高层建筑中土建施工技术的应用研究

张学华 中信建安建工集团有限公司

1 前言

宜宾国际会议中心项目位于宜宾市临港开发区南临港开发区滨江大道。本工程共四个子项楼，包括会议中心，塔楼酒店，酒店裙房及智选酒店，其中塔楼酒店为本工程最高建筑，高149.95m，地下一层，地上31层。2020年建成后成为宜宾市地标性建筑，服务于政府高端会议。本文结合该工程，探寻高层建筑中土建施工技术的应用。

2 高层建筑土建施工技术概述

所谓的高层建筑，是指高度不能小于28m的建筑物，包括居民楼房建筑和其他大型民用工业楼房等建筑物，但是各国对此的定义与标准却不尽相同。据中国城市摩天指数，高层建筑在中国经济社会乃至整个全球经济领域范围内的实际应用研究愈发深入，并且正呈现出逐年持续上升的发展趋势。比如：中国世界贸易中心总部大厦、美国纽约世界贸易中心总部大厦以及2005年上海国际世界金融中心。宜宾市国际会议中心项目位于宜宾市临港开发区，临港开发区控规中A-02地块内，南临临港开发区滨江大道，西接白塔山自然森林公园，东临黄桷坪路，总面积约300亩，其中商业用地210亩，公共绿地90亩。总建筑面积约15.87万平方米。工程地下整体一层，局部两层，会议中心高度为23.7m，塔楼酒店裙房高度为25.3m，庭院酒店高度47.5m（相对入口高度为26.5m）。办公和塔楼酒店塔楼高度为141.0m。别墅酒店建筑高度为8.3m~12.3m。

本工程体量较大、结构复杂，上部单体属超高层建筑，施工周期长，投入施工人员多，多工种交叉作业、立体作业。

3 施工技术管理在高层建筑中的作用

3.1 严格审核技术管理养护程序

在建筑土木工程的施工过程中，混凝土浇筑工艺的选择也非常重要。这种新型施工技术的广泛应用，可以极大地提高其工作效率，减少能耗，实现建筑材料的合理应用。钢筋混凝土浇筑施工结束后，应当采取一些相应的保温和养护措施。根据浇筑工程的实际情况，完善专业养护计划，科学配置施工人员，分工负责。同时，采取了相应的监督和管理措施，保证土建工程的顺利施工。

3.2 促进施工作业之间的协调

由于高层建筑工程的涉及范围广，参建单位多，施工技术也非常复杂。因此，在施工的过程中，更需要重视和抓好土木工程各个方面，促进施工管理单位之间的沟通协调。在施工中优化配置施工资源，保证土建工程的安全和效率。

3.3 合理掌控建筑施工环境

对于高层建筑的施工，需要结合各种影响因素对大型建筑进行综合分析。在研究过程中，要坚持可持续发展的目标，做好施工人员的安全和工程质量的控制。施工技术在实施前，应定期对专业技术人员进行培训和学习，结合工程设计，提高作业过程的预制化、标准化和模块化，对施工的重点把握和施工技术的控制有重要影响预防安全事故隐患。

4 高层建筑中土建施工技术应用

4.1 机械钻孔灌注桩施工步骤及施工工艺流程

（1）工艺流程：场地平整→放线定位→核校桩位→旋挖就位→旋挖扩大预成孔→安放钢护筒→钻机钻孔→继续钻进、排渣、成孔→钻至设计桩底标高，检查孔深→清孔→成孔检验→下钢筋笼→下导管→浇注桩身砼至桩顶→砼养护→破桩头（截桩）→桩检测。

（2）人工导向孔施工工艺流程（如工程需要）：放线定桩位及高程→放桩孔开挖线→开挖导向孔（孔深1m）→支护壁模板→浇筑第一节护壁砼→复查桩位(中心)轴线及校桩位。

4.2 旋挖桩施工工法

4.2.1 测量放线定位

复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。开钻前必须先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。

4.2.2 钢护筒埋设

（1）锁口护筒：锁口护筒有定位、保护孔口等重要作用，可采用打埋和挖埋等设置方法。当挖埋时，护筒与坑壁之间用黏土填实。锁口护筒高度一般为500mm~1500mm，施工要求高于地面300mm左右。根据地层情况，钻机对准桩位后钻进成孔0.5m~1.0m，然后将锁口护筒放入钻孔中，并利用引出的4个控制点进行桩位校准后，利用水准仪测放护筒顶标高，测量误差控制在10mm之内；利用钻机或挖机安放、下压护筒，其中心与桩位中心允许偏差不得大于50mm，并保证护筒的垂直度（护筒的垂直度由水平尺来控制：每次下护筒在上、下端各测一组，每组在同一水平面上垂直方向测两次）。

（2）深基护筒埋设：根据地勘报告揭示的地质构造情况，核算深基钢护筒长度，当护筒过长时，可采用履带式振动锤进行振动埋设，当护筒大于15m时，可采用双层钢护筒工法进行施工。钻机对准桩位后钻进成孔3.0m~5.0m，然后将深基护筒放入钻孔中，并利用引出的4个控制点进行桩位校准后，利用钻机或挖机下压护筒，一次不能下设到预定位置，可采取边取孔渣边压护筒，不断重复此过程直至将护筒压至预定位置。当钻机不能下压时，及时采用振动锤跟进施工，若有双层深基护筒施工时，同理上述工法下放外护筒，接着将内护筒放入外护筒中，并根据外护筒测定的桩芯偏移情况进行桩位校准后，利用钻机或护筒振动器下压护筒，一次不能下设到预定位置可采取边取孔渣边压护筒，不断重复此过程直至将护筒压至预定位置；利用水准仪测放护筒顶标高，测量误差控制在10mm之内；利用钻机安放、下压护筒，其中心与桩位中心允许偏差不得大于50mm，并保证护筒的垂直度（护筒的垂直度由水平尺来控制：每次下护筒在上、下端各测一组，每组在同一水平面上垂直方向测两次）。

（3）锁口护筒的拔拆：用挖机双绳双钩平行起吊，起吊时注意不伤桩身及钢筋笼，注意周边设备及人员安全。

（4）深基护筒的拔拆：用振动锤平行振动起吊，起吊时注意不伤桩身及钢筋笼，注意周边设备及人员安全。

4.3 钢筋笼制作与安装要求

（1）对于较短的桩基，钢筋笼宜制作成整体，一次吊装就位。对于孔深较大的桩基，钢筋笼需要现场焊接的，钢筋笼分段长度不宜少于16m，以减少现场焊接工作量。

（2）制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。

（3）钢筋骨架保护层的设置方法。钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度采用Φ8mm定位钢筋，在桩身配筋范围内每2m沿圆周等距焊接8根。

（4）无论采取何种运输方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用一部平板车直接运输。当长度超过6m时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。

（5）骨架的起吊和就位。为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在加强骨架内焊接十字支撑，以加强其刚度，用两点吊。

（6）钢筋笼分节制作，主筋采用绑扎搭接连接，搭接长度不小于35d（d为钢筋直径）。加劲筋、螺旋筋采用单面电弧焊连接，焊缝长度不小于10d（d为钢筋直径）。

（7）钢筋笼采用25t及以上汽车吊或履带吊安装就位，钢筋笼安装后保证混凝土保护层厚度为50mm。

（8）钢筋笼就位时，应吊直扶稳，对准孔位，缓缓放下，不得碰撞孔壁，严禁将钢筋笼由孔口成自由落体投入孔底。

4.4 混凝土灌注

（1）混凝土拌制及运输：桩芯混凝土采用C30商品混凝土，用混凝土罐车拉运至桩孔孔口或将混凝土罐车拉运至现场用汽车泵输送到灌注料斗内。

（2）采用高坍落度混凝土（坍落度180mm~220mm），导管法灌注混凝土成桩，采用Φ300mm导管，活丝连接。

（3）施工前导管应试拼、试压，保证整根导管顺直，不漏水、不破裂。

（4）在桩孔内设置导管时，导管下端距孔底为30mm~50mm。

（5）灌注混凝土应连续进行，不得中断。并设专人随时测定孔内混凝土面上升高度，记录混凝土投入量，计算混凝土系数。充盈系数大于1.5，应查找原因、会同有关技术人员研究处理措施。如果成孔时遇特殊地层造成塌孔、斜孔、扩孔、超径、泥浆流失等情况时，在制定相应技术措施后，经签证确认。

5 结束语

综上所述，我国人口众多，土地资源有限，高层建筑具有建筑面积小、容量大的特点，在我国非常受欢迎。为了能够有效保证整个高层建筑物的质量，需要密切地将其关注到高层建筑物的各个方面，尤其在高层建筑物和其他土木建筑工程的基础建设，会影响的整个高层结构建筑物体的安全性和建筑质量的主要影响因素。基于此，必须进一步不断强化对高层土建工程的设计监督和施工管理，提高高层土建建筑工程的基础设计和制造施工管理技术，提高其设计施工管理效率和生产质量，这对于开展高层建筑建设工程来说也就具有重要的指导意义。