高层建筑施工的新技术

高雪平

【摘要】本文介绍了现代高层建筑施工特点和高层建筑工程施工技术现状，分析了高层建筑施工的新技术。

【关键词】高层建筑施工新技术

Abstract: This paper introduces modern high-rise building construction characteristics and high building project construction technology with analysis of the current situation of the construction of the high-rise building new technology.

Key Words: High-rise Construction; Construction; New Technology

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号

随着我国社会主义经济建设的快速发展，建筑业得到前所未有的拓展空间逐渐成为国家重点建设产业之一。高层建筑是城市化、工业化和科技发展的产物。高层建筑的发展，为施工技术的进一步发展提供了广阔的天地。建筑工程施工技术是工程开始的保证，是施工、交工系列环节的指导性文件，是工程质量的保障，也是工程师现场工作的参照依据，它处于承上启下，至关全局的地位，对建筑工程整体质量有着重要的影响，可见重要性非同一般。再加上高层建筑的特殊性，投入较大，施工工期较长，且作业面较为狭窄，因此对高层建筑各个环节的施工技术要求也提到了一个新的高度。与此同时，随着高层建筑结构施工涉及的专业内容越来越多，新技术、新工艺、新产品不断推出，施工技术得到了迅猛发展，施工工艺越来越广泛地应用到施工中。打破常规施工工艺，不断出现新的施工方法和施工技术，并相互渗透，使施工形成多样化，不仅为新工艺新技术新产品的应用开拓了施工的新领域，同时，施工技术的进一步发展，更为高层建筑的顺利进行奠定了坚实的基础。

一、现代高层建筑施工特点

1、高空作业多

由于高层建筑物的自身高度大，垂直运输工作量大。高空作业要处理大量的材料、制品、机具设备和人员的垂直运输。在施工全过程中，要认真做好高空安全保护、防火、用水、用电、通讯、临时厕所等问题，防止物体坠落打击事故。

2、基础埋置深度深

高层建筑为了保证其整体稳定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12；采用桩基时，不宜小于建筑物高度的1/1（5桩的长度不计算在埋置深度内），至少应有一层地下室。因此，一般埋深至少在地面以下5m。超高层建筑的基础埋置深度甚至达20m以上。深基础施工，地基处理复杂。尤其是在软土地基，基础施工方案有多种选择，对造价和工期影响很大。研究解决各种深基础开挖支护技术，是高层建筑施工的重点之一。

3、高层建筑体量大，工程量大

高层建筑由于工程量大，工程项目多，涉及单位多、工种多。特别是一些大型复杂的高层建筑，往往是边设计、边准备、边施工，总、分包涉及许多单位，协作关系涉及众多部门。这就带来了高层建筑施工计划、组织、管理、协调的难度大。必须精心施工，加强集中管理。当然，由于高层建筑层数多、工作面大，就可充分利用时间和空间，进行平行流水立体交叉作业。

4、高层建筑施工周期长

一般高层建筑的施工周期平均为两年左右。要缩短施工周期，主要是缩短结构和装饰施工周期。各种高层结构体系可以采用不同的施工方法。而现浇混凝土是高层建筑施工的主导工序，合理的选择模板体系是缩短主体结构工期，降低成本的主要途径之一。

二、高层建筑工程施工技术现状

依据高层建筑特有的工程施工特点，国家和建筑施工单位不断加强施工技术的研发和施工理论的革新。目前，高层建筑主要以钢筋混凝土建筑为主，并不断发展为钢结构或钢混结构，有效減轻建筑自重。针对施工材料，不断优化和筛选性能优良、便于施工和运输的施工材料，并考虑配合混凝土进行浇注或模块化处理。

1、高层建筑工程地基施工技术

在高层建筑中，地基基础是整个建筑的重要组成部分，是建筑的结构基础和支撑点，依据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范》的相关规定，高层建筑的地基深度应为建筑高度的1/15左右，因此，深地基施工工程俨然成为高层建筑工程施工的前提条件。

地基桩基施工技术。桩基施工技术是目前应用最广泛、也是较成熟的一种地基处理形式。其中，发展和应用最广泛的是灌注桩施工技术，它不仅适应各种复杂地质，还能根据荷载选择施工级别。现浇灌注桩的发展也越来越迅速，其整体承载力可达1万KN以上，而传统桩型中泥浆护壁孔桩，因其适用性强，已成为高层建筑的主要桩型之一，国家积极推广建筑基础桩底、桩侧后注浆技术，并配合超声检测技术，逐步形成具有特色的灌柱桩施工集成技术，并不断研发动态、静态测量技术，并开发相应的计算机模块，适时掌控桩基承载力的状况。

地基基坑支护施工技术。我国高层建筑得到快速发展，但其施工地基基坑深，开挖难度大，已成为制约高层建筑施工的关键技术。由于高层建筑深基坑支护工程是集挡土、支护、防水、监测等的系统工程。目前，我国建筑行业研发的基坑支护系统分两种，分别是逆作拱墙和土钉墙，两种支护的造价都明显低于传统支护价格。

2、高层建筑工程基础施工相关技术

混凝土施工技术。高层建筑工程施工需要大量的土石材料，特别是在浇筑方面需要大批混凝土，而混凝土重要的指标是抗压强度，影响其抗压性能的因素主要是水泥的强度和水灰比，强化混凝土出厂的检验和混凝土制备中的检测，确保使用混凝土的性能。强化施工混凝土的泵送技术，确保工程进度和质量。施工单位应积极开发研制混凝土浇筑新工艺，在确保混凝土性能的前提下，不断革新现有的支模技术，加强支模材料的优选，动力提升设备的研发，并向大模块方向发展，集约化发展拆模施工技术，确保高层建筑施工的进度。

钢结构工程施工技术。在高层建筑工程领域，钢结构因其特有的超强度、抗压抗弯、自重小等优势，并且施工进度快、节能环保、抗震性能好，在我国得到不断地推广和发展，特别是在钢结构的吊装、连接和钢结构表面防护等方面发展迅速。

三、高层建筑施工的新技术

1、逆作法

逆作法多用于高层建筑施工中，是一种比较新的施工技术，其工艺原理如下：首先，设置地下室的边墙或基坑的围护结构，即沿着建筑物周围浇筑地下连续墙；其次，在建筑内部打入中间支撑桩，以此来支撑底板封底之前的结构自重以及施工荷载；再次，逐层向下开挖土方并浇筑各层地下结构，直至底板封底。此时地面一层结构基本完成，为上部结构施工创造了有利条件，使上下部施工可同时进行。根据施工过程的不同，逆作法大致可分为以下几种类型：全逆作施工、半逆作施工、部分逆作施工以及分层逆作施工等。逆作法与传统的施工方法相比，其具有以下几方面的特点：其一，能够大幅度缩短总的施工工期；其二，基坑变形较小且领进建筑物的沉降也较少；其三，可以节约大量的施工费用；其四，简化施工工序，经济效益较为明显。

2、结构转换层施工技术

高层建筑从其功能一般要求下部应为大空间的轴线布置，而上部则应为小空间的轴线布置，这一要求恰恰与结构合理与自然布置相反，究其根本原因为高层建筑主要是下部楼层的受力较大，而上部则受力较小，所以在进行布置时应以下部刚度大、柱网密、墙多为主，而到上部则需减少墙和柱，并扩大轴间距，这就使得结构的正常布置与建筑功能之间产生了矛盾，为了能够满足建筑功能的要求，致使结构必须按照与常规相反的方式来布置，即上部布置小空间，而下部布置大空间，上部应布置刚度较大的剪力墙，下部则应布置刚度较小的框架柱，想要实现这样的结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。此种转换层目前已经被广泛应用于框架剪力墙等结构体系中。

3、混凝土泵送技术

由于高层建筑对混凝土的强度要求较高，且体量较大，因此，均采用混凝土泵送技术。而为了确保混凝土的浇筑功效，不仅要求泵送的混凝土应具有适当的配合比，而且还必须使用一定数量的混凝土泵机和布料机，其施工流程如下：现场布置泵机→配备好直管和弯管→固定混凝土浆液输送管→泵送水泥浆液→泵送混凝土。目前，我国的高泵程混凝土主要采用双掺技术，即掺化学外加剂和粉煤灰，其综合反映了混凝土的掺合料技术、外加剂技术和配合比技术等，使混凝土泵送的高程不断突破，上世纪末期，我国已经开始采用一泵到底的方法将混凝土泵送至高空浇筑地点。

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