超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

高名远

【摘要】全球经济一体化的快速发展，工业技术的持续创新改革，直接推动城镇化发展迈入全新阶段，促使城市人口数量骤增，人口密度随之提高，人均用地面积则呈现出逐渐减少的趋势。城市规划用地保持相对有限，也推动了城市高层建筑的快速建设，超高层建筑更是拔地而起。超高层建筑的出现，表现出良好的社会效益以及经济效益，促使城市建筑用地紧张的情况得到一定的缓解。超高层建筑土建施工，由于施工环境存在明显的复杂性，有关人员需对施工技术做到充分了解掌握，特别是关键技术。因此，超高层建筑土建施工期间，务必重视对关键技术的充分了解掌握，并对此加以科学应用，充分保证土建施工质量，为超高层建筑提供可靠保障。基于此，本文对超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用进行分析探讨。

【关键词】超高层建筑;土建施工;关键技术;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

绪论

我国城市人口密度普遍较高，人均土地资源相对有限，造成城市住房用地明显过于紧张，住房面积难以达到一线城市人口的迫切需要。为使住房紧张问题能够明显地缓解，超高层建筑也就此出现，尤其是一二线城市的应用尤为广泛。通过不断施工时间与技术发展，超高层建筑整体规模同样获得进一步扩大，侧面反映出城市经济发展建设的基本情况。所以，针对超高层建筑，可有效节约土地面积，满足人们居住需求的同时，使城市土地资源紧张局面获得明显缓解。不过，超高层建筑土建施工期间，由于施工环境相对复杂恶劣，存在较大安全隐患，有关人员应当对关键技术的充分了解掌握，并对此加以科学应用，充分保证土建施工质量，为超高层建筑提供可靠保障。

一、超高层建筑工程基本特点

1.建设周期较长，投入资金较多

同普通建筑工程进行对比，超高层建筑特点相对明显，施工期间，所涉及的工序、工艺等明显更多，需施工人员保持密切配合。土建施工期间，各部门所需管理的施工内容较为复杂繁琐，针对施工现场，同样需采取定期全面严格检查，保证施工流程符合严格标准，更具科学合理性。所以，建设周期也相对更长，周期较长也成为基本特点。除此之外，土建施工期间，需大量资源，如材料、设备等，施工成本投入相對较高。

2.施工环境恶劣，施工难度较高

针对超高层建筑，结构、功能和规模方面所表现出的特性，以至于施工环境更加复杂恶劣。同时，土建施工期间，周边环境同样也对施工产生一定的影响，尤其是自然环境影响，可能引起相应的质量隐患问题。针对超高层建筑，外部造型上存在明显的独特性，需通过精细化施工，方可使设计标准得到充分满足，无疑使施工难度进一步增加。除此之外，超高层建筑选址方面，多以城市中心区域为主，施工作业空间相对有限，平面布置更是存在较大难度，施工难度也进一步提高。

3.施工技术要求相对严格

针对超高层建筑，地基基础深度相对较深，土建施工期间，施工人员应当对深基坑支护技术以及混凝土施工技术等做到充分掌握，并对关键技术做到科学合理应用，避免出现裂缝等质量问题，充分符合严格标准。除此之外，超高层建筑不仅仅局限于高度标准，同样对质量标准更加严格，所以，土建施工期间，务必基于严格标准为主，以此对施工技术做出科学合理运用。

二、超高层建筑土建施工面临的问题

1.管理体系不完善

当前我国高层建筑土建工程在开展阶段，管理方面的不足属于严重缺失，管理体系规范性不足，管理内容较为松散，甚至管理制度方面存在各种缺失与漏洞，导致施工过程的管理工作缺乏合理性，无法渗透到各施工环节与细节部门，难以保障管理工作的实效性。由于高层建筑土建施工的周期相对较长，通常地基处理工程便需要花费半年左右的时间，而多数建设企业的施工质量管理体系常常未能在整个施工周期中保持好管控水平，导致建筑工程的质量存在各种隐患，对其他因素的防控力度也存在不足。同时，施工单位与甲方在土建工程开展的前期需要签订协议，施工单位需要在既定的时间内完成工程作业，因此部分施工单位为了能够及时完成施工建设，避免工期延误等问题，可能会降低对工程施工的质量要求，而质量要求降低了管理工作在制度标准、开展形式、重视性等方面必然会受到影响，导致施工过程的监管力度存在严重不足。此外，当前多数企业施工管理体系较为松散，管理人员之间、各施工单位之间的沟通交流较少，在实际施工中若发现问题，不利于及时处理，并且可能会产生管理盲区，无法对工程建设提供全方位的质量监管。

2.施工质量无法达到要求

对于高层建筑土建工程来说，质量是首要的两大施工因素之一，而土建工程质量对高层建筑本身来说也起到了基础性作用，对于土建工程的质量来说，其影响因素又能划分为以下几点：

（1）施工材料因素

施工材料是主要的构筑条件，各方面性能参数包括规格、尺寸、强度等都会对建筑本身带来决定性影响，因此施工原材料的采购、管理、使用等环节都是需要重点把控的关键内容，但部分施工单位针对建筑工程的成本和经济效益的重视过高，导致质量问题频发，材料的选购也多选择价格较为偏移的材料，这类材料的质量本身便存在一定隐患，若材料的质量无法达标，那么建筑的质量也会受到影响，甚至引发施工过程中的各种安全隐患。

（2）施工团队因素

人员也是影响施工质量的主要因素之一，主要体现在施工操作与管理两个方面， 主观上又表现在技术能力与质量意识上，若施工人员的技术能力不足，则会导致施工操作出现各种违规错误行为，若质量意识不足则无法重视自身的职责和施工质量的重视性，对于管理人员来说则可能造成管理疏于形式等现象，导致高层建筑土建工程施工难以达到预期的质量及工期要求。

（3）技术工艺因素

技术工艺与上述两点都是对建筑施工质量影响最大的因素，而技术工艺也可以视做工程施工的灵魂，工艺的先进与否合理与否对建筑带来的影响是决定性的，若技术工艺存在问题或未能科学选择，则会导致工程建设参数与设计方案存在较大差别，导致建筑建设质量无法保证。

三、超高层建筑土建施工关键技术应用研究

1.混凝土泵送

土建施工期间，关键技术应用上，混凝土泵送是其中较为重要的内容。各施工环节流程，混凝土属于重要基础材料，表现出良好性能，且成本相对合理，可使结构保持良好的稳定性。所以，不论各类建筑，均需以混凝土为原材料，完成土建施工。除此之外，结构内部空间，需通过钢筋混凝土为主，完成土建施工，使结构可以良好的承载力，对裂缝、垮塌等做到有效防范。为对混凝土材料加以合理使用，且保证质量不受影响，超高层建筑中，需对混凝土泵送技术加以合理运用，为混凝土质量提供可靠保障。针对混凝土泵送施工，流程相对较为复杂，需对有关设备采取稳固安装。之后，对管道采取稳定固定，确保泵送期间不会发生脱离与堵塞等情况。稳定固定之后，便可进行泵送，确保混凝土可由管道输送到制定施工位置。对泵送技术的合理有效运用，需对混凝土质量、规模方面的标准加以重点关注。通常而言，泵送所需混凝土总量相对较多。供应不足的情况下，势必会对正常施工产生不利影响。与此同时，混凝土质量同样需保持重点关注，依托双掺技术，促使质量符合严格标准，以防出现堵塞与凝固等问题，为泵送施工提供可靠保障。

2.逆向施工

超高层建筑土建施工期间，逆向施工技术的应用尤为重要，也是关键技术之一。逆向施工技术的科学应用，应当基于标准流程为主。针对超高层建筑，土建施工期间，会设计相应的围栏设施，浇筑施工期间，以围栏当作基础沿线，基于预定方向为主，开展逆向施工。以此种方法为主，可为基础质量提供可靠保障，以防出现质量方面的问题，避免后期施工建设产生不利影响。土建施工期间，有关地下室部分，需以轴向当作基础核心，并对有关部分完成浇筑，使质量可以符合严格标准。除此之外，为确保支撑点位置的承载力可以获得充分保证，目标区域范围，需对支撑柱采取合理设置，为逆向施工奠定基础条件，以此为施工质量提供可靠保障。

3.混凝土施工技术

针对超高层建筑，混凝土结构属于非常重要的结构形式，土建施工期间，混凝土施工技术也显得尤为关键。混凝土施工期间，需对原材料质量加以严格检查与重点管控，严禁不符合严格标准的原材料进场。与此同时，有关混凝土配比方面，应当基于科学试验明确的科学配合比为主，以此完成配比搅拌，并对搅拌温度、时间等方面，做出合理准确把控。交班结束之后，有关人员则需要对质量采取重点仔细检查，确保质量符合严格标准。混凝土浇筑施工期间，施工人员应当基于具体情况与严格标准，完成浇筑施工操作，浇筑过程中还需做好振捣操作，避免出现漏振或是过振等问题，使混凝土结构所具有的压实度，能够充分符合严格標准。除此之外，浇筑和振捣施工完成，施工人员应当对施工质量采取重点严格检查，质量符合严格标准的情况下，应当采取科学合理的有效养护操作。有关养护时间上，则需基于天气与温湿度等综合情况为主，需超过7d。

4.钢结构施工技术

土建施工期间，钢结构同样属于经常应用的施工技术，强度可靠的同时，可对高温环境表现出良好的抵抗性，且防火性能同样较为良好。针对超高层建筑，由于安全风险相对较高，若遇到火灾等情况，常规结构难以提供长时间安全支撑，对逃生时间造成相应的影响。针对钢结构，能够对高温火焰等形成良好抵抗，能够为逃生争取更加宝贵的时间，应用效果相对显著。土建施工期间，需对钢结构施工加以重点关注，尤其是钢结构塔吊，需保证足够的起重能力。同时，对钢结构施工技术做到充分了解，充分保证钢结构施工质量，以此为土建施工提供可靠保障。

5.软土地基处理

（1）强夯加固技术

对强夯加固技术的科学应用，能够使软土地基所具有的结构得到明显的改善，确保软土结构部分，获得有效地强化，软土层密实度可以获得显著提高。与此同时，软土层所含过多水分，同样能够以强夯的方式，对过多水分有效排出，确保土层密实度得以显著提高。除此之外，软土表面部分，还需对排水管道做出合理设置，便于对过多水分有效排出。针对软土内部，部分水分通过强夯的方式，得以有效排出之后，则需重视对软土表层部分采取科学合理的固化处理。通过对固化剂的合理掺入，能够促使固结能力获得显著提高，确保软土地基能够充分符合严格的施工标准。

（2）除水固结技术

第一，以重物压力方式为主，基于自上而下形成挤压作用，确保土层缝隙能够得以有效变小，并利用事先设置的排水设施，对过多水分采取有效排出。第二，以真空预压方式为主，位于软土土层表层位置，对密封膜进行有效覆盖，通过对土层空气采取真空抽取，并利用事先设置的排水设施，对过多水分采取有效排出。第三，以降水预压方式为主，针对含水量相对较高，或是上部位置含有砂质土层的情况下，此种方法较为适用。针对软土层，以降低水位的方法，采取科学合理处理，也能够利用事先设置的排水设施，对过多水分采取有效排出。

6.混凝土养护

针对超高层建筑，土建施工期间，混凝土属于重要基础材料，所以，混凝土养护也成为十分重要的环节，务必对此保持重点关注，以防出现不必要的质量问题。超高层建筑，在土建施工方面，表现出较高的难度，若需采取返工处理，势必对工期、资金等方面造成不利影响，以至于经济效益无法得到充分保证。鉴于此，混凝土养护期间，务必基于超高层建筑所具有的特点，对养护方法做出科学选用，以此为施工质量提供可靠保障。比如，有关混凝土配合比方面，需做出科学优化，确保符合土建施工的具体情况，使养护难度可以得到明显减小，符合严格施工标准。除此之外，在养护时间以及温湿度条件等方面，应科学规划与综合考虑，以防发生裂缝等情况，充分保证混凝土质量。

结论：

建筑行业的深化改革发展，超高层建筑数量快速增加，施工建设期间，关键技术的充分掌握与科学应用发挥着重要的影响和作用。基于施工现状分析，超高层建筑土建施工依然凸显出相应的隐患问题，有关技术标准方面，务必积极对此加以创新完善。超高层建筑土建施工期间，关键技术方面，需对此做出充分掌握，使土建施工质量能够获得充分保证，以此为超高层建筑提供可靠保障，最终促进建筑行业良好发展。

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