的混凝土對運輸高度的要求也不一樣。如果混凝土的顆粒比較小，其所需的垂直運輸高度就比較高；如果混凝土的顆粒比較大，則其對運輸高度的要求就更低。

4 技術創新

4.1 生態技術

隨著建筑工程規模的擴大、數量的增加，其消耗的能量、排放的污染物質也越來越多。因此，在未來的建筑施工中，應該融入綠色環保節能的理念，采用生態化的施工技術，提升建筑的節能環保性。同時，在對高層建筑進行設計規劃時，要盡量降低其對環境的影響，在對環境加以利用的同時，對其進行保護。所以，在高層建筑的設計中，要多采用生態技術，并對其進行創新，以實現高層建筑室內室外的有效銜接。當室外的環境發生變化時，能夠將變化情況反饋到室內環境中，室內環境則做出相應的調整，以確保室內的各項環境指標都符合標準，通過對太陽能、風能等的利用，有效降低高層建筑施工中的能源消耗。

4.2 仿真技術

仿真技術是利用計算機，建立起高層建筑的實際模型和虛擬模型，對高層建筑內的實際運動過程進行模擬。通過仿真模型的全面分析，能夠有效縮短決策的時間，并提高決策的正確性，從而提高資金的利用率，縮短施工周期，降低施工中的人力和物力成本。對高層建筑的施工過程進行仿真模擬，需要根據離散事件建立相應的模型，并對模型中的建筑施工、結構施工、裝飾施工等進行全面的分析。在基礎工程施工中，仿真系統能夠對其中的土方、初支、大體積施工等進行分析；在結構工程施工中，仿真系統的主要功能是，對施工方案和管理等進行模擬。同時，通過計算機技術的作用，在對高層建筑結構進行仿真模擬時，還能為實際的施工提供理論和力學依據，從而幫助施工單位制訂更加科學合理的施工方案。

4.3 衛星定位技術

目前，衛星定位技術已經開始在相關領域使用，比如，在對土木工程進行勘察設計時，就可利用衛星定位技術來進行，且在其施工過程中，也可借助衛星定位技術的作用，此項技術在土木工程施工中的應用頻率是最高的。隨著技術的不斷發展，衛生定位技術不僅在理論上日趨完善，且其需要的設備技術含量也越來越高，因此，將此技術應用于高層建筑施工中，應該是順理成章的。將衛星定位技術應用于高層建筑施工中，不僅能減少施工測量的次數，提高測量的準確性，還能將測量結果進行精準的傳輸。同時，對測量數據的處理和分析，是利用計算機來完成的，這就能有效避免人工計算中的錯誤。此外，在高層建筑中設置觀測的基準點，目的是要確定具體的起算點和方向。采用衛星定位技術，在對施工樓層的控制網基準點進行選擇時，不會受到其他因素的干擾。而對于高層建筑可能出現的日照變形或者振動變形等，衛星定位技術也能進行準確的測定。

5 小結

隨著人們對于住房的要求也逐漸提高，經濟的發展也必然會促進房地產產業的興起。但是我國人口數量較多，建筑地皮稀少，因此高層建筑成為了我國主要的建筑形式。施工技術是決定建筑物質量的重要因素之一，我國傳統的房屋施工技術并無法滿足高層建筑的質量要求，因此如何提升建筑技術以滿足高層建筑質量需求，逐漸成為了房屋建筑施工領域中急需解決的技術性問題。

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