大跨超高建筑结构设计与施工探析

田阔 刘奇

摘 要：随着我国经济和科技的发展，超高建筑逐步应用于人们常生活中，尤其在人口密集度较高的一线城市，超高建筑成为了城市中的主导建筑。随着二三线城市经济的发展，超高建筑数量也越来越多，从而有效的缓解了土地压力。但我国在超高建筑的结构设计和施工技术方面还有很大的进步空间，超高建筑的广泛应用缓解了压力的同时，还带来了更大的建筑风险。文章主要分析了超高建筑的结构设计的关键点和超高建筑施工技术的发展实践，以期能够促进我国超高建筑的发展历程。

关键词：超高建筑;结构设计;施工技术

中图分类号：TU973;TU974                                       文献标识码：A                                        DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.343

引言： 我国建筑的发展注重质量，也注重艺术感，这就给超高建筑的建设提出了更高的要求。在超高建筑的建设过程中，会面临很多风险。工程造价超高带来的资金风险，建造过程中施工人员的人身安全风险，超高建筑的建造质量的风险都是建造过程中工程师和项目管理人员要考虑的问题。因此我国研究人员更加注重超高建筑结构的设计和施工技术的应用，以期通过稳定的结构设计和超前的施工技术来降低这些风险，从而促进超高建筑的建造水平。

一、超高建筑的发展

随着我国城市化的推进，超高建筑的数量越来越多，我国创造的最高建筑高度达到了632米，这个建筑是位于我国上海的上海中心大厦。十年前，我国超高建筑的数量还是屈指可数，而如今中国建成的超高建筑比例，就已经占到了全世界总数的45%。超高建筑的鉴别的界限是100米，100米以上的建筑物可以称为超高建筑。我国早在1976年首次建造出我国第一项超高建筑，随后我国超高建筑的建造逐步发展，在1985年建造出一幢具有意义的超高建筑，也就是深圳的国贸中心大厦，这栋建筑的建成标志着我国超高建筑的建造历程进入快速发展时期。我国超高建筑的发展方向除了传统的追求高度，结合了现代化的需求，超高建筑的发展方向更加趋向平面形状和空间体型复杂化，不断创新和应用新的结构体系。

二、超高建筑结构设计的要点

超高建筑的结构设计关乎到建筑的安全性和质量，因此是我国需要着重研究的方向。随着建筑结构日益复杂，结构设计也需要进一步的发展和提升，文章简要的分析了几个超高建筑结构设计的要点，以确保超高层建筑的综合建设质量得到全面优化。

1.加强建筑消防设计

超高建筑的消防设计技术可以更大程度上提高建筑的安全性能。首先要确保超高建筑的结构设计要考虑到所有的安全因素，超高建筑的設计工作要能够完整的满足结构设计的需求。在这个基础条件下，要加强建筑消防设计技术，确保发生火灾时处于高层和超高层的人员能够安全撤离和得到保护。首先是要加强消防设计环节的科学性，要结合建筑的结构特点，对于不同结构的建筑所面临的消防技术的设计难点进行总结和商讨解决方案。其次是要考虑建造材料的应用，对于易燃的建筑材料要充分考虑在发生火灾情况下的安全管理问题，要尽量实现对易燃的材料的控制，确保在发生火灾时可以及时的阻止火灾的蔓延。最后是要加强消防通道的建设和排烟系统的建设，确保在发生火灾时能够充分保障受灾人员的安全和提高消防人员的工作效率。

2.加强建筑的抗震设计

在发生震灾时，超高建筑的居住人员撤离时会存在很大的风险。因此，为保证人员的人身安全，要加强对超高建筑的抗震性能的设计。设计人员要在传统的抗震结构上进行突破和创新，你确保超高建筑在发生震灾时不会发生坍塌事件。在超高建筑结构设计过程中，要充分考虑抗震材料和抗震措施的应用，对于设计的难点及时进行总结和讨论解决方案，对建筑结构进行全面改良，确保超高建筑就更好的抗震能力。

3.加强建筑的抗风设计

由于超高建筑的高度达到百米以上甚至几百米，高层通常没有树木等建筑物的遮挡，建筑会直面风力带来的压力。因此在超高建筑的设计过程中要充分考虑风力的影响因素。在进行结构设计时充分考虑抗风的设计，优化高层建筑的抗风性能。

三、超高建筑施工技术分析

1.软土地质桩基工程技术

桩基的承载力决定了建筑的质量和安全性能，对于超高层建筑来说，随着建筑的高度的升高和建筑工程施工技术的发展，对桩基的承载力提出了更高的要求。软土地制桩基工程技术主要分为钢管桩基技术、预制混凝土桩基和钢筋混凝土灌注桩基技术。

使用最为广泛的是预制混凝土桩基技术，由于该项技术主要应用预制方桩和预应力混凝土管桩，大大提高了桩基的承载能力的同时也创造了更高的经济效益。在实际施工过程中，能够对建筑的质量提供基础保障，由于所需材料也较为简单，大大提高了施工过程中的工作效率，因此是超高建筑常用的桩基工程技术。其次是钢管桩技术，钢管桩技术的优势与预制混凝土桩技术相似，因此也较为常用。而灌注桩基技术需要对桩基注浆钻孔，在施工上加大了工作量，但桩基的承载能力得到加固。

2.数字化建造技术

超高建筑的建造过程运用了数字化建造技术。通过将建造技术与数字化相结合可以有效的促进建造技术应用的准确性，方便了对建造技术的控制和管理，促进了建筑行业的发展，提高了建造的经济效益。施工技术的发展随着时代发展的趋势，达到了更高的施工水平。通过建立数字化的技术体系，可以有效的提高施工技术的价值的变现能力，与传统的施工技术相比，超高建筑拥有更高的构件加工水平。而且通过数字化建造技术，可以预先模拟施工方案的实施过程，从而及时发现施工过程中的问题进而优化方案。同时在施工过程中应用数字化管理，可以实现对建造过程的全面掌控，有利于提高建造过程中的施工质量。

四、结语

我国超高建筑的结构设计和施工技术发展迅速，结构设计更加完善，施工技术多样性得到了提升，并且顺应时代的发展趋势，引用数字化建造技术有效提高了超高建筑的建造效率和建造质量，推动了我国建造业的发展进程。

参考文献：

[1]王铁龙，陈方明，田海姣，刘丹，周靖凯.大跨超高建筑结构设计与施工[A].中冶建筑研究总院有限公司.2020年工业建筑学术交流会论文集（上册）[C].中冶建筑研究总院有限公司：工业建筑杂志社，2020：6.

[2]方建花.我国超高建筑工程施工关键技术发展[J].门窗，2019（15）：105.

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