超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

刘健　薛强

摘 要：随着社会的不断进步，建筑设计，施工技术水平不断提高和完善，再加之土地的不断匮乏，人口的不断增长，超高层建筑的产生和推广成为了一种发展趋势，使日益匮乏的土地得到了最有效的利用。但是随着超高层建筑的样式的多样化，超高层建筑的日益增多，施工测量在保证超高层的安全性和超高层的使用寿命起着关键性的作用，因此施工测量技术在超高层建设过程中的作用越来越受到重视。文章就超高层建筑土建施工关键技术进行了简单的分析。

关键词：高层建筑；土建施工；关键技术

1 高层建筑土建施工的常态问题

高层建筑结构复杂，工程量较大，施工工期较长，不可预测和变化的因素较多，因此土建施工难度相应增加。高层建筑土建施工存在的常态问题有：（1）结构设计不合理。当前建筑结构设计日益复杂化、智能化，为了节省成本和时间，一些企业习惯套用其他建筑物的图纸或以往的设计图纸，导致整体结构设计与实际不符，建筑物受力不均匀，结构支撑不稳定，影响了建筑物的稳定性和质量安全。（2）建筑材料不合格。我国建筑市场整体环境较差，为了降低成本，追求经济效益，一些施工企业偷工减料，或使用劣质的工程材料，结果降低了高层建筑整体质量和安全性。（3）施工工艺不合理。为了追求施工进度，施工企业对建筑设计图不进行科学分析，罔顾技术标准，随意改变施工工艺，给建筑物埋下众多安全隐患，降低了高层建筑的质量和使用寿命。

2 高层建筑土建施工关键技术研究

2.1 基坑降水技术

基坑降水形式包括截水法、降水法、帷幕—排水等。在对地下水进行控制时可以采用截水法，具体为采用稀浆槽、钢板桩、夹心墙、地下连续墙、冷冻法等堵截方法；降水法又被称为井点降低地下水位法，需在拟建工程基坑的四周埋设相应的井点管，并配备一定的抽水设施，对地下水实施不间断抽取，使得基坑地下水下降到设计深度；在基坑设置帷幕可防止地下水渗入基坑内，而且对基坑侧壁起到一定的支护作用。基坑降水的作用在于：第一，防止基底及基坑坡面渗水，确保开挖时基坑处于干燥状态，以便实现机械化作业；第二，大大提升基坑底板以及边坡的稳定性，以防边坡和基底出现土层流失的情况；第三，切实提升高层建筑基体物理力学的性能指标，减少土体含量，以防支护体系出现变形，有效增加土中的有效应力；第四，大大降低地下水位，降低土体中水分的含量，提高土体的固结程度。

2.2 深基坑支护技术

深基坑支护形式包括排桩支护、地下连续墙、钢板桩支护、深层搅拌支护等。高层建筑深基坑技术施工的主要流程为：施工准备、支护桩施工、锚杆施工、开挖土方等。在高层建筑深基坑支护施工中，极易出现各类始料不及的情况，给施工造成严重影响。因此，在正式施工之前需要考虑各类突发因素，并制定切实可行的应急措施，确保一线操作人员的人身安全和工程的顺利进行。

2.3 大体积混凝土技术

大体积混凝土裂缝分为温度裂缝、塑性裂缝、收缩裂缝等。大体积混凝土施工技术包括：（1）大体积混凝土的浇筑技术。第一，全面分层浇筑，即第一层全面浇筑施工完成且混凝土未初凝时，再进行第二层浇筑，依此进行逐层连续浇筑，直至施工完毕；第二，分段分层浇筑，即先从底层开始，浇筑一定距离之后再进行第二层的混凝土浇筑，直到最后一层混凝土浇筑完毕；第三，斜面分层浇筑，即从浇筑层的下部开始，并逐步上移，斜面坡度一般不得超过1/3。（2）对水泥材料加以控制。尽可能选择那些水化热低且凝结时间较长的水泥，还要关注水泥的细度及成分，尽可能选择泌水性类型，并在其中掺入适当的减水剂。（3）大体积混凝土养护技术。第一，将双层麻袋覆盖到混凝土的表面，并进行浇水湿润；第二，待混凝土初凝之后，可以采用在四周砌挡水墙的方式，蓄水6厘米左右，时间为20天；第三，及时对大体积混凝土进行测温，并依据温度变化调整养护措施，以防产生裂缝。

2.4 型钢混凝土技术

预制装配式建筑包括轻钢结构、预制钢筋混凝土结构、预制集装箱房屋等开发模式。具体来说，型钢混凝土施工包括如下流程：（1）型钢柱吊装。安装过程要分段进行，同时综合考虑塔吊的运输能力和起重量，分段点需要比所在楼层高出1.3米，且全部分段点要保持统一的标高。此外，需要使用临时连接板在钢柱顶部设置钢柱吊点，每吊装完一根钢柱，就需要使用缆风绳拉住。（2）型钢梁吊装。针对同一区域、同一层面钢构件的吊装，需要采用从里向外、对称吊装的方法。钢梁起吊时，需要先用两根钢丝绳将其两端绑扎，且吊索角度不得低于45°。钢梁吊装完成之后，需要依据设计图纸对方向进行相应的校正，确保钢梁吊装的正确性。（3）高强螺栓安装。施工前应依据相关要求对其扭矩系数进行复验，还需要对构件中心位置加以调整。在具体安装过程中，不得强行穿入螺栓，修整时还需要拧紧周围的螺栓，之后再用小锤敲击法对安装情况加以检查，防止漏拧的情况出现。

2.5 绿色施工技术

在高层建筑施工过程中需要采用绿色施工技术，以有效防止噪声、灰尘以及光污染等。比如，采用覆盖和洒水措施，降低灰尘污染，确保施工场地的粉尘测试高度在1.5米以下，不扩散到场区外。在土壤保护方面，第一，对地表环境加以保护，以防土壤侵蚀情况出现；第二，及时种植草类植物或者覆盖砂石，以防水土流失；第三，设置合理的地表排水系统，提高斜坡稳定性；第四，清理地表沉淀物，以防出现堵塞和溢出的情况；第五，及时回收油漆、涂料以及废旧电池等，以防污染土壤和地下水。

3 对于高层建筑土建施工的技术建议

当前我国高层建筑土建施工仍然存在着很多关键技术问题，对此，我们应积极引进国外先进技术和理论，针对土建施工中所遇到的技术难点和实际问题，进行不断摸索和深入研究，总结出我国高层建筑土建施工的技术体系，并在行业内广泛推广，实现土建施工关键技术的突破。对于一些还未彻底解决的技术难点，应尽量借鉴成功案例，根据建筑实际情况，进行审慎处理。随着信息科学技术的发展，高层建筑结构设计越来越智能化、科学化，设计难度也相应加大，技术人员一旦判断失误，就会影响整个工程的质量。所以，设计人员必须认真、合理地设计图纸，保障整个工程的质量。在高层建筑土建施工中，加强现场作业管理非常重要，只有把握施工进度和施工顺序，维护好施工现场秩序，关注关键工序、隐蔽工程、交叉作业环节等，克服施工进程中的不利因素，才能更好地发挥施工技术的作用。施工过程中应贯彻“以人为本”的理念，充分保障作业人员的人身安全、施工工序的合理有序，以技术推动施工管理。

参考文献

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