现代施工技术在超高层建筑中应用

现代施工技术在超高层建筑中的应用

摘要:在我国人均土地逐年减少的现状下，产高层建筑的发展必然越来越受到人们的关注。本文结合超高层建筑目前在我国的发展趋势,对超高层建筑施工技术路线的优化作了论述,同时介绍我国超高层建筑施工中逆作法、整体滑模法、钢结构施工技术、混凝土泵送技术及钢—混凝土组合施工技术的应用情况,希望这些技术能在高层建筑施工中得到广泛的推广应用。

关键词:超高层建筑,现代施工技术,混凝土,钢结构

超高层建筑是现代工业化、商业化和城市化三者结合的必然结果,在土地资源十分稀缺的城市,尤其是我国人口众多、人均可利用土地面积少的情况下,修建适量的超高层建筑是我国建筑行业发展的必然方向。当前,随着超高层建筑的日益增加,高层建筑的的工程规模日益扩大、结构日趋复杂,从而导致了施工难度不断增加,施工环节增多,但这同时也促进了超高层建筑的施工技术不断革新、优化。

一、超高层建筑施工技术路线的优化

1 以主楼的施工为重点开展工作。超高层建筑的最主要特点是投资大、工期长、成本高,而工期长短在业主看来是非常关键的因素,因此必须突出工期保证措施,在保证施工质量的同时，采取有力措施缩短工期。在整个工程建设过程中,主楼的建设工期长短在整个工期的持续中处于至关重要的地位,所以缩短工期的关键就是缩短主楼的工期,在一般情况下应尽量将主楼的施工提前进行。缩短

工期就意味着要增加投入,因此要统筹规划,提高效益。

2 将基础和结构施工作为主线。施工前期都是以结构施工为主,牵涉面小、投入少,对缩短工期的影响相对也比较小。为了安全和稳定性需要,一般超高层建筑基础埋深都比较大,前期的基础工程量大、施工作业环境差、施工工期长。因此必须针对超高层建筑的作业条件和特点,提出一套有力的优化基础施工工艺和方案,尽量缩短基础工程工期,为工程总工期的缩短创造条件,结构施工也同样如此。

3 以高效的垂直运输体系为支撑。必须有效利用当今科技进步的成果解决超高层建筑施工作业面狭小、高空作业条件差、施工进度要求高的现状,例如为提高垂直运输体系的效率，尽量使用机械化施工。这样一方面可以加快施工速度,使施工工期明显缩短；另一方面能使节省出来的劳动力在人工环节上加大投入,提高施工质量。

4 强化流水作业配合,提高作业时间和空间利用率。超高层建筑施工作业面狭小,必须采取自下而上逐层施工的方法,可以利用垂直向上的特点,充分利用每一个楼层空间,通过有序组织,使各工种紧密衔接,实现空间立体流水作业,这样就可以大大加快施工速度,明显缩短建设工期。

5打造绿色施工环境。绿色施工要求施工单位不仅要实施封闭施工,使施工环境没有尘土飞扬,没有噪声扰民,也可以在工地四周栽种花草树木,或者实施定时洒水等除尘环节。还要提高资源和材料

利用效率,增加材料的回收利用能力等,但需要注意的是这些手段的前提是一定要确保工程质量。

二、我国超高层建筑的几种现代施工技术 （一）逆作法

逆作法施工的操作步骤如下：先沿建筑物地下室轴线或者周围修建地下连续墙等支撑结构,同时在建筑物内部的有关位置设置中间支承桩和柱,用来支撑施工期间在底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载；然后对施工地面一层的梁、板、楼面结构进行施工,作为地下连续墙的支撑；随后逐层向下开挖土方并浇筑地下各层结构,直至底板封底。值得注意的是由于地面一层的楼面结构已竣工,所以可以在向下施工的同时，组织人力向上逐层进行地上结构的施工，这样可以更快的缩短施工进度。 （二）整体滑模法

超高层建筑施工中普遍采用有利于主体结构的整体性的整体滑模法,这种方法可减少附着、运转、管网敷设等工作，节省费用，减少高空交叉作业,一方面有利于安全、文明施工；另一方面可以扩大施工作业面,加快施工速度。武汉国际贸易中心大厦的建设就采用过液压整体滑模法。 （三）整体爬模法

超高层建筑的筒体结构架设,常用整体爬模法施工。第一步是将配备整层高度的大模板，经若干个千斤顶通过支架及横梁整体平稳顶升到位后进行位置校正,再进行混凝土浇筑，待模板下口到达上

层楼面标高后,就可以进行水平结构的施工。采用整体爬模法的高层建筑有上海环球金融中心和北京国贸二期。 （四）钢结构施工技术

钢结构因为具有强度高、生产制作工业化程度高、施工速度快的特点而在超高层建筑中得到广泛应用。采用钢结构的超高层建筑,对钢结构的吊装、测控、焊接及吊装机械安装和拆除等技术都要求严格。深圳地王大厦的主体结构就采用的是钢结构,主楼中间部分为“核心墙+劲性混凝土”筒中筒结构,外框为全钢结构,箱形钢柱通过钢梁、斜撑与核心墙连接,楼面铺设压型钢板后浇混凝土,结构复杂,斜撑、异型构件多,施工难度大。 （五）核心墙+混凝土技术

在深圳地王大厦工程国内首次采用“核心墙+劲性混凝土”技术实践中， “8榀地面2层拼装后整体吊装”的吊装方法和“区域吊装、跟踪校正”的施工方法的使用,显著加快了钢结构的施工进度,减小了安装与土建交叉作业所造成的影响。使用该方法要求测量控制技术必须精准,该工程通过使用一整套激光铅直仪进行“双系统复核控制”保证了测量控制高于一般工程,所以能能达到较高要求。同时因为超高层钢结构的焊接形式复杂、焊接工作量大、对质量的要求很高,所以必须用合适的焊接工艺才能保证工程质量。 （六）超高层建筑的混凝土泵送技术

针对超高层建筑的混凝土强度高、体量大的特点,国内超高层建筑都采用泵送混凝土。为保证浇筑效果,要求泵送混凝土不但要具

有恰当的配合比,还必须配备相当数量的混凝土泵机和布料机。技术流程为:首先在现场布置混凝土泵机和配备混凝土输送直管和弯管，在固定输送管稳固的基础上进行泵送水泥浆或水泥砂浆，最后进行泵送混凝土工作。

掺粉煤灰和化学外加剂的“双掺技术”是国内的高泵程混凝土采用的主要技术。它是混凝土外加剂技术、配合比设计技术、泵送设备掺合料技术、泵管布置铺设技术和泵车操作技术的创新组合,该项技术的创新使混凝土泵送高度限制一次又一次被突破。 （七）钢—混凝土组合施工技术

这种结构高强度钢与混凝土的特性利用到了极致,达到了构件截面减小而结构整体强度提高得效果,存在钢管混凝土、型钢混凝土等多种形式。国内经常采用的是用圆形或多边形钢管内填充混凝土柱,例如深圳赛格广场采用了16mn 600mm×28mm的钢管混凝土结构；重庆世界贸易中心采用16mn 500mm×25mm的钢管混凝土结构，这些技术的使用不仅仅增加了高层建筑的稳定性，更提高了建筑本身的结构强度。 三、结束语

近几十年来,我国超高层建筑的建设得到飞速发展,与国际先进水平的差距也越来越小。以20世纪晚期和21世纪初期的超高层建筑为代表的中国高层建筑群,无一不充分体现了我国现代高层建筑施工技术的先进水平,尤其是我国超高层建筑的现代施工技术,已经形成了一套完整的工艺体系 ,并在海内外得到广泛应用。

参考文献:

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