土建工程中高层建筑施工技术要点分析

邵忠芳

舟山世纪太平洋化工有限公司

摘要：通过对高层建筑定义及其发展历程的概述，依照具体实例详细阐述土建工程中高层建筑施工技术要点，为高层建筑施工技术提供类似经验。

关键词：土建工程；高层建筑；施工技术；要点分析

高层建筑，即超过一定高度和层数的多层建筑。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑；在英国，把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。我国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。

1 概述

1.1国外高层建筑发展历程

古代就开始建造高层建筑，埃及于公元前280年建造的亚历山大港灯塔，高100多米，为石结构（今仅留残址）。

现代高层建筑首先从美国兴起，1883年在芝加哥建造了第一幢砖石自承重和钢框架结构的保险公司大楼，高11层。1913 年在纽约建成的伍尔沃思大楼，高52层。1931年在纽约建成的帝国州大厦，高381米，102层。第二次世界大战后，出现了世界范围内的高层建筑繁荣时期。1962～1976年建于纽约的两座世界贸易中心大楼，各为110层，高411米。1974年建于芝加哥的西尔斯大厦为110层，高443米，曾经是世界上最高的建筑。加拿大兴建了多伦多的商业宫和第一银行大厦，前者高239米，后者高295米。日本近十几年来建起大量高百米以上的建筑，如东京池袋阳光大楼为60层，高226米。法国巴黎德方斯区有30～50层高层建筑几十幢。苏联在1971年建造了40层的建筑，并发展为高层建筑群。

1.2国内高层建筑发展历程

我国古代建于523年的河南登封县嵩岳寺塔，高40米，为砖结构，建于1056年的山西应县佛宫寺释迦塔，高67米多，为木结构，均保存至今。近代的高层建筑始建于20世纪20～30年代。1934年在上海建成国际饭店，高22层。50年代在北京建成13层的民族饭店、15层的民航大楼；60年代在广州建成18层的人民大厦、27层的广州宾馆。70年代末期起，全国各大城市兴建了大量的高层住宅，如北京前三门、复兴门、建国门和上海漕溪北路等处，都建起12～16层的高层住宅建筑群，以及大批高层办公楼、旅馆。

图1 建设中中国第一高楼上海中心大厦图

改革开放以来，我国1986年建成的深圳国际贸易中心大厦，高50层。上海金茂大厦于1994年开工，1998年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层。上海环球金融中心是位于上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年8月29日竣工。是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层。

进入新世纪第二个十年里，正在建设的上海中心，设计总高为632米，已于2013年8月3日实现主体结构封顶，按计划达到125层、580米的高度。大厦将于2015年建成，届时将以绿色“垂直城市”的姿态呈现全新“云端生活”方式，同时将再次刷新中国土建高层建筑高度史。

2 施工技术要点

2.1 工程概况

工程位于某市市中心，系新建高层住宅，建筑总高为108m。建筑面积为31912m2。其施工难点有：

（1）高空作业多。由于高层建筑楼层高且多，施工现场垂直运输工作量很大。在建筑材料、机具设备以及人员运输等工作均设计到高空作业问题，需严格按照安全技术要求作业，防止安全事故的发生。

（2）施工周期长。普通的高层建筑从基础施工到地面以施工周期大约需要1年左右的时间方可完成，地上结构及装饰的施工周期也要1年左右，总计近2年时间，对于超高层建筑施工周期甚至达到3-5年。故需科学组织生产，确保按期完成施工任务。

（3）基础埋深度较深。按现行规范规定，地基基础的埋深度应不小于建筑实际高度的1/12，若采用的是桩基础结构，除应不小于建筑高度的1/15外，还应有至少一层的地下室结构。为有效地确保高层建筑稳定性能够符合规范标准要求，故高层建筑基础都有较大埋深。

（4）施工要求相对较高。高层建筑施工中，主体结构主要为现浇钢筋混凝土，钢筋连接、模板加工、混凝土拌合浇捣等施工均需严格按照设计及现行规范执行。同时，部分采用钢结构构件，其安装要求更加严格。

（5）工程体量大。高层建筑工程分部工程多，需要少则几个、十几个多则几十个单位共同作业的情形，特别是复杂的超高层建筑，大大增加了总包施工组织及协调管理等综合管理方面的难度。

2.2 具体施工技术

2.2.1 深基础施工

我国幅员辽阔，南北、东西地质差异很大，高层建筑的基础更需要结合实际地质情况，采用不同的基础型式。在基础地基土质相对复杂，持力层较厚且深，而地下室埋置深度浅的情况下。建议采用桩基础形式。从我国钢材过剩的国情出发，宜多采用钢管桩等钢结构基础形式，同时加快现浇和预制的钢筋混凝土桩的使用。预制桩工艺成熟，工厂化批量生产，质量能够得到很好的保证，承载力加载直观。现浇钢筋混凝土灌注桩作为新兴工艺，这几年使用广泛，随着钻孔机械的更新，特别是旋挖钻机，施工桩基直径已经达到2m。现浇钢筋混凝土灌注桩桩适用地质范围广，噪声不高、成本低，可以作为发展重点。当基础埋置于软土地基中，深度特别深时，施工技术困难大，采用常规方法施工质量以及安全得不到保证，可采用钢沉井或钢沉箱法施工，确保深基础施工质量及安全。

2.2.2泵送砼

泵送砼技术作为高层建筑、特别是超高层建筑施工技术的重要组成部分。砼一次性連续施工方量巨大，一次性浇筑量达万方、甚至十万方。同时，对砼强度等级要求更高，对砼的配比提出了非常高的要求。根据高层建筑、特别是超高层建筑砼施工实际情况，高层建筑砼主要采用掺加化学外加剂与粉煤灰的双掺技术，确保泵送混凝土技术达到设计及规范的要求。同时，对砼泵车泵送性能提出了更高的要求。

2.2.3预制模板

根据高层建筑层高的主要一致性，结构施工重复性高以及竖向结构施工的优点，常用滑模法与爬模法来进行地面以上楼层的快速施工，这样可以有效控制层层施工工期，并极大的提高了高层建筑结构的整体性能。在实践生产过程中，将滑模法与爬模法两者有机联合起来，各取所长，极大的提高施工的实效性。同时，两种施工技术又具有一定的相同点，一是两者施工后的结构整体性都好，机械化程度都高；二是两者施工特性决定着较高的组织管理水平；三是两者对于异型不规则变化的结构物外观形状方面具有一定的限制；最后是两者对施工工期与施工成本的控制都具有及其有效的效果。

图2 高层建筑爬模施工图

2.2.4钢结构技术

在高层建筑尤其是超高层建筑施工当中，由于我国钢铁产能过剩突出，加之钢结构施工具有工业化强度高及施工速度迅速的特点。钢结构施工技术得以在高层建筑及超高层建筑广泛应用。其中包括高层超高层重型钢结构、大跨度空间钢结构、钢和混凝土组合结构以及钢叠合等等。尽管因为钢热传递非常快，在火灾发生时，钢结构将受到毁灭性的伤害。但是，随着科技的不断进步和发展，钢结构防火研究已经找到一种有效方法防止钢结构因温度原因导致结构力学性能消失情况。

3 结语

伴随着我国城镇化步伐的进一步加快，高层建筑、甚至超高层建筑也从大城市、特大城市移师小城镇，并成几何倍的增长，这就给现状高层建筑行业带来巨大的发展机遇，同时，在这一机遇期内也是对高层建筑施工技术莫大的考验，如何让技术更好的服务于小城镇如雨后春笋般的成长起来的高层建筑施工，成为每一名高层建筑施工技术管理人员应该思考的问题。本文结合笔者实践，对高程建筑施工技术要点进行分析，以期给同行带来抛砖引玉的效果，以此促进我国高层建筑施工技术水平不断提升。

参考文献：

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[2]张鑫.浅谈高层建筑施工技术要点[J].技术与市场，NO.2 2012：31-32

[3]彭昶.高层建筑施工技术要点分析[J].大科技，NO.7 2010：243-244