基于超高層建筑及其現(xiàn)代施工技術(shù)的應(yīng)用

呂紅魁

摘要：超高層建筑是在20世紀(jì)開始在各國(guó)起步并逐步發(fā)展起來(lái)的，相對(duì)于國(guó)外的超高層建筑我國(guó)的超高層建筑起步較晚，但是發(fā)展速度非常快?，F(xiàn)如今，超高層建筑已經(jīng)由單一的混凝土結(jié)構(gòu)朝著鋼結(jié)構(gòu)、鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)的多元化發(fā)展，由一開始簡(jiǎn)單的框架結(jié)構(gòu)向框一剪、剪力墻、框一筒、筒體等結(jié)構(gòu)形式發(fā)展，并且，不斷向著高度更高、地下更深、規(guī)模更大、功能更齊全、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的方向發(fā)展。文章針對(duì)現(xiàn)如今超高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)超高層建筑的施工技術(shù)路線進(jìn)行了研究，得出施工技術(shù)過(guò)程中所遵循的原則和要求。但隨著超高層建筑的日益增加工程規(guī)模日益擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，社會(huì)對(duì)于超高層建筑的要求越來(lái)越高。導(dǎo)致施工環(huán)節(jié)的增多和難度的增加，文章重點(diǎn)對(duì)我國(guó)超高層建筑的幾種施工方法進(jìn)行了研究，在了解超高層建筑施工方法現(xiàn)狀的同時(shí)，也對(duì)進(jìn)一步完善和革新傳統(tǒng)的施工技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；混凝土；現(xiàn)代施工技術(shù)

現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在工業(yè)化商業(yè)化集中的大城市，超高層建筑將會(huì)得到快速的發(fā)展，在我國(guó)人口眾多的現(xiàn)實(shí)情況下，一定量的超高層建筑成為了今后城市發(fā)展的必然產(chǎn)物。文章針對(duì)現(xiàn)如今超高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)超高層建筑的施工技術(shù)路線進(jìn)行了研究，得出施工技術(shù)過(guò)程中所遵循的原則和要求。對(duì)我國(guó)超高層建筑的幾種施工方法進(jìn)行了研究，對(duì)進(jìn)一步完善和革新傳統(tǒng)的超高層建筑施工技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。

1.超高層建筑施工技術(shù)路線

以主樓施工為重點(diǎn)，作為超高層建筑，其具有較高的成本、較長(zhǎng)的工期和較大的投資。而在業(yè)主的心中，對(duì)于工期的長(zhǎng)短的重視程度是很高的，因此在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，盡可能的縮短工期是超高層建筑施工的重要要求。在整個(gè)工程中，工期的長(zhǎng)短受到主樓的建設(shè)工期的影響較大，對(duì)主樓的工期縮短會(huì)對(duì)整個(gè)工程的工期縮短起到巨大的推進(jìn)作用。所以在應(yīng)盡量將主樓的施工提前進(jìn)行。然而縮短工期的同時(shí)會(huì)帶來(lái)增加的投入，因此要在施工前期做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，提高效益。

以基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)施工為主線，施工前期以結(jié)構(gòu)施工為主，牽涉面小、投入少，縮短工期相對(duì)影響面也比較小，成本比較低。為了安全和穩(wěn)定性需要，一般超高層建筑基礎(chǔ)埋深都比較大，基礎(chǔ)工程量大、施工作業(yè)環(huán)境差、施工工期長(zhǎng)。因此必須針對(duì)超高層建筑的作業(yè)條件和特點(diǎn)，優(yōu)化基礎(chǔ)施工工藝和方案，縮短基礎(chǔ)工程施工時(shí)間，為工程總工期創(chuàng)造條件，結(jié)構(gòu)施工也同樣如此。

以高效的垂直運(yùn)輸體系為支撐：由于超高層建筑的施工作業(yè)面較小，施工進(jìn)度要求較高且高空作業(yè)的環(huán)境較差。使得必須采用現(xiàn)如今的高科技成果，對(duì)傳統(tǒng)的施工方法進(jìn)行改進(jìn)，可以采用機(jī)械化施工，提高垂直運(yùn)輸體系的效率。機(jī)械化施工可以很好的適用于高空作業(yè)，減少現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)量，以及提高施工人員的安全保障。采用機(jī)械施工的方法可以發(fā)揮工廠預(yù)制的積極作用，使施工質(zhì)量得到提高，同時(shí)也可以加快施工速度，使施工工期縮短。

進(jìn)行綠色施工：所謂綠色施工是指兩方面的，一方面是要求在施工過(guò)程中步擾亂社會(huì)正常秩序，進(jìn)行封閉施工，保持良好的施工環(huán)境，進(jìn)行綠植的建設(shè)等。另一方面是在施工過(guò)程中對(duì)于資源和材料的充分利用，提高材料的回收效率，貫徹可持續(xù)發(fā)展的施工原則，同時(shí)又要保證工程質(zhì)量。

2.我國(guó)超高層建筑的幾種施工方法

我國(guó)超高層建筑發(fā)展至今，形成了一系列的施工方法，如地下室的逆作法、整體爬模法、整體滑模法、混凝土泵送技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)等。

2.1逆作法

逆作法的工作原理為：首先沿著建筑物的周圍以及建筑物的地下室軸線進(jìn)行地下連續(xù)墻和其他支護(hù)結(jié)構(gòu)的修建，同時(shí)對(duì)建筑物內(nèi)部的有關(guān)位置進(jìn)行中間支承樁和柱的澆筑，使其能夠在施工中底板封底之前，承受住上部結(jié)構(gòu)的自重和施工荷載的重量。在建好支承樁和連續(xù)墻之后，連續(xù)墻對(duì)于施工地面上的板、梁和樓面結(jié)構(gòu)的重量起到了很好的支撐作用，此時(shí)再逐層向下開挖土方，并對(duì)底下的各層建筑進(jìn)行澆筑，直到底板封底。在地面一層樓面結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成的情況下，可以逐層向上進(jìn)行地上結(jié)構(gòu)的建設(shè)，此時(shí)地下結(jié)構(gòu)的建設(shè)還可以同時(shí)進(jìn)行，直到工程結(jié)束。這種方法可以較好的節(jié)約時(shí)間、提高效率?，F(xiàn)如今很對(duì)聞名的超高層建筑均采用此類方法，如上海的環(huán)球金融中心和深圳的地王大廈等。

2.2整體爬模法

由于超高層建筑的結(jié)構(gòu)采用簡(jiǎn)體特征，因此整體爬模法具有很好的適應(yīng)性。其施工原理是：首先用若干個(gè)千斤頂將整層高度的大模板頂升到位，并列利用支架和橫梁對(duì)其進(jìn)行平穩(wěn)校正，之后用混凝土進(jìn)行澆筑。當(dāng)模板下口到達(dá)上層樓面的標(biāo)高后，開始進(jìn)行水平結(jié)構(gòu)的施工。此類方法在北京國(guó)貿(mào)二期和上海環(huán)球金融中心等建筑的建設(shè)中得到了使用。

2.3整體滑模法

考慮到超高層建筑的主體結(jié)構(gòu)整體性，超高層建筑在施工過(guò)程中采用整體滑模法。此方法可以減少高空交叉作業(yè)，同時(shí)對(duì)于模板裝置、外設(shè)工具等費(fèi)用也會(huì)降低，使得管網(wǎng)敷設(shè)、運(yùn)轉(zhuǎn)、附著的工作大大減少。有利于文明、安全的施工，擴(kuò)大施工作業(yè)面的同時(shí)也是的施工速度大大提升。在我國(guó)的超高層建筑中，武漢的國(guó)際世貿(mào)中心大廈就是采用了此方法。

2.4混凝土泵送技術(shù)

由于考慮到超高層建筑存在的混凝土體積大、強(qiáng)度高的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一般采用泵送混凝土的方法來(lái)進(jìn)行施工?；炷帘盟图夹g(shù)對(duì)于混凝土的配合比有一定的要求，并且需要使用大量的布料機(jī)和混凝土泵機(jī)。混凝土泵送技術(shù)的具體流程為：首先在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土泵機(jī)進(jìn)行布置，之后對(duì)混凝土的輸送彎管和直管進(jìn)行配置，并對(duì)輸送管進(jìn)行固定。在輸送管固定之后，開始輸送水泥漿或水泥砂漿，之后再加工混凝土通過(guò)泵機(jī)輸送出去。在泵送時(shí)，需要對(duì)出料前混凝土進(jìn)行1分鐘左右的高速攪拌，使其攪拌均勻；同時(shí)要配備足夠量的混凝土罐車，以確保在一個(gè)施工段中混凝土的澆筑工作連續(xù)進(jìn)行。此外，混凝土泵送期間需要對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行定時(shí)檢查，以確?；炷恋谋盟唾|(zhì)量。由于混凝土澆筑過(guò)程受到溫度的影響較大，在高溫的季節(jié)中，需要向泵管上噴灑涼水并覆蓋遮陽(yáng)設(shè)備來(lái)對(duì)輸送管降溫，相反，在地位農(nóng)機(jī)街進(jìn)行泵送的時(shí)候，則需要對(duì)用保溫材料包裹住輸送管并進(jìn)行擋風(fēng)處理，以確?；炷帘盟驮谶m宜的溫度下進(jìn)行。

2.5鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

在超高層建筑的施工過(guò)程中，經(jīng)常采用到鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。由于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性較好，剛性強(qiáng)度大，國(guó)內(nèi)很多知名的超高層建筑都采用鋼結(jié)構(gòu)施工方法，如深圳的地王大廈就采用鋼結(jié)構(gòu)作為自身的主體結(jié)構(gòu)。但鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中對(duì)于吊裝機(jī)械的安裝和拆除以及鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)控、焊接等技術(shù)要求較高。因此，近年來(lái)逐漸興起了鋼和混凝土的組合施工技術(shù)，鋼和混凝土的混合結(jié)構(gòu)鋼的高強(qiáng)度特點(diǎn)與混凝土的特點(diǎn)相互結(jié)合，使得構(gòu)建截面變下，但結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度得到了提高。鋼和混凝土的混合結(jié)構(gòu)的形式有鋼管混凝土和型鋼混凝土等多種形式。在國(guó)內(nèi)多采用的是鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)是將混凝土填充在圓形或多邊形的柱內(nèi)，重慶的世界貿(mào)易中心和深圳賽格廣場(chǎng)都是采用此類鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在我國(guó)起步較晚的超高層建筑已經(jīng)逐漸趕上國(guó)際先進(jìn)水平，現(xiàn)如今的超高層建筑不斷向著高度更高、地下更深、規(guī)模更大、功能更齊全、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的方向發(fā)展。同時(shí)增加了超高層建筑施工難度，我國(guó)在超高層建筑的施工方法方面具有很大的先進(jìn)性和優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也具有一定的發(fā)展空間，隨著超高層建筑的進(jìn)一步發(fā)展，超高層建筑先進(jìn)的施工方法將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。