高层建筑工程施工及其施工技术研究

孙先亮 张风家

摘要：随着当今社会经济的发展与城市化进程的不断加快，超高层建筑是城市中的主要建筑类型，其虽然有效节省了城市土地资源，但同时也给施工工作带来了更多要求和更大难度。本文首先对高层建筑进行了概述，其次阐明了高层建筑工程施工主要要求，最后分析了高层建筑工程施工关键技术，希望有助于促进我国高层建筑的发展及其施工技术的进步。

关键词：高层建筑建筑工程工程施工施工技术

Research on Engineering Construction and Construction Technology of High-Rise Building

SUN Xianliang ZHANG Fengjia

（Weifang Changda Construction Group. Weifang， ShandongProvince，261205China）

Abstract： With the development of social economy and the accelerating process of urbanization，super high-rise building is the main building type in the city. Although it effectively saves urban land resources， it also brings more requirements and greater difficulties to the construction work. Firstly， this paper summarizes the high-rise buildings， secondly expounds the main requirements of high-rise building engineering construction， and finally analyzes the key technologies of high-rise building engineering construction， hoping to help promote the development of high-rise buildings and the progress of construction technology in our country.

Key Words： High-rise building; Architectural engineering; Engineering construction; Construction technique

1高層建筑概述

根据我国相关标准，将7～9层的住宅建筑划分为高层建筑之列;除住宅建筑外，建筑高度>24m的民用建筑（不包括单层公共建筑）也属于高层建筑。建筑高度的具体计算标准为：若为坡屋面，则以室外设计地面到檐口的高度来计算建筑高度;若为平屋面，则以室外设计地面到屋面面层的高度来计算建筑高度;若为同时具备多种屋面形式的建筑，则以上述方法分别计算后取最大值来计算建筑高度;此外，局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、各类设施、各类机房、楼梯出口小间等，可不在建筑高度的计入之内。高层建筑的主要优势是通过提高建筑的层数来扩大建筑空间面积，而同时减少土地资源占用面积;换言之，高层建筑是将建筑空间延伸到了上方。在如今城市人口日益密集、土地资源日益紧缺的背景下，建设高层建筑是最佳的解决之道。

2高层建筑工程施工主要要求

2.1地基建设要求

在高层建筑工程施工中，为保证建筑结构的稳固性，对地基建设提出了较高要求。一般不同级别的高层建筑工程的桩基深度要求各不相同，部分高度相对较高的工程的桩基深度可能会超过20m。具体的地基类型也需根据实际情况进行合理选择，常用的有箱形地基、筏形地基、条形桩基等。打好地基是保证施工质量的第一要求。

2.2施工机械设备要求

在高层建筑工程施工中需要运用到多种多样的施工机械设备，且无论哪项施工环节均对施工机械设备的要求很高，必须结合实际情况选择合理、先进的机械设备，才能够有效保证施工质量。其中，比较重要的几类机械设备有打桩机、压装机、高层施工吊车、混凝土泵送机、混凝土固定运输泵等。

2.3施工工艺要求

相较于普通建筑工程而言，高层建筑工程对施工工艺的要求更高。高层建筑工程施工需采用一些专门的、相适应的施工技术体系，并在工艺选择上要对结构、材料等进行充分考虑，还要根据实际情况优化施工工艺流程。

3高层建筑工程施工关键技术

3.1桩基础施工技术

3.1.1灌注桩施工技术

在高层建筑工程灌注桩施工中，第一步是埋设护筒，注意严格根据工程标准选择厚度合适、内径适宜的钢护筒，并确定合理的护筒埋深;保证灌注桩与护筒之间中心性重合，严控平面误差;通过分层夯实法将护筒周围彻底夯实。第二步是配置泥浆，通过反复试验来获得最佳配比方案，应用高速回转搅拌机来进行泥浆配制。第三步是开展钻孔作业，须提前利用泥浆泵对泥浆实施灌注;在钻孔前进行有效的对位，确保钻头与桩位精确对准;按照合理顺序进行钻孔打桩，期间确保钻头始终对准桩基中心位置、机身始终保持平稳、钻杆始终保持垂直向下、钻头始终保持正常，并合理控制钻孔机械设备的运行速度和冲程;钻孔完毕后还要进行严格的成孔检测，确保孔径、孔深、孔斜度等达标。第四步是进行清孔，合理选择换浆法、抽浆法、空压机喷射法、掏渣法等，将孔底泥浆、沉渣等清理干净。第五步是制作及安装钢筋笼，采用连续、多节流水法进行制作;将钢筋笼高度与支架底面的间距控制在合理范围内、各主筋间距离保持相同;在上提钢筋笼时将力度控制好避免发生上浮;保证焊接口质量合格;安装时确保将钢筋对准孔，放入期间避免钢筋笼碰到孔壁，并控制好高度。最后一步是混凝土灌注，须配合导管进行灌注，选择合适的混凝土灌注方法，如连续灌注法等;在混凝土下落期间保持一定的冲击能量，将导管对准井孔中央埋深于混凝土中2～6m为宜;实时观察管内混凝土下降清孔情况、孔内混凝土面高度情况、孔内水位升降情况等，根据实际情况实施提升、拔管等;首次灌注后，根据实际情况进行适当调整，确保在混凝土初凝前完成所有灌注作业[1-2]。BC97749E-30DB-45F1-AF64-AF3E3D0F47CF

3.1.2预制桩施工技术

预制桩主要分为两类：一是混凝土桩，二是钢管桩。在高层建筑工程预制桩施工中，需注意合理控制预制直径，一般要求预制直径达到150～300mm;先将打桩机等机械设备就位，再挂设吊装钢丝绳，然后实施吊装;整个施工过程要严格遵循规范施工流程，先通过双向校正桩尖来稳桩，再实施2～3次捶打，然后检查确认桩的垂直度良好后再进行入桩环节，同时详细记录贯入度[3-4]。

3.2混凝土施工技术

在高层建筑工程混凝土施工中，首先要开展好混凝土浇注作业，注意需按照合理的主次顺序进行浇筑，并采用分层浇注法，具体又可分为斜向分层浇筑法、全面分层浇筑法、分段分层浇筑法等，根据实际情况进行合理选择;在混凝土浇注过程中需合理控制好每层的浇筑厚度，同时采取有效措施来预防泌水问题;充分遵循“边浇筑、边振动”的原则，并合理掌控好振距及保持快插慢拔，预防漏振或过振等现象的发生;混凝土浇注完毕后的1～6h内及时进行二次浇灌或二次压光，避免混凝土表面形成塑性裂缝。其次要对混凝土温度进行有效控制，以保证混凝土结构的拉伸强度和凝结强度达标;通常可采取对砂石材料进行一定的抗直射、防直射处理等措施来控制混凝土温度，或者也可以通过冰水搅拌的方式来对混凝土进行降温。再者要对混凝土湿度进行有效控制，以避免混凝土结构形成干缩裂缝;通常是通过浇水来保持混凝土湿度，从混凝土凝结阶段开始即需对混凝土进行浇水养护，同时在混凝土浇筑完毕后的6～18h内还要继续进行保湿养护，可采取使用维持饱和水的麻袋、草袋等对混凝土结构表面进行遮盖的方式来进行养护，总养护时间至少为28d，个别重要部位还需结合实际情况适当延长养护时间[5-6]。

3.3钢结构施工技术

在高层建筑工程钢结构施工中，第一步是吊装施工，又分钢柱吊装和钢梁吊装。在钢柱吊装中，对于直钢柱可采用一点起吊法，若吊耳安装位置为顶板，则焊接时需先割除吊耳;吊点可设置在钢柱两端的焊接带圆孔的耳板上，利用四根强度足够高的单绳吊挂进行吊运，通过挂设倒链来合理调节斜柱倾斜度来维持吊装平衡。在钢梁吊装中，应确保将钢柱及其连接钢梁共同安装完成;钢梁在预制加工时就要在上翼缘部位焊接好吊耳，否则也可选择直接在构件上进行开吊装孔;吊点位置宜选择在钢梁端头并距离钢构件1/4处;对于一些大构件主梁，也可选择采用捆绑法进行吊装。第二步是焊接施工，在焊接前先做好全面清理;在焊接过程中对焊缝周围母材加强保护，防止定位焊产生裂纹，并保证角焊缝连工件的密贴性;焊接完毕后需尽快清除熔渣。最后是防火喷涂，采用专用喷涂工具在钢结构表面进行喷涂，期间要注意控制好喷涂厚度。此外，还可以采用逆向施工方式，即先沿地下室的軸线完成连续墙施工、支护施工、浇筑作业等，再以之充当地下中间支承桩，开展地上第一层梁板楼面的施工作业;之后逐层向下开挖，实现地面与地下同步施工。

3.4模板施工技术

在高层建筑工程模板施工中，首先要规范安装梁板支柱，根据地面标高、楼层顶板厚度等来进行安装，重点加强柱箍的安装，按照由上到下顺序并合理确定柱箍间距，确保柱箍与模板间连接紧密;柱箍安装完毕后，还要借助钢管等强化固定柱模;若梁板支柱的柱断面过大，可用高强度对拉螺杆来对柱箍与模板进行连接。其次要规范安装梁模板，先搭设支模架，再进行木枋、高强度复合胶合板铺设;实际梁模板安装中确保将梁侧模安装在底模上，借助支架进行固定。再则要规范安装板模板，先搭设好支模架，再准确测量确定找平梁底模标高，然后进行木枋、高强度复合胶合板铺设;最后还要开展有效的找平和嵌补。此外，模板拆除作业也是模板施工中的一项重要环节，在对模板实施拆除前先要保证混凝土强度达标，在实际模板拆除中要避免对混凝土结构造成损伤、划伤或产生冲击荷载等。

3.5玻璃幕墙施工技术

现代高层建筑工程多选择应用玻璃幕墙，在玻璃幕墙施工中，第一步是进行预埋件处理，谨慎进行预埋件放置，并妥善处理好点焊问题。第二步是开展混凝土作业，具体方法及注意事项同混凝土施工。第三步是进行连接件安装，注意要选择使用专用螺栓和专用预埋连接板;若在连接件安装期间出现了位置偏移的问题，应及时进行纠正处理;安装的同时在保持平整间隔的情况下设置三根竖料;连接件安装完毕后及时在其表面上涂抹防腐漆等。第四步是进行主龙骨安装，注意要基于节点图把竖骨料安置在两个连接件之间，借助螺栓对其进行初步的固定，同时合理调整好防腐垫片的放置地点并添加适宜的平整弹垫;对插件进行有效连接，将间距从头到尾都控制在合理尺寸;在正式主龙骨安装中合理把控好立柱的高度差。第五步是进行次龙骨安装，注意要选择使用专用的柔性垫片，把柔性垫片合理安置于横梁与竖龙骨之间的连接之处，并利用专用螺栓对其进行牢固的连接固定;对横梁进行有效的连接，确保将相关螺丝钉充分拧紧，并在连接完横梁后及时对其表面涂刷无机富锌漆;开展有效的竖向连接施工，针对那些位于同层的角码要按照从下到上的安装顺序进行安装。第六步是进行玻璃安装，注意要充分结合板缝水平度和垂直度等参数、按照从下到上的顺序以及科学的施工工序来实施安装，宜优先选择拉线法的安装方法，且要保证两块玻璃之间的平整度相一致;安装期间如若出现了缝宽误差偏大问题，应设法将其误差平摊到各胶缝之中。最后一步是进行避雷设备安装，宜采用焊接法进行连接，注意要确保对各个预埋件进行准确连接、保证主体结构之间的连接稳固性、合理控制焊缝长度。

4结语

综上所述，高层建筑是目前城市建筑的主要发展方向，具有着广阔的发展前景。但高层建筑工程施工对地基建设、施工机械设备、施工工艺等均具有较高要求，在实际施工中，应严格遵循相关要求。同时，还要充分把握好高层建筑工程施工的关键技术，包括灌注桩施工技术和预制桩施工技术等桩基础施工技术、混凝土施工技术、钢结构施工技术、模板施工技术以及现代常应用的玻璃幕墙施工技术等，从而切实保证高层建筑工程施工质量。

参考文献

[1]赵良钦.高层建筑工程施工及其施工技术研究[J].建筑与预算，2021（11）：113-115.

[2]冯敏.土木工程中高层建筑结构施工技术探究[J].中国建筑装饰装修，2021（11）：46-47.

[3]张超宗.高层建筑施工技术要点及其质量控制[J].中国建筑装饰装修，2021（11）：64-65.

[4]吴顺元.关于高层建筑的施工技术要点分析研究[J].四川水泥，2021（10）：241-242.

[5]王赛赛.高层建筑施工全过程安全风险管理与控制技术研究[D].郑州：郑州大学，2020.

[6]沈春明. BIM技术在高层建筑施工安全管理中的应用研究[D].杭州：浙江工业大学，2018.BC97749E-30DB-45F1-AF64-AF3E3D0F47CF