超高層建筑技術的發展與研究

李靜

摘 ?要：當前，建筑行業快速發展，超高層建筑也成為建筑工程的前進趨勢，并且帶來了諸多的挑戰。城市發展中，人們對生活質量和生活環境提出了更為嚴格的要求，一方面要具備較強的美觀性和安全性，另一方面也需降低工程成本投入，規避投資風險。

關鍵詞：超高層建筑技術;安全性;投資風險;

隨著建筑技術的完善，超高層建筑明顯增多，很多國家均結合自身實際建設了多種超高層建筑。超高層建筑指40層以上且高度在100m以上的建筑，超高層建筑與普通建筑差異尤為明顯，在工程施工中，對施工技術也提出了更高的要求。研究超高層建筑技術對現代化建設具有十分積極的現實意義。

1超高層建筑技術發展

1.1建筑材料的發展

筑材料在建筑工程建設和施工中發揮著十分重要的作用，當前，建筑材料日漸豐富，鋼材本身具有良好的強度和理想的延性，在建筑施工中得到了廣泛應用。與傳統工程結構相比，建筑鋼結構的空間更大，且承載力更大，工程自重較小，促進了超高層建筑的長期與穩定發展。上世紀初鋼筋混凝土闖入了大眾的視野，鋼筋混凝土結構具有優良的耐久性，強大的可塑性，且其剛度優勢尤為明顯，這使得鋼材在建筑工程中的應用頻率較高。現階段，鋼筋混凝土框架剪力墻成為了較為常見的超高層建筑結構形式。20世紀后期，鋼材和鋼筋混凝土組成的勁性混凝土構件和鋼管混凝土充分融合了混凝土耐久性、剛度和鋼材強度等特點。另外，鋼結構與混凝土結構組合而成的框架核心筒混合結構體系，具有良好的安全性和可靠性，主要應用于300m以上的超高層建筑。

1.2垂直運載裝置

20世紀初期，部分發達國家已經普遍使用混凝土輸送泵、塔機和電梯等垂直運載裝置。混凝土輸送泵出現于上世紀20年代，隨后得到廣泛應用。著名的迪拜塔，在施工中便應用了混凝土泵送技術，迪拜塔輸送泵設備能夠將泵提高到611m，可承受較大的壓力。塔機主要指塔式起重機，于上世紀中期進入我國，現階段，我國塔機設備應用體系相對完善。塔機的應用極大地提升了材料運輸效率，減少了人力及物力的消耗。施工電梯也可得到廣泛應用，也被稱為升降機，由轎箱、驅動裝置和標準節等裝置構成，這也是一種較為先進的載人貨物運輸設備。上述設備和技術的應用極大地提高了工程的施工效率，完善了超高層建筑的施工水平。

2超高層建筑施工技術發展現狀

2.1高承載力樁基施工較為普遍

重大超高層建筑施工中通常利用超長、大直徑和高承載力樁基，大直徑成孔較深，工程施工的時間較長，因此泥漿的密度較大，樁身泥皮、沉渣及垂直度控制也成為人們關注的焦點，加工、制作和吊裝超長超重鋼筋籠也成為工程施工中的難點問題。受起重設備能力限制，超長鋼筋籠吊裝施工中應采取空口分段安裝、連接和下放施工方式，且主筋的直徑較大，數量較多，會影響鋼筋籠的連接。

利用人造漿氣舉泵吸反循環清孔，利用泥漿凈化裝置清除泥砂，樁底樁側聯合后方可注漿，規避大直徑超長灌注樁施工質量問題。超長鋼筋籠主要采用專用胎架和預拼裝技術保證鋼筋籠拼裝的效果。采用分體式直螺紋連接技術能夠改善鋼筋籠主筋的連接效率，有效縮短成孔靜置時間。

2.2基坑與地下室逆作施工十分常見

超高層建筑施工中，需要投入較多的資金和資源，這里資金資源與成本存在著十分密切的聯系。基坑與地下室逆作施工能夠改善工程施工效率，縮短工程的施工工期，進而有效增大工程的效益。全逆作施工能夠最大限度地規避重要線路，該技術充分利用了一體化設計和施工方法，結構設計的過程中主要利用一柱一樁的方式增強豎向荷載分布的合理性。施工中需高度重視樁基垂直度和施工質量的有效把控。逆作節點設計和施工中，可采取多種措施切實保障受力體系節點轉換的質量，逆作施工中，要高度重視動態實時監控，全逆作施工要求較高，難度較大，但其可有效縮短工程的施工周期。

2.3大體積混凝土施工全面推廣

重大超高層項目建設中，樁筏基礎較為常見，筏板主要采用一次性澆筑超厚巨型鋼筋混凝土板。大體積混凝土施工中水化熱尤為明顯，大體積混凝土受水化熱的影響會出現較大的溫差，進而產生裂縫。此外，施工人員要選擇低水化熱的水泥，有效降低水泥用量。適量摻入粉煤灰和高校的減水劑，嚴格控制混凝土水化熱，合理把控混凝土的入模溫度，把控混凝土內外部的溫差。再者，施工人員要采取水管循環冷卻系統實現熱量的交換，從而有效掌管混凝土的內外溫差，高度重視混凝土的養護、溫度監控和反饋。

3超高層建筑施工技術發展趨勢

3.1智能化趨勢

超高層施工作業面相對較多，工序尤其復雜，同需要大批優秀的施工與管理人員。智能化施工技術有利于用工需求，能夠改進工程施工效率，減輕工程建設風險，這也是建筑行業發展的主要方向。現階段，智能化施工由智能化裝備和智能化監控系統構成。智能化混凝土布料機可結合核心筒混凝土墻體的位置，科學規劃布料桿的運動軌跡，如運動中出現障礙物，則其可自動繞行。泵管職能監控系統可在泵壓監測的基礎上，判斷混凝土是否出現賭管問題，如發現問題，會及時報警，采取科學有效的應對措施。

3.2信息化趨勢

超高層建筑施工中會產生海量的建筑信息，需要及時的分享并反饋。信息化施工主要利用互聯網和云平臺等技術，收集、儲存、處理和交流工程信息，合理利用有價值信息，完善工程施工的質量。當前，BIM技術在工程施工中得到廣泛應用，實現了可視化功能，促進了信息的共享，充分發揮出建筑信息的作用。

3.3模塊化趨勢

模塊化施工能夠減少現場作業，降低資源的消耗。目前，機電系統模塊化施工在超高層建筑施工中的應用頻率較高，這有效保證了設計、制作與安裝的全面協同性，且測量機器人的應用也提高了安裝精度。此外，施工單位要積極推廣新型裝配式桁架組合樓板及整體式鋼筋籠等模塊化組件，進而不斷提高工程施工的效率，促進工程作業的機械化發展。

4結語

建筑行業發展中，超高層建筑施工技術不斷完善，并在發展中得到了創新，綜合性顯著加強。超高層建筑已然成為建筑行業發展的主要趨勢，同時，該技術也會隨著科技的進步而不斷完善，并推動現代化城市的更好發展。

參考文獻

[1] ?李杰，楊曉明.超高層建筑施工技術發展與展望[J].居舍.2019（21）

[2] ?龔劍，房霆宸，夏巨偉.我國超高建筑工程施工關鍵技術發展[J].施工技術.2018（06）