超高層建筑土建施工關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用

高名遠(yuǎn)

【摘要】全球經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展，工業(yè)技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新改革，直接推動(dòng)城鎮(zhèn)化發(fā)展邁入全新階段，促使城市人口數(shù)量驟增，人口密度隨之提高，人均用地面積則呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢。城市規(guī)劃用地保持相對(duì)有限，也推動(dòng)了城市高層建筑的快速建設(shè)，超高層建筑更是拔地而起。超高層建筑的出現(xiàn)，表現(xiàn)出良好的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，促使城市建筑用地緊張的情況得到一定的緩解。超高層建筑土建施工，由于施工環(huán)境存在明顯的復(fù)雜性，有關(guān)人員需對(duì)施工技術(shù)做到充分了解掌握，特別是關(guān)鍵技術(shù)。因此，超高層建筑土建施工期間，務(wù)必重視對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的充分了解掌握，并對(duì)此加以科學(xué)應(yīng)用，充分保證土建施工質(zhì)量，為超高層建筑提供可靠保障?；诖?，本文對(duì)超高層建筑土建施工關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑;土建施工;關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

緒論

我國城市人口密度普遍較高，人均土地資源相對(duì)有限，造成城市住房用地明顯過于緊張，住房面積難以達(dá)到一線城市人口的迫切需要。為使住房緊張問題能夠明顯地緩解，超高層建筑也就此出現(xiàn)，尤其是一二線城市的應(yīng)用尤為廣泛。通過不斷施工時(shí)間與技術(shù)發(fā)展，超高層建筑整體規(guī)模同樣獲得進(jìn)一步擴(kuò)大，側(cè)面反映出城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的基本情況。所以，針對(duì)超高層建筑，可有效節(jié)約土地面積，滿足人們居住需求的同時(shí)，使城市土地資源緊張局面獲得明顯緩解。不過，超高層建筑土建施工期間，由于施工環(huán)境相對(duì)復(fù)雜惡劣，存在較大安全隱患，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的充分了解掌握，并對(duì)此加以科學(xué)應(yīng)用，充分保證土建施工質(zhì)量，為超高層建筑提供可靠保障。

一、超高層建筑工程基本特點(diǎn)

1.建設(shè)周期較長，投入資金較多

同普通建筑工程進(jìn)行對(duì)比，超高層建筑特點(diǎn)相對(duì)明顯，施工期間，所涉及的工序、工藝等明顯更多，需施工人員保持密切配合。土建施工期間，各部門所需管理的施工內(nèi)容較為復(fù)雜繁瑣，針對(duì)施工現(xiàn)場，同樣需采取定期全面嚴(yán)格檢查，保證施工流程符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，更具科學(xué)合理性。所以，建設(shè)周期也相對(duì)更長，周期較長也成為基本特點(diǎn)。除此之外，土建施工期間，需大量資源，如材料、設(shè)備等，施工成本投入相對(duì)較高。

2.施工環(huán)境惡劣，施工難度較高

針對(duì)超高層建筑，結(jié)構(gòu)、功能和規(guī)模方面所表現(xiàn)出的特性，以至于施工環(huán)境更加復(fù)雜惡劣。同時(shí)，土建施工期間，周邊環(huán)境同樣也對(duì)施工產(chǎn)生一定的影響，尤其是自然環(huán)境影響，可能引起相應(yīng)的質(zhì)量隱患問題。針對(duì)超高層建筑，外部造型上存在明顯的獨(dú)特性，需通過精細(xì)化施工，方可使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)得到充分滿足，無疑使施工難度進(jìn)一步增加。除此之外，超高層建筑選址方面，多以城市中心區(qū)域?yàn)橹?，施工作業(yè)空間相對(duì)有限，平面布置更是存在較大難度，施工難度也進(jìn)一步提高。

3.施工技術(shù)要求相對(duì)嚴(yán)格

針對(duì)超高層建筑，地基基礎(chǔ)深度相對(duì)較深，土建施工期間，施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)以及混凝土施工技術(shù)等做到充分掌握，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)做到科學(xué)合理應(yīng)用，避免出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題，充分符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，超高層建筑不僅僅局限于高度標(biāo)準(zhǔn)，同樣對(duì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，所以，土建施工期間，務(wù)必基于嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)為主，以此對(duì)施工技術(shù)做出科學(xué)合理運(yùn)用。

二、超高層建筑土建施工面臨的問題

1.管理體系不完善

當(dāng)前我國高層建筑土建工程在開展階段，管理方面的不足屬于嚴(yán)重缺失，管理體系規(guī)范性不足，管理內(nèi)容較為松散，甚至管理制度方面存在各種缺失與漏洞，導(dǎo)致施工過程的管理工作缺乏合理性，無法滲透到各施工環(huán)節(jié)與細(xì)節(jié)部門，難以保障管理工作的實(shí)效性。由于高層建筑土建施工的周期相對(duì)較長，通常地基處理工程便需要花費(fèi)半年左右的時(shí)間，而多數(shù)建設(shè)企業(yè)的施工質(zhì)量管理體系常常未能在整個(gè)施工周期中保持好管控水平，導(dǎo)致建筑工程的質(zhì)量存在各種隱患，對(duì)其他因素的防控力度也存在不足。同時(shí)，施工單位與甲方在土建工程開展的前期需要簽訂協(xié)議，施工單位需要在既定的時(shí)間內(nèi)完成工程作業(yè)，因此部分施工單位為了能夠及時(shí)完成施工建設(shè)，避免工期延誤等問題，可能會(huì)降低對(duì)工程施工的質(zhì)量要求，而質(zhì)量要求降低了管理工作在制度標(biāo)準(zhǔn)、開展形式、重視性等方面必然會(huì)受到影響，導(dǎo)致施工過程的監(jiān)管力度存在嚴(yán)重不足。此外，當(dāng)前多數(shù)企業(yè)施工管理體系較為松散，管理人員之間、各施工單位之間的溝通交流較少，在實(shí)際施工中若發(fā)現(xiàn)問題，不利于及時(shí)處理，并且可能會(huì)產(chǎn)生管理盲區(qū)，無法對(duì)工程建設(shè)提供全方位的質(zhì)量監(jiān)管。

2.施工質(zhì)量無法達(dá)到要求

對(duì)于高層建筑土建工程來說，質(zhì)量是首要的兩大施工因素之一，而土建工程質(zhì)量對(duì)高層建筑本身來說也起到了基礎(chǔ)性作用，對(duì)于土建工程的質(zhì)量來說，其影響因素又能劃分為以下幾點(diǎn)：

（1）施工材料因素

施工材料是主要的構(gòu)筑條件，各方面性能參數(shù)包括規(guī)格、尺寸、強(qiáng)度等都會(huì)對(duì)建筑本身帶來決定性影響，因此施工原材料的采購、管理、使用等環(huán)節(jié)都是需要重點(diǎn)把控的關(guān)鍵內(nèi)容，但部分施工單位針對(duì)建筑工程的成本和經(jīng)濟(jì)效益的重視過高，導(dǎo)致質(zhì)量問題頻發(fā)，材料的選購也多選擇價(jià)格較為偏移的材料，這類材料的質(zhì)量本身便存在一定隱患，若材料的質(zhì)量無法達(dá)標(biāo)，那么建筑的質(zhì)量也會(huì)受到影響，甚至引發(fā)施工過程中的各種安全隱患。

（2）施工團(tuán)隊(duì)因素

人員也是影響施工質(zhì)量的主要因素之一，主要體現(xiàn)在施工操作與管理兩個(gè)方面， 主觀上又表現(xiàn)在技術(shù)能力與質(zhì)量意識(shí)上，若施工人員的技術(shù)能力不足，則會(huì)導(dǎo)致施工操作出現(xiàn)各種違規(guī)錯(cuò)誤行為，若質(zhì)量意識(shí)不足則無法重視自身的職責(zé)和施工質(zhì)量的重視性，對(duì)于管理人員來說則可能造成管理疏于形式等現(xiàn)象，導(dǎo)致高層建筑土建工程施工難以達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量及工期要求。

（3）技術(shù)工藝因素

技術(shù)工藝與上述兩點(diǎn)都是對(duì)建筑施工質(zhì)量影響最大的因素，而技術(shù)工藝也可以視做工程施工的靈魂，工藝的先進(jìn)與否合理與否對(duì)建筑帶來的影響是決定性的，若技術(shù)工藝存在問題或未能科學(xué)選擇，則會(huì)導(dǎo)致工程建設(shè)參數(shù)與設(shè)計(jì)方案存在較大差別，導(dǎo)致建筑建設(shè)質(zhì)量無法保證。

三、超高層建筑土建施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究

1.混凝土泵送

土建施工期間，關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用上，混凝土泵送是其中較為重要的內(nèi)容。各施工環(huán)節(jié)流程，混凝土屬于重要基礎(chǔ)材料，表現(xiàn)出良好性能，且成本相對(duì)合理，可使結(jié)構(gòu)保持良好的穩(wěn)定性。所以，不論各類建筑，均需以混凝土為原材料，完成土建施工。除此之外，結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間，需通過鋼筋混凝土為主，完成土建施工，使結(jié)構(gòu)可以良好的承載力，對(duì)裂縫、垮塌等做到有效防范。為對(duì)混凝土材料加以合理使用，且保證質(zhì)量不受影響，超高層建筑中，需對(duì)混凝土泵送技術(shù)加以合理運(yùn)用，為混凝土質(zhì)量提供可靠保障。針對(duì)混凝土泵送施工，流程相對(duì)較為復(fù)雜，需對(duì)有關(guān)設(shè)備采取穩(wěn)固安裝。之后，對(duì)管道采取穩(wěn)定固定，確保泵送期間不會(huì)發(fā)生脫離與堵塞等情況。穩(wěn)定固定之后，便可進(jìn)行泵送，確?；炷量捎晒艿垒斔偷街贫ㄊ┕の恢?。對(duì)泵送技術(shù)的合理有效運(yùn)用，需對(duì)混凝土質(zhì)量、規(guī)模方面的標(biāo)準(zhǔn)加以重點(diǎn)關(guān)注。通常而言，泵送所需混凝土總量相對(duì)較多。供應(yīng)不足的情況下，勢必會(huì)對(duì)正常施工產(chǎn)生不利影響。與此同時(shí)，混凝土質(zhì)量同樣需保持重點(diǎn)關(guān)注，依托雙摻技術(shù)，促使質(zhì)量符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，以防出現(xiàn)堵塞與凝固等問題，為泵送施工提供可靠保障。

2.逆向施工

超高層建筑土建施工期間，逆向施工技術(shù)的應(yīng)用尤為重要，也是關(guān)鍵技術(shù)之一。逆向施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)基于標(biāo)準(zhǔn)流程為主。針對(duì)超高層建筑，土建施工期間，會(huì)設(shè)計(jì)相應(yīng)的圍欄設(shè)施，澆筑施工期間，以圍欄當(dāng)作基礎(chǔ)沿線，基于預(yù)定方向?yàn)橹?，開展逆向施工。以此種方法為主，可為基礎(chǔ)質(zhì)量提供可靠保障，以防出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題，避免后期施工建設(shè)產(chǎn)生不利影響。土建施工期間，有關(guān)地下室部分，需以軸向當(dāng)作基礎(chǔ)核心，并對(duì)有關(guān)部分完成澆筑，使質(zhì)量可以符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，為確保支撐點(diǎn)位置的承載力可以獲得充分保證，目標(biāo)區(qū)域范圍，需對(duì)支撐柱采取合理設(shè)置，為逆向施工奠定基礎(chǔ)條件，以此為施工質(zhì)量提供可靠保障。

3.混凝土施工技術(shù)

針對(duì)超高層建筑，混凝土結(jié)構(gòu)屬于非常重要的結(jié)構(gòu)形式，土建施工期間，混凝土施工技術(shù)也顯得尤為關(guān)鍵。混凝土施工期間，需對(duì)原材料質(zhì)量加以嚴(yán)格檢查與重點(diǎn)管控，嚴(yán)禁不符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的原材料進(jìn)場。與此同時(shí)，有關(guān)混凝土配比方面，應(yīng)當(dāng)基于科學(xué)試驗(yàn)明確的科學(xué)配合比為主，以此完成配比攪拌，并對(duì)攪拌溫度、時(shí)間等方面，做出合理準(zhǔn)確把控。交班結(jié)束之后，有關(guān)人員則需要對(duì)質(zhì)量采取重點(diǎn)仔細(xì)檢查，確保質(zhì)量符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)?；炷翝仓┕て陂g，施工人員應(yīng)當(dāng)基于具體情況與嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，完成澆筑施工操作，澆筑過程中還需做好振搗操作，避免出現(xiàn)漏振或是過振等問題，使混凝土結(jié)構(gòu)所具有的壓實(shí)度，能夠充分符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，澆筑和振搗施工完成，施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工質(zhì)量采取重點(diǎn)嚴(yán)格檢查，質(zhì)量符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的情況下，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)合理的有效養(yǎng)護(hù)操作。有關(guān)養(yǎng)護(hù)時(shí)間上，則需基于天氣與溫濕度等綜合情況為主，需超過7d。

4.鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

土建施工期間，鋼結(jié)構(gòu)同樣屬于經(jīng)常應(yīng)用的施工技術(shù)，強(qiáng)度可靠的同時(shí)，可對(duì)高溫環(huán)境表現(xiàn)出良好的抵抗性，且防火性能同樣較為良好。針對(duì)超高層建筑，由于安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，若遇到火災(zāi)等情況，常規(guī)結(jié)構(gòu)難以提供長時(shí)間安全支撐，對(duì)逃生時(shí)間造成相應(yīng)的影響。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ω邷鼗鹧娴刃纬闪己玫挚?，能夠?yàn)樘由鸂幦「訉氋F的時(shí)間，應(yīng)用效果相對(duì)顯著。土建施工期間，需對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工加以重點(diǎn)關(guān)注，尤其是鋼結(jié)構(gòu)塔吊，需保證足夠的起重能力。同時(shí)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)做到充分了解，充分保證鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，以此為土建施工提供可靠保障。

5.軟土地基處理

（1）強(qiáng)夯加固技術(shù)

對(duì)強(qiáng)夯加固技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能夠使軟土地基所具有的結(jié)構(gòu)得到明顯的改善，確保軟土結(jié)構(gòu)部分，獲得有效地強(qiáng)化，軟土層密實(shí)度可以獲得顯著提高。與此同時(shí)，軟土層所含過多水分，同樣能夠以強(qiáng)夯的方式，對(duì)過多水分有效排出，確保土層密實(shí)度得以顯著提高。除此之外，軟土表面部分，還需對(duì)排水管道做出合理設(shè)置，便于對(duì)過多水分有效排出。針對(duì)軟土內(nèi)部，部分水分通過強(qiáng)夯的方式，得以有效排出之后，則需重視對(duì)軟土表層部分采取科學(xué)合理的固化處理。通過對(duì)固化劑的合理摻入，能夠促使固結(jié)能力獲得顯著提高，確保軟土地基能夠充分符合嚴(yán)格的施工標(biāo)準(zhǔn)。

（2）除水固結(jié)技術(shù)

第一，以重物壓力方式為主，基于自上而下形成擠壓作用，確保土層縫隙能夠得以有效變小，并利用事先設(shè)置的排水設(shè)施，對(duì)過多水分采取有效排出。第二，以真空預(yù)壓方式為主，位于軟土土層表層位置，對(duì)密封膜進(jìn)行有效覆蓋，通過對(duì)土層空氣采取真空抽取，并利用事先設(shè)置的排水設(shè)施，對(duì)過多水分采取有效排出。第三，以降水預(yù)壓方式為主，針對(duì)含水量相對(duì)較高，或是上部位置含有砂質(zhì)土層的情況下，此種方法較為適用。針對(duì)軟土層，以降低水位的方法，采取科學(xué)合理處理，也能夠利用事先設(shè)置的排水設(shè)施，對(duì)過多水分采取有效排出。

6.混凝土養(yǎng)護(hù)

針對(duì)超高層建筑，土建施工期間，混凝土屬于重要基礎(chǔ)材料，所以，混凝土養(yǎng)護(hù)也成為十分重要的環(huán)節(jié)，務(wù)必對(duì)此保持重點(diǎn)關(guān)注，以防出現(xiàn)不必要的質(zhì)量問題。超高層建筑，在土建施工方面，表現(xiàn)出較高的難度，若需采取返工處理，勢必對(duì)工期、資金等方面造成不利影響，以至于經(jīng)濟(jì)效益無法得到充分保證。鑒于此，混凝土養(yǎng)護(hù)期間，務(wù)必基于超高層建筑所具有的特點(diǎn)，對(duì)養(yǎng)護(hù)方法做出科學(xué)選用，以此為施工質(zhì)量提供可靠保障。比如，有關(guān)混凝土配合比方面，需做出科學(xué)優(yōu)化，確保符合土建施工的具體情況，使養(yǎng)護(hù)難度可以得到明顯減小，符合嚴(yán)格施工標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，在養(yǎng)護(hù)時(shí)間以及溫濕度條件等方面，應(yīng)科學(xué)規(guī)劃與綜合考慮，以防發(fā)生裂縫等情況，充分保證混凝土質(zhì)量。

結(jié)論：

建筑行業(yè)的深化改革發(fā)展，超高層建筑數(shù)量快速增加，施工建設(shè)期間，關(guān)鍵技術(shù)的充分掌握與科學(xué)應(yīng)用發(fā)揮著重要的影響和作用。基于施工現(xiàn)狀分析，超高層建筑土建施工依然凸顯出相應(yīng)的隱患問題，有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，務(wù)必積極對(duì)此加以創(chuàng)新完善。超高層建筑土建施工期間，關(guān)鍵技術(shù)方面，需對(duì)此做出充分掌握，使土建施工質(zhì)量能夠獲得充分保證，以此為超高層建筑提供可靠保障，最終促進(jìn)建筑行業(yè)良好發(fā)展。

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