淺談超高層施工難點分析及對策

田 晶（山西協(xié)誠建設工程項目管理有限公司， 山西 太原030009）

1 工程概況

某超高層項目（以下簡稱“本工程”），總建筑面積404941.1m2。工程項目包括2棟甲級寫字樓（2號樓、3號樓），地上共41層，建筑屋面高度187.55m；2棟準甲級寫字樓（1號樓、4號樓），共35層，建筑屋面高度151.65m。所有寫字樓均屬于超高層建筑。

2 工程難點分析及對策

難點一：建筑物高度高，垂直運輸、混凝土泵送、施工測量、垂直度控制難度大。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）塔樓均為型鋼框架核心筒結構，因此塔吊的布置主要考慮吊運型鋼的能力及爬升條件。4棟塔樓的塔吊統(tǒng)一配置在塔樓樓梯間內，均為中聯(lián)重科生產(chǎn)的 TCT7520-16D型塔吊，起重量為250t·m，為內爬平臂塔吊。

（2）超高層建筑材料運輸量大，施工人數(shù)多，為了解決結構和裝飾施工中材料和人員的垂直運輸問題，考慮每幢塔樓安裝2臺中速施工升降機。若還不能滿足運輸要求，則告知業(yè)主提前安裝及使用消防電梯以分流人員。

（3）本工程混凝土最大泵送高度達180m。根據(jù)施工經(jīng)驗，混凝土泵送一泵到頂在泵送設備能力上不是問題?？偘鼏挝慌浜匣炷翑嚢枵?，多次試配調整配合比，控制好混凝土的坍落度及和易性，大幅度提高了混凝土的泵送性能、施工性能及耐久性能，能夠確保本工程混凝土的施工質量。

（4）針對本工程超高層建筑外立面幕墻設計要求高的特點，項目組在施工過程中專門就外立面結構分隔和樓層標高控制制定了專項方案，確保樓層間成型尺寸和豎向分隔偏差最小，以滿足幕墻安裝的精度要求。電梯井道及安裝管井的垂直度也同樣加以嚴格控制。

（5）采用激光鉛垂儀對大樓的垂直度進行控制，以及水平控制周網(wǎng)的傳遞；采用激光經(jīng)緯儀對施工樓層進行施工測量，并采用全站儀在各塔樓施工中進行精度復核。

難點二：筏板基礎大體積混凝土施工組織要求高。地下室筏板基礎不僅厚度大（1號樓和4號樓的筏板厚度為1.8m，2號樓和3號樓的筏板厚度為2.8m），而且分塊面積大，造成地下室筏板一次性澆注混凝土量約達8000m3。如何合理組織混凝土的供應和澆筑以防施工冷縫和溫差裂縫的出現(xiàn)，是大體積混凝土澆筑的難點。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）在混凝土配合比的設計環(huán)節(jié)上確?；炷恋臐仓|量。采用低水化熱水泥、摻用適量粉煤灰、調整混凝土初凝時間及齡期等技術措施，可大大降低混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的水化熱，從而達到較好的混凝土澆筑效果。

（2）筏板大體積混凝土施工期間，保證勞動力、材料和機械設備的投入，為筏板大體積混凝土施工的順利進行提供保障。

（3）大體積混凝土澆筑前，須嚴格論證和審核施工方案，確保方案優(yōu)化合理；對現(xiàn)場施工管理人員和勞務隊作業(yè)人員仔細交底，保證現(xiàn)場施工組織有序，確保混凝土的澆筑質量。

（4）落實交通、供水、供電的保障措施，協(xié)調好周邊關系，以保證混凝土澆筑的連續(xù)性。確定主運輸線路，同時選好備用線路；確定罐車的數(shù)量，對上下班高峰期的罐車數(shù)量需要考慮適當增加；從生產(chǎn)能力、運輸能力、澆筑能力上預判混凝土澆筑的連續(xù)性；確保水電供應，做好氣象預報，防止不確定因素對混凝土澆筑產(chǎn)生影響；協(xié)調好城管、派出所、居委會、街道辦等關系，取得各方支持，為施工生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。

（5）作為應急預案，要求混凝土攪拌站提供1～2個備用攪拌站，采用同配合比應急供料。同樣，混凝土泵送設備、振搗設備、發(fā)電設備及施工人員均要求備用在現(xiàn)場，以應對現(xiàn)場隨時可能出現(xiàn)的意外，如設備損壞、停電、施工人員不足等。

難點三：工作量大，工期緊。根據(jù)本工程工期安排，土方開挖計劃2015年6月底完成，10月底完成地下室結構，12月底前完成裙房四層結構，2016年底完成地下室工程的裝飾。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）合理安排施工工序，分段組織結構驗收，提前插入裝修施工；在裝修施工階段合理安排工序穿插。

（2）優(yōu)化施工方案，選用施工工時短的模架體系以縮短工期；提高施工質量，降低返工返修率。

（3）加強與業(yè)主和設計方溝通，減少設計變更和技術核定對工程工期的影響。

（4）加強勞務管理，合理安排勞務進行節(jié)假日和夜間加班；為勞務人員安排春節(jié)期間的來回車票，以解其后顧之憂。

（5）采用激勵機制和獎罰措施，以提供勞務功效，縮短施工周期。

（6）若出現(xiàn)勞動力不足情況，則組織自有職工及其他現(xiàn)有工程人員進行調劑，力保本工程施工進度。

（7）發(fā)揮經(jīng)驗優(yōu)勢，合理組織施工，縮短每層工期，確?？偣て凇?/p>

難點四：現(xiàn)場場地狹小，平面布置有難度。本工程南北側兩端離圍墻僅有人行通道尺寸，圍墻外南側為山西省高等法院，北側離市政道路距離較遠；西側圍墻內離基坑外僅7m～8m，圍墻外為10m 寬的溝渠，溝渠外為市政綠化及市政道路；圍墻內僅東側有17m～18m 寬的場地，是現(xiàn)場唯一的場內運輸通道，也是施工主干道，又位于18m 深基坑的邊緣，因此不能作為材料堆場和加工場使用。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）第二層挖土完成后，在2號樓與3號樓之間筑一條路面寬6m 的混凝土斜坡道，從東側進出基坑。坡道底部標高約為 －10.0m，留土作為中間平臺，挖第三、第四層土方分別由中間平臺由南向北繼續(xù)做土坡道。預留土臺向西延伸至西側圍護，在二、三區(qū)第二施工段位置（后澆帶西側）澆筑場地及道路，場地上搭設鋼筋棚，設置鋼筋堆場，為2號樓、3號樓施工所用。

（2）為保證本工程各階段施工順利進行，尤其是大量的材料組織和構件按計劃及時安裝，結合施工任務、計劃節(jié)點要求和場地周邊環(huán)境條件，除塔樓安裝4臺 QTZ250型塔吊外，裙房區(qū)域計劃安裝3臺 QTZ80型塔吊并配以汽車吊，以提高該區(qū)域施工階段運輸大量材料的效率，確保材料能及時被調運利用，以免堆積占用場地。

（3）詳細編制材料進場計劃，按照工程進度需要先后分批進場，以免大量材料被積壓，浪費施工場地。

（4）現(xiàn)場可利用場地狹小，必須合理布置現(xiàn)場臨建設施，給施工區(qū)以更大的操作空間。因此，施工現(xiàn)場僅設置臨時辦公區(qū)及五金倉庫；生活區(qū)須到場外租場地搭建，或租用現(xiàn)成賓館和居民樓。

難點五：塔樓均為型鋼框架核心筒結構，鋼結構施工量大，質量要求高。4幢塔樓勁型鋼柱總重量近7000t，單件尺寸重量大、每層數(shù)量多，鋼結構制作、吊裝、焊接難度大，質量要求高且施工時間長，將直接影響每層樓的施工進度。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）優(yōu)化設計型鋼柱，所有節(jié)點及整體模型均進行三維放樣，繪制加工制作詳圖；詳細了解和分析現(xiàn)場施工工況，結合塔吊起重量，根據(jù)構件截面大小，盡量做到小構件加工成三層高、一般構件加工成兩層高、大構件加工層一層高，以減少現(xiàn)場焊接工作量；焊接作業(yè)盡可能在工廠進行。

（2）按計劃對鋼柱與主梁鋼筋的連接方式進行深化設計，原則如下：與翼板連接的鋼筋只設置單排，采用連接板與翼板工廠焊接，現(xiàn)場將梁筋放置于連接板上部，與連接板采用雙面焊連接；與腹板連接的鋼筋設置2～3排，在設計允許的情況下實施工廠開孔優(yōu)先方案，梁筋直接穿過；其余鋼筋采用焊接鋼筋套筒直螺紋連接；對于主梁鋼筋與框架柱不垂直的情況，兩端均焊接連接鋼板進行連接。這些措施可盡量減少現(xiàn)場焊接的工作量，有力保證施工的質量和工期。

（3）嚴格按照設計要求，制定鋼柱焊接部位的焊接材質及焊條等級；焊工技術人員必須持證上崗，且具有豐富的施工經(jīng)驗。

（4）充分發(fā)揮工程項目組對超大型鋼結構工程的施工技術經(jīng)驗，科學、合理地優(yōu)化設計節(jié)點，制定更詳細、經(jīng)濟和可行的施工方案，積極協(xié)調和指導各專業(yè)單位，共同完成本工程的建設。

難點六：工程規(guī)模大、涉及專業(yè)多，總承包管理協(xié)調量大面廣。本工程的分包商、供應商眾多，施工交叉作業(yè)多，機電設備和裝飾的標準高，大宗材料設備采購量大，導致總承包管理和協(xié)調難度大，必須采取行之有效的調控手段，以實現(xiàn)進度、安全、質量、成本等目標。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）成立專門的總承包管理部。根據(jù)項目實際情況，制定總承包管理制，投入相應管理人員，與業(yè)主、監(jiān)理一起管理好各專業(yè)分包。

（2）全面合理規(guī)劃、組織實施與管理自行完成的工作內容。本工程總包自行完成的工作內容主要包括：地下室和±0.000以上土建結構工程、型鋼結構制作安裝工程、地下室機電預留預埋工程。這些施工任務的順利完成將直接影響其他專業(yè)分包的穿插及進度。因此，總承包管理部必須嚴格控制自行完成工作的施工質量。其中包括：合理安排施工流程，確保施工進度計劃；加強施工現(xiàn)場的安全管理工作；做好與其他專業(yè)分包單位的配合與協(xié)調工作；等等。

（3）有效管理與協(xié)調各專業(yè)分包。本工程所涉及的專業(yè)分包單位較多，各專業(yè)分包單位所施工的工作作業(yè)面重疊、工序多、反復交叉。因此，總包單位應有效協(xié)調好各專業(yè)分包單位的工作，從整個工程施工角度出發(fā)，合理安排施工流程，及時提供后續(xù)工程的施工作業(yè)面，以保證各專業(yè)分包單位能夠正常施工；總包單位應對各專業(yè)分包單位的施工質量、安全、文明施工等方面進行嚴格管理，以確保整個工程施工能夠正常進行。

（4）為各專業(yè)分包提供全面服務。嚴格按照合同的規(guī)定與要求，為各專業(yè)分包單位提供全面的、有前瞻性的服務，包括為各專業(yè)分包單位提供現(xiàn)有的臨時水電，施工現(xiàn)場的塔吊、電梯、安全設施等；對各專業(yè)分包單位的辦公、生活設施進行總體規(guī)劃與安排。

難點七：幕墻安裝對主體結構成型尺寸和測量控制精度要求高。本工程4幢塔樓外立面均為玻璃幕墻。超高層建筑對幕墻深化設計及安裝要求高，對土建混凝土結構外立面構件、樓層標高尺寸的準確度要求比較嚴格，必須保證墻柱線條、層間高度相對偏差在安裝允許范圍之內。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）施工前專門針對建筑立面幕墻與結構圖紙進行核對，確保圖紙的一致性和尺寸的吻合性，及時消除結構偏差和建筑做法之間可能出現(xiàn)的誤差；進一步明確幕墻種類及施工范圍，在保證建筑立面效果的條件下，制定結構施工質量控制標準，并將其嚴格應用到結構施工過程的質量控制中。

（2）積極與設計師溝通，協(xié)同幕墻專業(yè)承包單位，盡早進行深化設計，有效解決幕墻在材料訂購、制作和安裝過程中可能出現(xiàn)的尺寸偏差和不匹配問題。

（3）根據(jù)幕墻安裝要求及超高建筑測量控制方法，專門制定施工測量方案，并嚴格貫徹于結構施工環(huán)節(jié)；提高結構模板體系控制標準和構件尺寸成型精度，將控制外立面結構墻柱、樓層邊梁和垂直度納入施工過程專項控制范疇，有效保證本工程幕墻安裝的精度和高標準要求。

（4）在施工過程中，采用高精度測量儀器和專業(yè)測量人員，設置三維空間測量技術，保證建筑物結構垂直度，線條平直和外窗洞口的橫平豎直效果。

難點八：安全防護要求高。該工程屬于超高層建筑，南側為居民住宅，東、西、北三面均為城市主干道，且西側區(qū)域因地下一層超市提前運營，人流量大，故對安全防護要求較高。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）施工樓層全封閉進行施工，外防護安全網(wǎng)采用綠色安全網(wǎng)和密目鋼絲網(wǎng)雙層防護，水平每隔5層設置水平兜網(wǎng)。

（2）樓層臨邊設置防護欄桿，對臨街的安全防護，按照相關文件要求間隔30m 在樓層設置懸挑防護棚；西側商業(yè)提前運營位置設置豎向安全網(wǎng)全封閉。

（3）加強對現(xiàn)場人員的安全教育，加強對現(xiàn)場的安全管理；設專人負責擾民接待工作，做好與周邊居民的溝通和協(xié)調；施工過程中，除采取措施降低噪聲、控制揚塵等污染。

難點九：不同標號的混凝土同時澆筑，在質量控制上有難度。本工程中，澆筑每層墻柱、梁頂板的混凝土均有多種混凝土強度等級，且澆筑體相互連接。如墻柱的混凝土（含梁高范圍內的墻柱）標號均大于每層梁板的混凝土強度等級；樓梯的混凝土強度等級小于其他結構的混凝土強度等級；地下室外墻有抗?jié)B要求，相連的內墻無抗?jié)B要求等。控制好不同構件的混凝土強度等級，既要減少浪費，又要防止混凝土澆注過程中出現(xiàn)冷縫。為此，工程項目組采用以下解決方案。

（1）混凝土澆筑施工前對施工管理人員、操作工人進行詳細交底，讓每位參與施工的人員都了解到哪些部位的混凝土之間標號有差異。

（2）施工人員和技術人員要與混凝土攪拌站加強溝通，要求每層每種混凝土強度等級都要開具配合比；按照施工現(xiàn)場的要求，從高標號到低標號，從有抗?jié)B要求到無抗?jié)B要求，按順序依次發(fā)送混凝土；每次變換混凝土強度等級前，前標號的混凝土必須多發(fā)1～2車，以彌補泵送設備內及泵管內預留積壓的和澆筑灑落到后澆筑區(qū)域的混凝土。

（3）為防止等級要求高的混凝土大量流至低標號區(qū)域，在樓面梁板高度范圍內柱墻，周邊用鋼絲網(wǎng)將兩種標號的混凝土隔開，墻板兩邊、柱四周鋼絲網(wǎng)位置離墻柱邊距離控制為250mm；同樣，地下室內與外墻相連的內墻，在外墻內側250mm 處用鋼絲網(wǎng)隔開。

（4）為了滿足不同標號的混凝土的澆筑頻繁變換澆筑地點，計劃使用液壓布料機澆筑，以提高澆筑功效。