高层建筑及现代施工技术的应用与探讨

库海兵

摘要：高层建筑见证着各个时代一个地区、一个国家的科技进步和经济繁荣。高层建筑施工具有标准高、空间小、立体施工等等诸多的特点，高层建筑也是建筑施工的难点。本文分析了高层建筑及施工难题，并探讨了几种现代施工技术。

关键词：高层建筑；现代施工技术；逆作法；转换层

一、高层建筑及施工难题

超过一定层数或高度的建筑将成为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一，且多无绝对、严格的标准。在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3高层建筑-2002）里规定：10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。在城市化进程中，高层建筑在不断发展，高层建筑最大的特点是高度大，当前世界上最高的建筑为阿联酋的哈利法塔高达828米，这些高度在不断的挑战着工程的极限。高层建筑施工中面临的问题主要有：

（1）作业空间的限制，施工设备使用率降低。高层建筑是采用垂直向上的方式建造的，低层建筑可以采用与底部面积同样的方式进行扩展，而高层建筑则采用逐级减小的方式进行建造，这样可以保证较大的作业面积。从而保证建筑施工的可行性，施工原材料的运输较为复杂，需要使用垂直升降机或者起重设备进行运输，同地面施工相比，运输方式较为复杂，严重影响施工进度。（2）工期时间长，受自然气候影响大。高层建筑施工量大，施工周期较长，工程作业要受到季节气候的影响，随着季节的变化，雨雪对高层建筑施工和人员安全的保证都带来了一定的难度。高层建筑施工中混凝土浇筑量大、钢筋使用量多，施工工序复杂。（3）高层建筑涉及范围广、专业多，并且科技含量高，需要的施工技术也有越来越高的要求。每一栋高层建筑都具有独特的个性，在每个专业、每个工序既要满足自身特定的作业空间和技术要求，又要满足施工项目中其空间位置所需的技术要求，甚至在每一条管线、预埋铁件及每一种机械设备上都有特定的要求，增加施工技术的工作难度，导致一些施工中出现的技术疑难问题。

二、高层建筑现代施工技术的应用

（一）高层建筑的地基和测量技术

1、我国各地地质环境不同，高层建筑的基础要因地而异，采取不同措施。当地基土质比较复杂，持力层较深，地下室埋置深度不大时，需要采用桩基础。预制桩的质量好，鉴别承载力的方法较为明确，使用的预应力空心管桩也有较大的承载力，在高地下水位地区可使用预制桩，但预制桩造价比较高，耗钢量比较大，截桩困难，施工噪音大，因此，可采用现浇桩对地基进行施工，现浇桩的造价较低，适应性强，噪音小，可作为发展的重点。当基础埋置较深时，施工技术较为困难，难以保证施工安全，应采用沉箱法或沉井法施工。

2、在工程开工前应制定好施测方案，并确定测量仪器，建立施工控制网，及时将控制轴线投影到建筑层面上，根据控制轴线做柱列线等放样。高层建筑施工测量要根据实际情况采取适当的方法，并且一定要经过复核和校对，确保测量的正确性。

（二）逆作法

逆作法是指先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。逆作法可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下层次多时，大约可节省工时1/3；受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响亦小；一层结构平面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与内撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。逆作法存在的不足，如逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械，使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。

（三）新预制混凝土构件技术

1、新型装配式楼盖结构

采用革新的预应力空心板，按预制装配式楼盖设计，以保持施工安装快速的优点，同时在楼板找平层中加配钢筋网片，使之具有相当于叠合楼板的整体性，捉高结构的抗震性能；用高强预应力钢丝作预应力主筋，提高构件的延性；提高构件的质量标准（高于现行的国标），以促使构件生产工艺和模具水平的提高，使构件生产集中于有一定规模和技术水平的预制构件厂，以保证构件的高质量；通过改进后的板侧面设计与灌缝材料，增强板缝间的抗剪能力；通过上述几项措施并可解决当前困扰民用建筑开发商的频频引发争议的现浇混凝土楼板裂缝问题。

2、预制轻混凝土内、外墙板和复合外墙板

与框架结构的结合，可逐步取代现有的砖混结构，从而实现民用建筑基本不用粘土砖的节地要求。预制外墙板、新型装配式楼盖与框架结构及已有的各种轻质内墙相结合，可形成框架现浇或预制梁、柱装配整体，其余均为预制装配的新型建筑体系。

3、叠合楼盖结构

以中、高强预应力钢丝作预应力主筋的预应力平板、带肋平板、空心板作预制板，与现浇混凝土叠合层组成叠合楼盖。减少了现场的支模施工工序和钢筋工程的工作量，具有很好的整体性，尤其适用于大开间民用建筑。

（四）转换层结构施工

随着近年来国内高层建筑的不断发展，带有转换层的框支剪力墙高层建筑愈来愈多，在高层建筑结构的底部，当上部楼层部分竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接连续贯通落地时，应设置转换层。由于高层建筑下部结构受力较大，上部结构受力较小，正常合理的布置应是下部柱网密、墙多，上部柱网疏、墙少。这样建筑功能要求就与常规结构布置之间产生了矛盾。为了满足建筑多功能的要求，就必须在结构中设置转换结构构件，以实现自上而下结构形式，轴线布置的自然过渡。转换结构构件所在的楼层就是转换层。为了实现转换层结构优良性能的发挥，不因其影响到高层建筑主体的质量，就要根据这些特点，进行针对性的施工，在其施工过程中，应注意以下几个问题。

1、支撑模板的施工要注重转换层及上层建筑的荷载

由于转换板自身的重量，还有上层结构的荷载，二者加到一起是一个不容小觑的，因此支撑模板的施工首先要有一个科学的、合理的施工方案，其支撑体系的设计还要符合转换板的结构特点。

2、注意大体积混凝土转换层施工

混凝土施工受湿度与温度及周围的环境影响较大，转换层的混凝土施工多是大面積大体积的施工，由于其所在位置与功能的重要性，更要考虑这种大体积混凝士在施工过程中有可能出现的温度裂缝和收缩裂缝的问题出现。可以施工过程中，采取减小混凝土温度差、温化以及混凝土收缩徐变的措施来进行预防。

3、转换层中钢筋骨架的施工

由于转换层要承受罗大的荷载，因此，施工时会在转换板中增加很多的钢筋，这些钢筋的高度较高，为了保证转换层的施工质量，一定要保证钢筋骨架的稳定性。

4、监测转换层施工过程中质量的控制

影响转换层施工质量的因素很多，有很多影响会在施工过程中就会显现出来，例如转换板会在施工过程中发生变形，混凝土出现裂缝等。为了保证转换层的施工质量，就应监控整个施工进程，如果发现影响转换层质量的问题出现，及时的进行纠正，避免出现更加严重的问题。

参考文献：

[1]许鹏.高层建筑施工质量管理措施的探讨[J].现代物业.2010（1）.

[2]刘凡.浅析高层建筑施工技术[J].价值工程， 2013年23期.