超高层建筑结构施工要点及质量把控—以华发十字门国际花园A8 地块主体工程为例

周火雄

超高层建筑通常具有较大的平面轮廓、较高的空间使用率、较复杂的功能组合和较多的设备系统，其结构施工属于涉及多专业、多环节、多参与方的综合性工程，施工质量直接影响建筑物的安全性、耐久性、舒适性和美观性。因此，必须对超高层建筑结构施工科学合理的规划、组织和管理，采用先进技术方法和设备，确保施工过程顺利进行，以达到预期效果。本文以华发十字门国际花园A8 地块主体工程为例，介绍了其结构特点和施工难点，并阐述了施工技术要点和质量把控措施。

1 工程概况

案例项目位于广东省珠海市横琴新区十字门商务区南湾大道与会展四路交会路口的东北角地块，一标段总建筑面积约153105.46 m2，总用地面积约13473.18 m2，其中地上建筑面积112685.91 m2，地下建筑面积为40419.55 m2。一标段包含1 栋44 层住宅楼、1 栋39 层酒店/办公楼、3 层商业裙楼和3 层地下室，其中住宅楼结构高度154.00 m，酒店/办公楼结构高度153.55 m，均属于超高层建筑。

该工程的超高层建筑包括塔楼和裙房2 个部分，塔楼采用框筒结构，基础类型为桩基础；裙房采用框架+水平钢桁架结构，基础类型为独立基础和人工挖孔墩。桩基设计等级为甲级，场地类别为Ⅱ类，地基基础设计等级为甲级，地基土为软弱土。

本工程的结构安全等级为二级，结构设计使用年限50 年，抗震设防烈度为7 度。本工程的钢结构主要分布在塔楼的劲性柱和裙房的钢柱、钢梁、劲性梁柱以及钢筋桁架楼承板等部位。

2 结构施工的难点与要点分析

2.1 结构设计与准备工作

超高层建筑由于高度、体型及功能等方面特殊性，对结构设计提出了更高的要求。结构设计不仅要满足建筑物的使用功能和美观要求，还要考虑风荷载、地震作用、温度变化、收缩和徐变等多种因素对结构的影响。因此，结构设计是超高层建筑结构施工的基础，必须遵循相关规范和标准。结构设计采用不同的结构选型，对施工提出的要求也不同。为保证施工质量，在施工开始前，现场人员要充分熟悉图纸，查阅相关规范图集，及时与设计单位沟通，尽量做好施工准备，避免后期出现质量问题。

施工过程中要严格按照图纸和规范要求操作，控制好混凝土浇筑、钢筋绑扎和模板支撑等关键环节，保证结构的尺寸精度和强度质量。同时，还要注意对结构定期检测和维护，及时发现并处理可能出现的裂缝、变形及损伤等问题[1]。

本工程的酒店/办公楼结构高度为153.35 m，住宅楼结构高度为154.00 m，建筑高度均为165.25 m，属于超高层建筑。住宅楼为框剪结构，裙房为框架+水平钢桁架结构，主塔楼为框筒结构，结构类型较多，因此在结构施工期间需综合采用多种施工技术，具有一定的施工难度。根据结构形式和施工条件，本工程采用了传统木模结合铝模的施工方法，施工现场外墙模板拼装示意图如图1 所示。

图1 外墙模板拼装示意图（来源：网络）

2.2 基础施工

本项目的塔楼基础采用钻孔灌注桩。桩基础属于隐蔽工程，成桩环节多，施工过程容易出现质量事故，监理人员必须重视施工全过程的质量监控。

钻孔灌注桩的施工包含测量、机械操作、钢筋加工和混凝土浇筑等多个工种，工程项目种类繁多，技术含量较高，影响因素较多，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩及夹泥等质量问题，导致成桩难以满足设计要求，补救困难，无法完全通过事后检查来判断存在的问题。因此，必须加强施工准备、成孔、清孔、钢筋笼连接吊放和水下灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取有效的预防措施。以下结合该项目施工具体情况详细说明。

在桩基施工前，施工人员应详细了解设计数据及要求，确保施工准确性。本项目的桩基础是钻孔灌注桩。在施工前，监理人员要对施工单位的施工方案进行审核，并对施工设备、材料和人员配备情况进行检查。重点检查钻机的安装平稳度、转盘中心与护筒中心的重合度、钻头的直径和钻头的磨损情况等，复核水平和高程控制网以及桩位的放样，并与设计图纸进行对比。

根据地质勘察报告，本项目的地层由上至下依次为填土层、粉土层、黏土层和砂岩层，设计要求桩端进入砂岩层2 m 以上。在施工前，监理人员要审核施工单位的施工方案，并检查施工设备、材料和人员配备情况。重点检查钻机安装平稳度、转盘中心与护筒中心重合度、钻头直径与刀具磨损情况等，复核水平和高程控制网以及桩位的放样，并与设计图纸进行对比。

在成孔过程中，施工单位应按照规范要求使用优质泥浆，定期检测泥浆的比重、黏度和含砂率等性能指标，检查护筒埋设情况，保证护筒内外水位差≥1 m，并及时补给泥浆。还要检查钻进速度和终孔深度，并记录每根桩的成孔时间和泥浆消耗量等数据。

在清孔过程中，现场使用专用清孔机具，在清孔前后分别测定沉渣厚度和泥浆比重。沉渣厚度≤50 mm（端承桩）或150 mm（摩擦桩），泥浆比重≤1.25 kg/m3。若发现沉渣厚度或泥浆比重超标，应重新清孔直至符合要求。通过上述措施，可以提高钻孔灌注桩的成桩质量[2]。

2.3 钢结构施工

针对超高层建筑中的钢结构施工，应从以下2 个方面进行质量把控：

1）生产制作问题。这类问题主要包括板件的下料方式、焊缝的布置和变形控制等。下料时可采用剪切机对4 mm 厚的钢板剪切，避免火焰切割造成的波浪变形。在焊接H 型钢时，应采用对称、分段和跳跃等焊接方法，并在每个节点处预留5 mm的补偿量，以减小焊接变形。在制作过程中，需每隔10 m 对构件的尺寸和形状进行检查和校正，保证构件的精度和质量。

2）连接问题。钢结构的连接主要包括高强螺栓连接和现场焊缝连接，本工程采用2 种连接相结合的方式连接钢柱和钢梁。在高强螺栓连接时，应先用刷子和压缩空气清洁螺栓和孔洞，然后用水平仪和千斤顶平整装配面，再用电动扳手紧固螺栓组件，最后使用扭力计检测紧固力矩，以保证连接的牢固性。在焊缝连接时，根据设计要求选用了E5015 型焊条，并按照说明书和操作规程使用和保管。实际操作中，应先用砂轮机打磨焊缝表面，再用超声波探伤仪检测焊缝内部，从而保证焊缝的质量[3]。另外，还可以采用反方向变形等措施，预防处理焊接变形和裂纹。

2.4 混凝土结构施工

本工程的主体结构材料采用C50混凝土。为了保证混凝土的强度和耐久性，设计时采用低水灰比、高掺合料掺量以及高性能外加剂等措施，使混凝土的抗渗性能达P8，抗冻性能达F300，抗碳化性能达C60。

在实际施工时，可以采用自卸车和泵送车运输和浇筑混凝土，严格控制混凝土的坍落度和温度，避免出现离析、假凝和开裂等现象。在养护时，可以采用湿布覆盖和喷雾灌水的方法保持混凝土表面的湿润度，延长养护时间，提高混凝土的后期强度。在检测时，采用超声波法、回弹法及荷载试验法等多种方法，全面评估和监控混凝土强度、密实度和变形等。在处理问题时，现场人员应及时发现并修补混凝土表面的缺陷和病害，如气泡、裂缝和蜂窝麻面等，以保证混凝土结构的完整性和美观性。

2.5 钢筋工程

本工程主体构件钢筋采用HRB400E 热轧带肋钢筋，钢筋直径12 ～40 mm。施工前，需检测钢筋的抗拉强度、屈服强度和伸长率等指标，确保钢筋的质量符合标准。在施工过程中，首选数控切割机和弯曲机精确加工钢筋，并按照设计图纸和规范要求对钢筋编号、分拣、捆扎、运输和安装，使用钢筋绑扎机和焊接机牢固连接钢筋，以专用钢筋保护垫和支架有效固定和保护钢筋，并控制钢筋的保护层厚度和锚固长度，避免偏位、错位、漏放、断裂和锈蚀，确保钢筋与混凝土配合良好[4]。

2.6 模板支架工程

本工程施工现场采用铝模板和扣件式钢管支架作为主要模板支架系统，模板厚度3 mm，支架直径48 mm，壁厚3.5 mm。在施工前，需要对模板支架进行验收、清洁和涂油等处理，确保模板支架质量和光滑度。在施工中，应按照设计图纸和规范要求对模板支架进行搭设、固定、检查和拆除，使用扣件和连接件固定模板支架，选水平仪和千斤顶精确调整与校正模板支架，以控制模板支架的垂直度和平整度，避免变形、移位及倒塌，保证模板支架与混凝土结构匹配良好[5]。

2.7 高空作业安全问题

在本工程中，现场的高空作业主要包括外墙幕墙安装、混凝土结构拆模和钢结构吊装等，高空作业高度20 ～200 m。为了保证高空作业的安全性，现场采取了以下措施：

1）对高空作业人员进行专业的培训和教育，要求其掌握高空作业的基本知识和技能，遵守作业规程和操作规范，正确使用安全设备和防护用品，如安全带、安全绳、安全帽和防护眼镜等。

2）提供合格的安全设备和防护用品，如升降机、吊篮、吊车、脚手架和防坠器等定期进行检查和维护，确保其性能和功能正常。

3）设置完善的安全防护网和警示标志，如安全网、警戒线和警示牌，以及隔离和封闭高空作业区域，防止高空坠落物对环境和人员造成伤害。

3 质量把控要点分析

首先，应加强工程设计和施工图审查。本工程初步设计阶段邀请了多位专家和顾问进行设计方案的评审和优化，对结构形式、材料选择、施工方法等进行充分的论证和选取，如采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系、高强度混凝土和钢筋、自升式模板支架和滑模施工等。在施工图阶段，组织多个部门与单位审核和校对施工图纸，及时发现与修改图纸中的缺陷和错误，例如细致检查和调整结构节点、构造细部、钢筋排布及混凝土浇筑等重点环节。

其次，应加强原材料和半成品的检验和试验。该项目工程施工现场对所有进场的原材料和半成品，例如水泥、砂、石、钢筋、模板及支架等都查验了质量证明，并进行了现场抽样检测，确保其符合标准。同时，现场采用自建搅拌站和第三方检测机构的双重监控方式对混凝土的配合比、强度、耐久性等性能指标进行严格控制和检测。

最后，应加强施工总承包单位对各分包单位的协调和管理，保证工程顺利进行，确保有效沟通和配合。

本工程的施工总承包单位为某建筑集团有限公司，分包单位包括土建分包、钢结构分包、幕墙分包、机电分包和装饰分包等多个单位。为协调管理各分包单位，施工现场采取以下措施：

1）明确各自的责任和义务。签订详细的合同和协议，规定各分包单位的工作范围、质量要求、进度要求、安全要求以及费用结算等内容。

2）制定合理的进度计划和质量标准。按照总体工期和节点要求制定各专业的施工计划和质量控制计划，并进行定期跟踪和调整。

3）做好技术交底和指导。对各分包单位的技术人员和施工人员进行详细技术交底和培训，明确设计图纸和施工规范中的重点和难点，并提供必要技术支持和指导[6]。

4 结语

本文结合具体项目的实际情况，分析了超高层建筑结构施工及质量控制的技术要点。超高层建筑结构施工涉及多种技术、方法和措施，需要科学规划、精心组织、严格管理、协调配合，以提高施工水平，保证工程质量和施工效率。