高层建筑土建施工技术及施工管理

杨春亮 山西五建集团有限公司

1 前言

一般来说，楼层在10层以上并且高度大于28m的建筑属于高层建筑，随着近年来城市土地和空间资源越发紧张，高层建筑施工的开展也变得越来越频繁。高层建筑的出现缓解了城市地区的土地供应矛盾，从某种程度上解决了部分民众的住房需求。但高层建筑对土建施工技术水平有更高的要求，也需要规范化的施工管理来保障建筑整体质量，满足民众的使用需求[1]。

2 高层建筑土建施工技术特点

在土建施工领域中，高层建筑相较于普通建筑有着明确的差异性。相较于普通建筑而言，高层建筑需要保障整体的刚度与强度，并且施工的垂直度要满足相应要求，才能保障后续投入使用环节的安全性，满足民众的居住需求[2]。由于高层建筑独特的特性，需要具备强大的水平荷载承受力，控制好自身的位移程度，从而保障建筑物的整体质量；相较于普通建筑，高层建筑的基础埋置要更深，满足高层建筑的相关标准和具体设计需求，在深基础的前提下建设地下室，保障地基足够稳固。在实际施工环节发现，高层建筑的地基不会低于5m，并且建筑物的地基也会伴随着建筑物层数和高度的提升不断降低，保障高层建筑整体的稳固性与安全性[3]。不同于普通建筑，高层建筑的土建施工环节会受到成本、进度和技术等多重因素的制约和影响，为此要利用好开挖与支护技术，关注建筑行业内的技术形式，及时更新工程施工的相应技术，这样高层建筑的整体质量也能得到保障；相较于普通建筑，高层建筑有着更长的施工周期，这是由于施工环节更加复杂，并且施工材料相对较多。在高层建筑施工过程中要做好各个施工环节之间的衔接，保障施工进度、资源消耗量、施工成本等等，防止这些因素对高层建筑施工质量产生不良影响；普通建筑坐落于城市各个区域，而高层建筑大多分布在城市中心地区。城市中心地区土地资源紧张，施工场地会受到一定限制，并且由于高层建筑的施工环节更加复杂，所以容易面临各种各样的问题，必须做好合理的施工设计和安全防护。施工材料的堆放要做出合理设计，防止出现二次搬运，为后续施工环节提供高效率的供应，保障整体施工技术的同时，利用好建筑场地有限的空间。高层建筑施工要尽量使用成品或半成品施工材料，节省施工时间并为储存缓解压力，保障高层建筑的整体施工质量。

3 高层建筑土建施工技术应用

3.1 逆向施工法

在高层建筑±0.000以下的情况下，逆向施工法往往是首选的施工技术[4]。相关施工人员需要对支护等构件进行混凝土浇筑，并且围绕地下室轴线开挖基坑土，对地下室内部进行施工。在建筑混凝土时，往往要按照从下到上的顺序进行。相较于普通建筑的混凝土浇筑，高层建筑这种逆向的施工方式能够将地下室连续墙借助混凝土墙代替，也能为管线的铺设打好基础，并且在建设完地下室之后，地下连续墙也可以选择充当建筑物的外墙，后续建筑物面积也有了扩展基础。在使用逆向施工法的过程中，要保障支撑柱的根本性能，相较于普通建筑的中间支撑形式，高层建筑有更高的支撑桩，降低对基坑的压力和影响，防止基坑出现形变等问题，也有助于地基的均匀沉降。将逆向施工法应用于高层建筑作业，能够有效提高高层建筑的施工效率，在满足质量要求的基础上，保障高层建筑的施工进度。在当前阶段，逆向施工法在应用环节要做好监测工作，证明深基坑施工方案的可行性，才能大量应用于高层建筑施工环节。

3.2 预制模板技术

相较于普通建筑，高层建筑有更多的标准层，而标准层的施工是比较复杂的，增加了高层建筑的施工量。通过竖向施工方法可以有效实现施工目标[5]。对高层建筑而言，衡量高层建筑整体质量的一项重要内容就是标准层的施工质量。通过滑模法能够保障整体的建筑质量，适用于竖向标准层的建设施工，滑模法的应用也避免了高空脚手架作业的风险。运用爬模法将模板搭建在底部，并且伴随着工程施工的逐渐开展，一层层向上开展作业。爬模法的应用可以借助液压提升机进行辅助，快速到达相应的浇筑层。在实际的施工中这两种方法都能保障施工整体效率，也能有效提升高层建筑的施工质量。

图1 混凝土爬模示意图

3.3 大体积混凝土施工技术

在高层建筑施工过程中，混凝土工程是其最为重要的组成部分，特别是对混凝土强度和刚度的控制和管理，与建筑总体的质量直接相关。在混凝土工程施工过程中，基于高层建筑的施工周期较长和气候影响显著等情况，施工人员务必要做好对混凝土材料的存放管理工作，防止混凝土因受潮而发生变质。与此同时，施工人员还需要准确进行混凝土的配比规划和设计，并根据相应的标准和要求配制混凝土，确保混凝土的强度和刚度达到既定指标。除此之外，在混凝土施工环节中，工作人员还应当对施工现场砂石的基本情况进行较为全面和准确的把握，并据此适当调节混凝土的配合比例，并且做好相应的管理和养护工作。在对混凝土实施浇筑工作以后，还需要重视混凝土的前期养护工作，防止混凝土出现诸如开裂等质量问题，确保混凝土表层的湿度，削弱其水分蒸发程度，弱化其收缩性能。

具体说来，大体积混凝土施工技术主要应用于基础板厚较大的建筑工程中，并且能满足建筑工程连续浇筑的要求。相较于普通建筑，高层建筑对地基基础质量的要求相对较高，尤其是基础的施工必须要保障连续性，结合具体的设计要求，将施工缝留置出来，这样才能避免后续环节构件出现裂缝。通过调整混凝土内外温差的方式，大体积混凝土施工技术能够有效避免混凝土质量下降。在实际施工环节，往往选择粗砂、中砂作为大体积混凝土的细骨料，选择碎石作为骨料。将缓凝剂添加到混凝土当中，防止混凝土过早出现水化反应，控制好混凝土的放热中峰值时间；将矿粉等活性料加入混凝土中，也能延缓混凝土水化的速度与实践，进而提升混凝土的质量，为后续施工做好准备。将膨胀剂加入混凝土中防止过度收缩。混凝土的入模温度要低于50℃，并且在浇筑的过程中要控制在25℃以下，保障混凝土与周围环境温差在20℃以内。可以通过加入冰块降温、搭设保暖棚等方式，控制好大体积混凝土的热度，通过冷却导管的铺设以及添加冷水等方式，降低混凝土温度。

3.4 泵送混凝土技术

泵送混凝土技术在高层建筑中的应用，可以有效保障混凝土的综合性能，降低混凝土硬化后的性能损耗[6]。要控制好水泥量以及水胶比，将高性能泵送剂添加到混凝土中，防止混凝土出现过度收缩。对高层建筑施工现场以及混凝土搅拌场地之间的距离要做好控制，防止混凝土在运输过程中出现不必要的损耗；选择高质量的输送泵，满足高层建筑过高的垂直输送运输要求；工作人员要掌握一定的专业技能，满足泵送的相关要求；在搅拌混凝土前做好试配工作，保障混凝土的质量能满足高层建筑施工要求，并且做好检验工作。

图2 泵送混凝土输送泵

3.5 深基坑施工技术

在现代高层建筑的施工过程中，基于繁复的地基和土质，施工人员往往采用桩基础来开展施工工程。在这一层面上分析，强化桩基础的承载性能对于提高高层建筑整体的质量具有不可忽视的必然价值。从现阶段的高层建筑桩基础施工技术的实际情况上分析，常用的施工技术包括现浇混凝土桩和预制钢筋混凝土桩[7]。上述两类桩基础施工技术的发展历程较为漫长，因此相应的经验总结也已十分到位，该项施工技术也达到较为成熟的水平，并普遍运用于高层建筑的土建施工项目之中。

3.6 施工测量控制技术

在现代高层建筑的土建施工项目中，测量是不可或缺的必要环节。在现阶段的高层建筑土建施工测量工作中，内控法和外控法相结合是最为常见的测量模式。具体说来，在进行测量之前，施工人员需要准确调节测量仪器，保障其精准程度，并严格管控测量误差，使测量环节的精确性得到最大程度的体现，从而为接下来各项工作的开展提供科学且可靠的数据，保障各项工作的顺利开展和有序推进。

3.7 钢结构施工技术

在现代高层建筑土建施工项目上应用该项技术时，施工人员需要充分考察施工现场的实际情况、项目周期以及工程的特征，并据此选择有针对性的设备和技术。除此之外，为确保钢结构工程的整体质量，施工人员还需要尽量准确地预测诸如钢板的厚薄程度与定位、螺栓和钢梁的安装、钢柱的固定等钢结构施工情况，严格控制钢梁和钢柱连接后构成的结合体的下垂程度及其中轴线的所在位置，尽可能地缩减甚至是避免误差，必要时进行临时的加固、调整和矫正[8]，最大限度地提升钢结构施工技术的质量和水平。

4 高层建筑土建施工技术管理

4.1 完善施工前准备

想要保障高层建筑土建施工的整体质量，需要有规范完善的施工计划，做好充足的准备。在实际施工之前，对施工的各个环节要做好规划，掌握相关的技术手段，保障有效应用于施工。项目的相关信息要做到完全掌握，根据设计好的图纸和计划，来分析各项施工技术的可行性。在计算数据指标的过程中，根据施工的实际情况，做出合理调整，才能得到准确的数据，相应施工技术才能在土建施工环节发挥出应有的作用。

4.2 强化施工监督管理

要将各个监督管理环节落实到高层建筑施工中，并形成完善的制度，出现问题时责任落实到人。在开展施工监督管理的过程中，要着重关注施工安全，违反制度与规定的工作人员要及时进行处罚。在保障施工整体质量的基础上，提高施工效率，降低施工成本，保障高层建筑施工的效益。

4.3 提升工作人员技术水平

针对工作人员开展技术培训，帮助管理与操作人员提升技术水平，才能保障土建施工的有效开展。要强化考核，帮助管理人员提升管理能力，保障施工技术发挥出应有效用；管理人员与操作人员进行深入沟通，帮助操作人员掌握施工要点和相关技术，为后续技术管理的开展做好准备。

4.4 构建完善的施工管理体系

在充分了解施工现场环境的基础上，做好技术交底工作，选择合理的施工技术，在出现问题时及时处理。工作人员要掌握相关验收标准和技术，通过完善的管理体系和责任制度，提升施工人员的安全意识和责任意识。

4.5 优化施工工序

在高层建筑的具体施工环节，需要采取有效措施优化施工工序，提升施工方案的合理性，通过合理的施工工序和顺序，抓住土建施工的关键点，并结合出现的实际问题采取有效解决措施，从整体上提高土建施工的效率。如，在承压水实验前，需要开展相应的抽水试验，控制好井管的水位，在符合相关要求和实际施工计划的基础上，开展相应实验，保障后续施工的有效开展。此外，混凝土的施工也要采取优化措施，控制好混凝土的进场、浇筑等各个施工环节，保障整体的施工质量。对当前的高层建筑施工技术进行创新，融合BIM等高新技术，开展高层建筑的土建管理工作，转变传统的施工模式和技术，合理的创新来保障高层建筑的施工质量和安全性。此外，对土建逆向施工等具体技术也要进行优化，提高整体施工水平，站在建筑整体的承压角度，优化建筑的上部结构，提高整体支撑荷载，在优化结构的基础上，保障施工能够更加顺畅，从整体上提高土建施工水平。

5 结束语

高层建筑土建施工区别于一般建筑，需要施工人员掌握先进的施工技术，结合高层建筑施工现场做出规划与选择，满足高层建筑施工实际需求。在此基础上构建完善的管理体系，强化施工过程中的监管，保障高层建筑整体土建施工质量。