浅谈超高层施工难点分析及对策

田 晶（山西协诚建设工程项目管理有限公司， 山西 太原030009）

1 工程概况

某超高层项目（以下简称“本工程”），总建筑面积404941.1m2。工程项目包括2栋甲级写字楼（2号楼、3号楼），地上共41层，建筑屋面高度187.55m；2栋准甲级写字楼（1号楼、4号楼），共35层，建筑屋面高度151.65m。所有写字楼均属于超高层建筑。

2 工程难点分析及对策

难点一：建筑物高度高，垂直运输、混凝土泵送、施工测量、垂直度控制难度大。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）塔楼均为型钢框架核心筒结构，因此塔吊的布置主要考虑吊运型钢的能力及爬升条件。4栋塔楼的塔吊统一配置在塔楼楼梯间内，均为中联重科生产的 TCT7520-16D型塔吊，起重量为250t·m，为内爬平臂塔吊。

（2）超高层建筑材料运输量大，施工人数多，为了解决结构和装饰施工中材料和人员的垂直运输问题，考虑每幢塔楼安装2台中速施工升降机。若还不能满足运输要求，则告知业主提前安装及使用消防电梯以分流人员。

（3）本工程混凝土最大泵送高度达180m。根据施工经验，混凝土泵送一泵到顶在泵送设备能力上不是问题。总包单位配合混凝土搅拌站，多次试配调整配合比，控制好混凝土的坍落度及和易性，大幅度提高了混凝土的泵送性能、施工性能及耐久性能，能够确保本工程混凝土的施工质量。

（4）针对本工程超高层建筑外立面幕墙设计要求高的特点，项目组在施工过程中专门就外立面结构分隔和楼层标高控制制定了专项方案，确保楼层间成型尺寸和竖向分隔偏差最小，以满足幕墙安装的精度要求。电梯井道及安装管井的垂直度也同样加以严格控制。

（5）采用激光铅垂仪对大楼的垂直度进行控制，以及水平控制周网的传递；采用激光经纬仪对施工楼层进行施工测量，并采用全站仪在各塔楼施工中进行精度复核。

难点二：筏板基础大体积混凝土施工组织要求高。地下室筏板基础不仅厚度大（1号楼和4号楼的筏板厚度为1.8m，2号楼和3号楼的筏板厚度为2.8m），而且分块面积大，造成地下室筏板一次性浇注混凝土量约达8000m3。如何合理组织混凝土的供应和浇筑以防施工冷缝和温差裂缝的出现，是大体积混凝土浇筑的难点。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）在混凝土配合比的设计环节上确保混凝土的浇筑质量。采用低水化热水泥、掺用适量粉煤灰、调整混凝土初凝时间及龄期等技术措施，可大大降低混凝土浇筑过程中产生的水化热，从而达到较好的混凝土浇筑效果。

（2）筏板大体积混凝土施工期间，保证劳动力、材料和机械设备的投入，为筏板大体积混凝土施工的顺利进行提供保障。

（3）大体积混凝土浇筑前，须严格论证和审核施工方案，确保方案优化合理；对现场施工管理人员和劳务队作业人员仔细交底，保证现场施工组织有序，确保混凝土的浇筑质量。

（4）落实交通、供水、供电的保障措施，协调好周边关系，以保证混凝土浇筑的连续性。确定主运输线路，同时选好备用线路；确定罐车的数量，对上下班高峰期的罐车数量需要考虑适当增加；从生产能力、运输能力、浇筑能力上预判混凝土浇筑的连续性；确保水电供应，做好气象预报，防止不确定因素对混凝土浇筑产生影响；协调好城管、派出所、居委会、街道办等关系，取得各方支持，为施工生产创造良好条件。

（5）作为应急预案，要求混凝土搅拌站提供1～2个备用搅拌站，采用同配合比应急供料。同样，混凝土泵送设备、振捣设备、发电设备及施工人员均要求备用在现场，以应对现场随时可能出现的意外，如设备损坏、停电、施工人员不足等。

难点三：工作量大，工期紧。根据本工程工期安排，土方开挖计划2015年6月底完成，10月底完成地下室结构，12月底前完成裙房四层结构，2016年底完成地下室工程的装饰。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）合理安排施工工序，分段组织结构验收，提前插入装修施工；在装修施工阶段合理安排工序穿插。

（2）优化施工方案，选用施工工时短的模架体系以缩短工期；提高施工质量，降低返工返修率。

（3）加强与业主和设计方沟通，减少设计变更和技术核定对工程工期的影响。

（4）加强劳务管理，合理安排劳务进行节假日和夜间加班；为劳务人员安排春节期间的来回车票，以解其后顾之忧。

（5）采用激励机制和奖罚措施，以提供劳务功效，缩短施工周期。

（6）若出现劳动力不足情况，则组织自有职工及其他现有工程人员进行调剂，力保本工程施工进度。

（7）发挥经验优势，合理组织施工，缩短每层工期，确保总工期。

难点四：现场场地狭小，平面布置有难度。本工程南北侧两端离围墙仅有人行通道尺寸，围墙外南侧为山西省高等法院，北侧离市政道路距离较远；西侧围墙内离基坑外仅7m～8m，围墙外为10m 宽的沟渠，沟渠外为市政绿化及市政道路；围墙内仅东侧有17m～18m 宽的场地，是现场唯一的场内运输通道，也是施工主干道，又位于18m 深基坑的边缘，因此不能作为材料堆场和加工场使用。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）第二层挖土完成后，在2号楼与3号楼之间筑一条路面宽6m 的混凝土斜坡道，从东侧进出基坑。坡道底部标高约为 －10.0m，留土作为中间平台，挖第三、第四层土方分别由中间平台由南向北继续做土坡道。预留土台向西延伸至西侧围护，在二、三区第二施工段位置（后浇带西侧）浇筑场地及道路，场地上搭设钢筋棚，设置钢筋堆场，为2号楼、3号楼施工所用。

（2）为保证本工程各阶段施工顺利进行，尤其是大量的材料组织和构件按计划及时安装，结合施工任务、计划节点要求和场地周边环境条件，除塔楼安装4台 QTZ250型塔吊外，裙房区域计划安装3台 QTZ80型塔吊并配以汽车吊，以提高该区域施工阶段运输大量材料的效率，确保材料能及时被调运利用，以免堆积占用场地。

（3）详细编制材料进场计划，按照工程进度需要先后分批进场，以免大量材料被积压，浪费施工场地。

（4）现场可利用场地狭小，必须合理布置现场临建设施，给施工区以更大的操作空间。因此，施工现场仅设置临时办公区及五金仓库；生活区须到场外租场地搭建，或租用现成宾馆和居民楼。

难点五：塔楼均为型钢框架核心筒结构，钢结构施工量大，质量要求高。4幢塔楼劲型钢柱总重量近7000t，单件尺寸重量大、每层数量多，钢结构制作、吊装、焊接难度大，质量要求高且施工时间长，将直接影响每层楼的施工进度。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）优化设计型钢柱，所有节点及整体模型均进行三维放样，绘制加工制作详图；详细了解和分析现场施工工况，结合塔吊起重量，根据构件截面大小，尽量做到小构件加工成三层高、一般构件加工成两层高、大构件加工层一层高，以减少现场焊接工作量；焊接作业尽可能在工厂进行。

（2）按计划对钢柱与主梁钢筋的连接方式进行深化设计，原则如下：与翼板连接的钢筋只设置单排，采用连接板与翼板工厂焊接，现场将梁筋放置于连接板上部，与连接板采用双面焊连接；与腹板连接的钢筋设置2～3排，在设计允许的情况下实施工厂开孔优先方案，梁筋直接穿过；其余钢筋采用焊接钢筋套筒直螺纹连接；对于主梁钢筋与框架柱不垂直的情况，两端均焊接连接钢板进行连接。这些措施可尽量减少现场焊接的工作量，有力保证施工的质量和工期。

（3）严格按照设计要求，制定钢柱焊接部位的焊接材质及焊条等级；焊工技术人员必须持证上岗，且具有丰富的施工经验。

（4）充分发挥工程项目组对超大型钢结构工程的施工技术经验，科学、合理地优化设计节点，制定更详细、经济和可行的施工方案，积极协调和指导各专业单位，共同完成本工程的建设。

难点六：工程规模大、涉及专业多，总承包管理协调量大面广。本工程的分包商、供应商众多，施工交叉作业多，机电设备和装饰的标准高，大宗材料设备采购量大，导致总承包管理和协调难度大，必须采取行之有效的调控手段，以实现进度、安全、质量、成本等目标。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）成立专门的总承包管理部。根据项目实际情况，制定总承包管理制，投入相应管理人员，与业主、监理一起管理好各专业分包。

（2）全面合理规划、组织实施与管理自行完成的工作内容。本工程总包自行完成的工作内容主要包括：地下室和±0.000以上土建结构工程、型钢结构制作安装工程、地下室机电预留预埋工程。这些施工任务的顺利完成将直接影响其他专业分包的穿插及进度。因此，总承包管理部必须严格控制自行完成工作的施工质量。其中包括：合理安排施工流程，确保施工进度计划；加强施工现场的安全管理工作；做好与其他专业分包单位的配合与协调工作；等等。

（3）有效管理与协调各专业分包。本工程所涉及的专业分包单位较多，各专业分包单位所施工的工作作业面重叠、工序多、反复交叉。因此，总包单位应有效协调好各专业分包单位的工作，从整个工程施工角度出发，合理安排施工流程，及时提供后续工程的施工作业面，以保证各专业分包单位能够正常施工；总包单位应对各专业分包单位的施工质量、安全、文明施工等方面进行严格管理，以确保整个工程施工能够正常进行。

（4）为各专业分包提供全面服务。严格按照合同的规定与要求，为各专业分包单位提供全面的、有前瞻性的服务，包括为各专业分包单位提供现有的临时水电，施工现场的塔吊、电梯、安全设施等；对各专业分包单位的办公、生活设施进行总体规划与安排。

难点七：幕墙安装对主体结构成型尺寸和测量控制精度要求高。本工程4幢塔楼外立面均为玻璃幕墙。超高层建筑对幕墙深化设计及安装要求高，对土建混凝土结构外立面构件、楼层标高尺寸的准确度要求比较严格，必须保证墙柱线条、层间高度相对偏差在安装允许范围之内。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）施工前专门针对建筑立面幕墙与结构图纸进行核对，确保图纸的一致性和尺寸的吻合性，及时消除结构偏差和建筑做法之间可能出现的误差；进一步明确幕墙种类及施工范围，在保证建筑立面效果的条件下，制定结构施工质量控制标准，并将其严格应用到结构施工过程的质量控制中。

（2）积极与设计师沟通，协同幕墙专业承包单位，尽早进行深化设计，有效解决幕墙在材料订购、制作和安装过程中可能出现的尺寸偏差和不匹配问题。

（3）根据幕墙安装要求及超高建筑测量控制方法，专门制定施工测量方案，并严格贯彻于结构施工环节；提高结构模板体系控制标准和构件尺寸成型精度，将控制外立面结构墙柱、楼层边梁和垂直度纳入施工过程专项控制范畴，有效保证本工程幕墙安装的精度和高标准要求。

（4）在施工过程中，采用高精度测量仪器和专业测量人员，设置三维空间测量技术，保证建筑物结构垂直度，线条平直和外窗洞口的横平竖直效果。

难点八：安全防护要求高。该工程属于超高层建筑，南侧为居民住宅，东、西、北三面均为城市主干道，且西侧区域因地下一层超市提前运营，人流量大，故对安全防护要求较高。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）施工楼层全封闭进行施工，外防护安全网采用绿色安全网和密目钢丝网双层防护，水平每隔5层设置水平兜网。

（2）楼层临边设置防护栏杆，对临街的安全防护，按照相关文件要求间隔30m 在楼层设置悬挑防护棚；西侧商业提前运营位置设置竖向安全网全封闭。

（3）加强对现场人员的安全教育，加强对现场的安全管理；设专人负责扰民接待工作，做好与周边居民的沟通和协调；施工过程中，除采取措施降低噪声、控制扬尘等污染。

难点九：不同标号的混凝土同时浇筑，在质量控制上有难度。本工程中，浇筑每层墙柱、梁顶板的混凝土均有多种混凝土强度等级，且浇筑体相互连接。如墙柱的混凝土（含梁高范围内的墙柱）标号均大于每层梁板的混凝土强度等级；楼梯的混凝土强度等级小于其他结构的混凝土强度等级；地下室外墙有抗渗要求，相连的内墙无抗渗要求等。控制好不同构件的混凝土强度等级，既要减少浪费，又要防止混凝土浇注过程中出现冷缝。为此，工程项目组采用以下解决方案。

（1）混凝土浇筑施工前对施工管理人员、操作工人进行详细交底，让每位参与施工的人员都了解到哪些部位的混凝土之间标号有差异。

（2）施工人员和技术人员要与混凝土搅拌站加强沟通，要求每层每种混凝土强度等级都要开具配合比；按照施工现场的要求，从高标号到低标号，从有抗渗要求到无抗渗要求，按顺序依次发送混凝土；每次变换混凝土强度等级前，前标号的混凝土必须多发1～2车，以弥补泵送设备内及泵管内预留积压的和浇筑洒落到后浇筑区域的混凝土。

（3）为防止等级要求高的混凝土大量流至低标号区域，在楼面梁板高度范围内柱墙，周边用钢丝网将两种标号的混凝土隔开，墙板两边、柱四周钢丝网位置离墙柱边距离控制为250mm；同样，地下室内与外墙相连的内墙，在外墙内侧250mm 处用钢丝网隔开。

（4）为了满足不同标号的混凝土的浇筑频繁变换浇筑地点，计划使用液压布料机浇筑，以提高浇筑功效。