超高层建筑结构施工的关键技术研究

超高层建筑结构施工的关键技术研究

马铭

中国水利水电第一工程局有限公司  130000

【摘   要】在我国国民经济快速增长、城市现代化和工业化进程逐渐加速的今天，超高层建筑工程项目已经成为了推动城市可持续性发展的重要项目。为了进一步提升建筑物整体安全性和稳定性，需要依靠更加先进的理论指导施工人员正确使用施工技术 和施工工艺，不断提升超高层建筑施工组织管理水平。本文将针对超高层建筑结构施工过程中所应用的关键性施工技术的类型及 其应用要点展开全方位的研究与分析。

【关键词】超高层建筑 ；关键技术

1超高层建筑结构施工特点分析

相较于传统的高层或多层建筑工程，超高层建筑结构施工特 点更加明显，对施工建设的标准要求更加严格，可总结为以下几  点 ：①超高层建筑物的主体结构高度更高，在保障主体结构安全性、稳定性及耐久性要求的同时还需要追求建筑物外立面建筑造  型的美观性和艺术性，这对施工阶段所使用的施工技术要求更加  严格 ；②超高层建筑物本质上属于悬臂型结构，受风荷载作用影响较大，需要设计埋深较大的基础。超高层建筑物的基础埋置深  度一般超过 30 米，在增加了巨大工程量的同时也显著提升了施工难度 ；③超高层建筑物的总体施工周期较长，在较长的施工周期内多专业、多人员、多机械设备协同合作，项目投资成本巨大。且受到多重内外因素的干扰，施工进度容易出现滞后现象，这又  会提升项目资本运转工作的难度 ；④超高层建筑施工位置一般处于城市核心区域，施工作业面较为狭窄、垂直运输量较大且施工  组织难度较大 ；⑤超高层建筑作为城市发展中一道亮丽的风景， 高标准、高质量、技术含量的材料物资使用量巨大，在复杂的施 工环境中协调多专业、多单位合作的难度较大，建设单位对整个  项目的施工进度、施工质量、施工安全、施工成本等管理工作的 难度也会不断增大。

2超高层建筑结构施工关键技术分析

2.1大体积混凝土施工关键技术分析

超高层建筑混凝土一次性浇筑量较大，尤其是基础工程需要 使用到大体积混凝土施工技术。但是由于大体积混凝土一次性浇  筑量大，在相对复杂的施工环境和结构布置条件下混凝土材料因  其自身导热性能较差而无法迅速释放内部大量的水化热而导致混  凝土构件内部出现裂缝，极大的威胁着整个项目的安全性和稳定  性。超高层建筑工程施工单位在处理大体积混凝土浇筑工作时所  应注意的关键点总结如下 ：①不断优化混凝土的配合比 ：使用优质的水化热较低的水泥并使用适量的矿物掺合料来替代水泥用 量 ；提前对大体积混凝土内部绝热温度上升情况进行计算，然后在浇筑过程中使用内部降温和外部保温的措施，并且使用无线通  系统将温度传感器中采集得到的温度数据通过数据传输的方式发  送到施工人员，施工人员通过数据分析确定解决温差较大的方案； 可以利用有限元软件对大体积混凝土在养护过程中内部温度场变  化情况进行仿真模拟分析，确定大体积混凝土内部埋设冷却管的  位置及其降温半径、确定一次性浇筑的尺寸大小、确定冷却管通  水时间等 ；②大体积混凝土浇筑前期准备工作 ：首先按照温度场仿真模拟数据及施工现场采购的冷却管尺寸确定冷却管布置间 距、布置范围、布置数量、管中水流量测算，并且做好通水试验； 然后综合分析商用混凝土搅拌运输车行走路线、搅拌站到施工现  场的距离及交通情况、运输车体积容量等因素确定臂架泵、车载  泵的数量及布置位置 ；③大体积混凝土浇筑要点 ：依据施工现场实际情况并结合施工方案确定大体积混凝土的浇筑顺序，采用斜  面分层、推移式连续浇筑或平面分层等浇筑方式进行分层浇筑， 每层混凝土的浇筑厚度不宜超过 500mm，且上层混凝土浇筑时间应在下层混凝土达到初凝强度之前，以防止冷缝的出现 ；在浇筑混凝土的过程中应及时做好振捣密实工作，使用插入式振捣棒间  隔 500mm 呈现矩形工作面以避免漏振 ；在混凝土浇筑完毕之后的12h 之内开展二次振捣密实工作可以显著提升混凝土构件内部密实程度和增加构件抗压强度及抗裂能力 ；④混凝土浇筑振捣完毕之后，施工人员应在混凝土构件表面抹压的过程中压入 40mm 网片状钢筋以避免混凝土表面因水分散失速度快而出现的剧烈收缩 所导致的裂缝情况的发生。

2.2超高层深基础施工关键技术分析

现阶段最为常见的超高层建筑深基础施工技术主要为顺作 法、逆作法和顺- 逆结合法三种。施工单位在制定深基础施工方案之前应结合本项目水文地质情况、周边既有建筑及管线情况、项目所在地区政府相关部门环保政策等因素做综合性分析。①顺  作法施工技术指的是在超高层建筑深基础作业施工完毕之后再向上开展基础垫层、防水、地下室底板及主体结构的施工活动。该 施工技术的应用优势在于该项施工技术整体技术性较为简单，施  工单位对其掌握熟练程度较高 ；该项施工技术的作业面较为开阔， 在露天环境中施工作业不仅可以极大地发挥出大型施工机械设备的操作优势以提升施工效率，还可以解决施工区域照明和通风问 

题 ；②逆作法施工技术指的是在超高层建筑基础桩基围护结构部分施工作业完毕之后再由上而下开展主体结构及基础筏板工程施工活动。该施工技术的应用优势在于施工周期较短，在施工环境  条件良好的情况下施工单位可同时开展地上作业和地下作业 ；逆作法施工技术所使用的深基坑支护系统可作为永久性梁板结构构件在提供足够刚度的同时还可以减少临时性支撑结构的搭设以降低施工成本 ；③顺 - 逆结合法施工技术指的是顺作法和逆作法结合使用的一种深基础施工技术手段，该项技术的应用条件可依据  施工环境确定 ：在不同的超高层建筑工程施工区域中使用顺 - 逆结合法施工技术，如顺作法开展塔楼基础施工活动、其他施工区  域使用逆作法 ；依据建筑物地下室主体结构构件的不同而采用不同的施工技术，如地下室墙柱板结构使用顺作法施工技术、框架  梁使用逆作法施工技术等。

2.3钢结构施工关键技术分析

钢结构的大量使用可以提升超高层建筑施工方式的灵活性和设计多样性。钢结构在超高层建筑施工阶段的关键施工技术可总  结为以下几点 ：①钢结构构件连接技术 ：钢结构构件间连接可使用高强度螺栓连接，在使用高强度螺栓之前应首先对螺栓的摩擦  面进行预处理，然后确保螺栓穿孔位置的准确性，最后使用专业  设备拧紧高强度螺栓 ；除了使用高强度螺栓之外，还可以依据施工现场环境的不同使用现场焊接或工厂焊接的方式将钢结构构件做焊接处理 ；②钢结构焊接探伤检测要点 ：使用焊接方式连接钢结构构件时，需要使用超声波探伤的方式对每一条焊缝进行检测。

3结语

本文首先分析了超高层建筑结构施工特点，然后对超高层建筑施工关键技术中的大体积混凝土施工技术、深基础施工关键技 术和钢结构施工关键技术做了简要分析与讨论，希望能够给予从 业人员一定的技术支持和帮助。

参考文献

[1] 孔颜可，马强. 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J]. 住宅与房地产，2019（33）：179.