高层建筑施工技术探析

张明伟

摘要：由于高层建筑结构设计复杂，施工过程中涉及的专业及工种繁多，使其施工技术具有自身的特点和难度。本文通过对其施工技术的分析和探讨，希望对日后高层建筑施工能够提供一定的借鉴和参考

关键词：高层建筑、施工技术

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

1、前言

高层建筑的兴建。解决了城市用地有限和人口密集的矛盾。频繁的国际交往和日益发展的旅游事业。更促进了高层建筑的发展。建筑领域内新结构,新材料和新工艺的不断创新,为现代高层建筑的发展提供了有利的条件。尤其是当前建筑智能工程日趋完善。为高层和超高层建筑的发展提供了科学的基础。目前，高层建筑施工技术已成为建设领域研究的重要内容。

2、高层建筑的施工特点分析

高层建筑的显著特点是高，它的这一特点使它还具有不同于其他建筑的一些施工特点。

(1)工期长，季节性施工(雨，冬季)不可避免。据统计资料分析。多层建筑单栋工期平均为10个月左右。高层建筑平均为2年左右。因此。必须充分利用全年的时问。合理部署。才能缩短工期。

(2)高空作业要突出解决好材料、制品、机具设备和人员垂直运输的问题。要认真解决好高空安全保护、防火、用水、用电、通风、临时厕所等问题。防止物体坠落发生打击事故。

(3)高层建筑基础一般较深，地基处理复杂，基础方案有多种选择，对造价和工期影响很大，另外还需要研究解决各种深基础开挖支护技术。

(4)一般在市区施工，施工用地紧张，要尽量压缩现场暂设工程，减少现场材料、制品、设备存储量，根据现场条件合理选择机械设备，充分利用工厂化，商品化成品。

(5)高层建筑多以钢筋混凝土和钢为主，钢筋混凝土又以现浇为主，需要着重研究解决各种工业化模板、钢筋连接、高强度等级的混凝土、建筑制品、结构安装等施工技术的问题。

(6)防水、装饰、设备要求较高。深基础、地下室、墙面、屋面、厨房、卫生问的防水和管道冷凝水要处理好。设备繁多、高级装饰多、从施工前期就要安排好加工订货、在结构施工阶段就要提前插入装饰施工，保证施工工期。

(7)标准层占主体工程的主要部分，设计基本相同，便于组织逐层循环流水作业。层数多，工作面大，可充分利用时问和空间，进行平行流水立体交叉作业。

(8)工程项目多、工种多、涉及单位多、管理复杂。对于一些大型复杂高层建筑，往往是边设计、边准备、边施工，总、分包涉及许多单位，协作关系涉及许多部门，必须精心组织，加强集中管理。

3、高层建筑施工技术构成及现状分析

高层建筑施工是一项复杂的系统工程，其整个过程主要是以下几项施工技术的融合。

3.1、深基坑支护技术

支护结构虽然为施工期间的临时结构，但对施工的安全、工期和经济效益有巨大的影响。尤其软土地区，往往成为施工的关键技术之一，费用亦甚大，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。支护结构施工，影响因素众多。土层分布及其物理力学性能、周围环境、地下水情况、施工条件和施工方法、气候等因素都对支护结构产生影响，支护结构荷载的取值和计算理论也不一定完全符合实际情况，还有施工过程中未严格按设计的工况进行施工，都容易造成基坑工程事故，产生巨大的经济损失和拖延工期。因此，对待支护结构的施工都必须采取非常慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。高层建筑结构中由于深基坑的增多。支护结构技术发展很快，多采用钢板桩、灌注桩、土锚杆、地下连续墙和逆作法、深层搅拌水泥土桩等技术。施工工艺有很大改进，支撑方式有传统的内部钢管(或型钢)支撑，也有在坑外用土锚拉固；内部支撑形式也有多种。有十字交叉支撑，有环状(拱状)支撑，有采用中心岛式开挖的斜撑。近年来又发展了钢筋混凝土的角撑等。土锚的钻孔、灌浆、预应力张拉工艺也有很大提高。

3.2、深基坑土方开挖技术

在高层建筑施工中，多为深基坑(H>5m)土方开挖。常用的土方开挖方法是分层开挖法或分段分层法。当开挖较深基坑土方时，应采用中心岛开挖法或者盆式开挖法，这是阻止基底反弹，防止高层建筑物下沉的有效措施。

3.3、深基坑降水技术

当地下水位较高，影响施工的顺利进行时，就应当采用降低地下水位的方法，传统的降水方法用明排水法。在深基坑施工降低地下水位方面，已能利用轻型井点、喷射井点、深井泵和电渗井等技术进行深层降水，而且在预防因降水而引起附近地面沉降方面也有一些有效措施。

3.4、高层建筑基础施工技术

在基础施工方面，多采用桩基础、筏式基础、箱式基础或桩基础与箱式基础的复合基础。这些基础大多为大体积混凝土。为了减少或避免产生温度裂缝，各地都采用了一些有效措施，在测温技术和信息化施工方面也积累了不少经验。桩基础方面，钢筋混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢管桩等预制打人桩皆有应用。有的桩长虽已达104m。由于打桩设备和工艺的改善，也能顺利打入。在减少打桩对周围有害影响方面也总结了一些经验，采用了一些有效措施。近年来混凝土灌注桩已有很大发展，在钻孔机械、桩端压力注浆、成孔扩孔、动力试验、扩大桩径等方面都有很大提高。大直径钻孔灌注桩应用越来越多，我国已经能够在各种复杂条件下成功地建造深基础。

3.5、主体结构施工技术

从高层建筑主体结构施工方面看，已形成装配式大板、大模板、爬升模板和滑升模板的成套工艺。对钢结构超高层建筑的施工技术也有了一定的基础，装配式大板主要用于发达城市的高层住宅，至今已完成了10层以上住宅近百万平方米，已形成标准设计。大模板工艺在剪力墙结构和筒体结构中已广泛应用，已形成“全现浇”、“内浇外挂”．“内浇外砌”成套工艺，且已向大开间建筑方向发展。除各种预制、现浇板外，楼板还应用了各配筋的薄板叠合楼板。爬升模板首先用于上海，工艺已成熟，不但用于浇筑外墙，也可内、外墙皆用爬升模板浇筑，在提升设备方面已有手动、液压和电动提升设备，有带爬架的。也有无爬架的，尤其与升降式脚手架结合应用，优点更为显著。滑升模板工艺也有很大提高。在模板技术方面，大量应用了早拆支撑体系，发展了一些新型的模板。在钢筋结构建筑施工、粗钢筋连接、泵送混凝土、施工机械化、防水工程和高级装饰技术等方面都有长足的进步。3.6、混凝土工程技术

由于商品混凝土和泵送技术的推广，已出现几千立方米甚至万余立方米的大体积混凝土浇筑量，上海已浇筑了17000m3的大体积混凝土基础。混凝土技术的进展十分迅速，C50、C60的高强混凝土在一些高层建筑施工中已不少见。应用量日见提高。C80的混凝土已开始用于预应力管桩。强度等级更高的混凝土正在研究之中，这几年商品混凝土有很大发展，已接近工业发达国家的水平。随着我国高层和超高层建筑的进一步发展，传统技术会进一步提高，一些新技术、新工艺必将不断出现。而在高层建筑大体积混凝土施工过程中的一些突出问题也应引起相关技术人员的足够重视，其中由于水泥在水化过程中发热，引起混凝土构件在升、降温过程中，因各部位温差应力加上混凝土本身的收缩等因素，所产生危及结构安全的裂缝是大体积混凝土施工过程中的是一个重大技术难题，在施工过程中应采用以下几种措施控制大体积混凝土在高层建筑中的施工质量：①减少混凝土本身发热量；②内降温、外保温，运用信息监测技术，及时调整和控制结构内外部分的温差在25℃之内；③延长并做好养护工作；④尽可能科学地组织施工，提高浇筑强度。

4、结束语

随着国民经济和城市建设的高速发展，大中城市一栋栋明亮美丽的高层建筑拔地而起，写字楼、办公楼、宾馆、酒店和居民住宅楼让人目不暇接。尤其是在繁华的大城市，寸土寸金，向空间和地下发展是扩展城市空间的一种有效的途径，高楼大厦还会有更多更高的发展趋势。因而在这种背景下，加强对高层建筑施工技术的研究则显得尤为重要。

参考文献：

[1]丁翠红主编，高层建筑基础工程，中国建筑工业出版社,2009.06.

[2]王晓初，土木工程概论，辽宁科学技术出版社,2008.5.

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