高层建筑工程施工技术初探

叶耀清

摘 要：高层建筑工程施工方面就技术而言，难度大，施工常常非常复杂，对高层建筑施工技术的研究是建筑专家学者们所热衷的。本文从高层建筑工程施工的特点和难点出发，探讨高层建筑施工技术方面的相关方法，并对这些方法进行初步分析。

关键词：高层建筑； 施工技术； 分析

1.引言

现今城市化水平日益成熟，高层建筑正是一个缓解城市土地稀缺性行之有效的办法。目前，我国已有大批高层、超高层建筑建成或在建。由于高层建筑层数多和施工量大，其施工具有结构复杂，施工作业面窄等特点，加强对高层建筑施工技术的探讨非常必要。下面就从高层建筑工程施工技术出发，分析高层建筑工程施工方面相关的一些问题。

2. 高层建筑工程施工的特点与相应的难点问题

建设部主管部门从1984年起，对住宅和非住宅，高层建筑的判定标准一律以10层作为统计的起点，现在实际上超过50层的建筑现在比比皆是，目前中国最高的建筑物是2009年建成的广州塔，高度达600米。就主体结构的施工而言，高层建筑与多层建筑的施工技术有很多相同之处， 但也有不同的方面。 从逐层施工方法的角度来看，基本上相同，但从整体上来看，又有所区别，主要原因是由于高层建筑高度高、体积大，带来了施工方面的差异，高层建筑的施工特点可以用“高、深、大、长”4个字概括。与低层、多层建筑的施工相比，高层建筑施工具有如下特点和相应难点问题。

2.1 工程量大、施工布置难度大

近年来建工系统分析资料表明，多层建筑平均每栋2500平方米左右，高层平均每栋15000平方米左右，单位面积的工程量很大，对施工现场平面布置来说难度很大。

2.2 空中施工的高度高，垂直的运输量很大，安全方面隐患多

高层建筑施工工程量非常大，随着高度越高垂直运输量呈几何级递增，对于垂直运输设备在高度、运量和安全可靠性等方面都提出新的要求，此外防火、用水、用电、通信、临时厕所等在底层多层施工中较易解决的问题在高层，特别是超高层施工中往往难度较大。

2.3 基坑深度大，相应的支护结构方面费用高

高层建筑基坑一般随着高度增加而相应加深，支护施工工程量大，尤其是附近有建筑物、地下管线、城市道路等情况，这对于支护的强度、位移变形等都有很苛刻的要求。

2.4 高层建筑施工的新技术、新工艺繁多，技术水平要求高

低层或多层建筑的施工一般来说工艺上是传统熟练的、技术手段多，在高层建筑施工中基于建筑本身的复杂程度，新的技术、新的工艺、新的设备大量应用对于所有层面的工作人员都提出了很高要求，如高强混凝土的施工问题，大体积混凝土方面的施工问题，长距离泵送的混凝土施工、高层建筑测量放线工作、深基坑的施工支护问题、深基坑逆作法施工，深基坑施工时的降水及封水，高层钢结构的施工、高层外立面装修施工、高层模板体系，高层现代化设备安装等等都是高层建筑工程施工中的关键技术问题。

3 高层建筑工程施工技术要点

3.1 高层建筑地下室施工中采用逆作法施工技术

在高层建筑地下室中经常应用逆作法，逆作法具有缩短工程总工期、对环境影响小和节约项目成本等等优点。实践证明，利用深基坑逆作法的施工方法，可以带来良好的经济效益和社会效益。高层建筑中的深基坑逆作法的施工方法是指对于地面以下的部分，各层地下室采用从上到下的施工次序，利用地下室楼板结构的水平方向刚度以及抗压强度对基坑所产生支护作用，保证基坑的土方开挖。在深基坑逆作法的施工中，先进行预制混凝土桩的施工，第二步进行地下室地下连续墙的施工，接着在地下室内部柱网与剪力墙、框架梁结合位置，人工开挖护壁井道，一直到基础底板以下，基于柱下面或墙下面的预制桩，在基础的底板下面做两桩或者三桩承重面。利用护壁井道在承重面上安装钢管立柱，在立柱安装固定结束之后，再往钢管立柱内浇注微膨胀型混凝土。形成地下室的地下连续墙与钢管混凝土立柱共同组成逆作阶段充当挡土、阻水与竖向承重功能的体系。

3.2 高层建筑工程的混凝土强度控制

高层建筑施工中混凝土用量大以及施工周期长，受气候等工作条件影响的因素多，有时会有混凝土的强度离散性过大的问题，甚至是不合格，混凝土强度对于工程成功很关键，应该注意以下几点。

（1）配合比的选定。工程开始前一般都要根据设计书的指引配制不同等级强度的混凝土，然后到有资质的试验机构做级配试验，获得级配试验报告后，根据级配报告做实验室的配比试验，在施工中需严格按照此标准执行。需要特别关注在现场施工的过程中要考虑与级配是否相符，还需要进行试配和现场砂石实际含水比例的调整试验后最终决定砼配合比。

（2）严格混凝土养护制度。高层建筑施工常用泵送混凝土，泵送混凝土在缩短施工周期和改善混凝土施工性能方面有突出的优势。但在原材料、配比和振捣控制严格的情况下，有些工程仍出现混凝土强度不足。经分析其中原因，很多的情况是为了抢工期导致混凝土养护时间严重不足，因此对浇筑量大的大体积混凝土应有相应的养护方案，要认识到养护的重要性，安排专人负责从养护开始至养护结束的全过程。

3.3高层建筑施工中裂缝的控制

3.3.1 高层建筑施工中裂缝的设计

第一，设计永久性的伸缩缝，在外墙面合适的位置预留分隔缝等措施。第二，对于结构断面的突变导致应力集中的情况要避免，要很好地配置构造钢筋；对于墙体采用混凝土小型空心砌块等轻质材料的，增加设置距离不超过3 m的构造柱，在每一层墙高的中间位置安装与墙等宽厚度为12cm的混凝土腰梁，在另一端增设构造柱，预留的门窗口利用钢筋混凝土框进行加固；两种基体的交接处，需用钢丝网进行处理，特别要注意梁底位置的砌筑技术要求，合理设置屋面保温层与隔气层等等问题。第三，合理地设置后浇带，并应用相应补偿收缩混凝土技术，在混凝土中多掺纤维素类等方法。

3.3.2 施工中混凝土养护

在混凝土裂缝的预防中，我们要重视对新浇混凝土的早期养护。为使早期尽量避免减少收缩，需要做好构件的湿润养护，避免其表面的水分蒸发过快，产生较大收缩的同时而受到内部约束导致开裂。大体积混凝土重点在于控制升温，以及减缓砼的温降速度，以减少砼收缩，进而能提高砼的最大拉伸值。如果选用中低水化热类型的水泥，可以充分利用砼的后期强度，进行掺加或减水剂粉煤灰等物质，选择进行了认真配比的粗细骨料等，控制砼的出机和浇筑的温度，通过敷设散热孔或者通水排热的方法，避免水化热的高峰问题集中出现；同时在养护的过程中要对表面及中间、底部的温度进行监测。对混凝土进行浇筑后内部的最高温度和气温之间的温差要不超过25℃，避免因温差太大而造成混凝土产生裂缝。

3.4 高层建筑工程施工的测量控制

高层建筑高度高、层数多，对施工测量的精度有很高要求，因此在工程开工前很必要制定好施工测量方案，确定好进行测量的仪器，并事先根据施工方案设计好施工测量控制流程；高层建筑的控制轴线要准确及时地投影到建筑面层上，再根据控制轴线进行柱列线等细部放样，好方便进行绑扎钢筋，立模板和浇筑砼；高层建筑施工测量常规来说采用外控法和内控法两种方法相结合的形式，当用外控法投测轴线时，则是每隔数层需用内控法测一次来提高精度，减少垂直偏差的累积；当采用内控法时，常用激光铅垂仪法，首先在首层面层上做好平面控制，再选择四个适当的位置作为控制点，或者用中心“十”字控制方法，在浇筑上升到每一层楼面时，需要在相应的位置预留200 mm×200 mm的小方孔，此小方孔与首层层面控制点相对应，以确保能使激光束垂直向上穿过预留的小方孔。总的来说高层建筑施工的测量需要根据实际情况来采用切实可行的方法，无论哪种方法都要经过校对和复核，以保证精确无误。

4 结束语

以上分析了高层建筑的工程施工技术方面的相关问题，高层建筑由于层数多、结构工程量大、地下工程和装修设备较复杂，在施工组织管理上需要遵循保证重点，统筹安排，合理安排施工顺序，采用先进科学技术，合理安排施工现场。通过合理的施工组织，解决好各施工阶段的问题，降低成本和提高效益，以期按时、高质地完成高层建筑的施工任务。

参考文献：

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