高层建筑土建施工关键技术的应用探究

贺程

(甘肃第六建设集团股份有限公司七公司，甘肃 兰州 730050)

随着社会的整体发展，城市中的用地矛盾越来越紧张，这也使得近年来的建筑施工逐渐向“高”、“大”发展，以提升建筑项目的经济性。除此之外，在物质需求被高度满足的当代，人们对建筑的需要也更加立体，需要建筑具备良好的保温隔热、防水排污等性能，且高层建筑的自重较大，对防沉降、防倾倒的要求也更高，因此，高层建筑中的土建施工效果是建筑行业开展项目建设及未来发展必须要考虑的方面。

1 高层建筑土建施工中的常见问题

1.1 防水施工难度大

防水、排水是高层建筑土建施工的重要内容，无论是地表或地下水，都会对建筑自身和建筑内的使用人员造成影响，因此，在高层建筑施工的过程中必须通过防水施工加强建筑的防水性能[1]。

导致高层建筑防水施工难度大的因素主要包括以下两点：1)施工条件复杂。当前城市中的用地矛盾越来越紧张，导致大部分新的高层建筑项目都需要在城市外围进行建设，而这部分的地区的土壤成分复杂、地下水系复杂，在进行土建施工的过程中时常出现因施工条件复杂导致的基坑渗水问题。2)基坑深度影响。高层建筑自重较大，因此，为防止高层建筑的不规则沉降问题，高层建筑项目的基坑深度一般在10m以上，随着基坑开挖深度的加大，地下水对基坑施工的影响也越加明显。

1.2 各施工环节的协调配合较差

建筑工程的施工是设定一个生产目标，通过对施工技术的应用不断优化建筑内容，最终达成建设目的的生产过程，因此，在高层建筑的施工中存在多个施工环节，且施工环节之间环环相扣，若各施工环节之间的协调配合不足，会导致质量问题的不断出现，进而降低高层建筑土建施工的整体质量。

如：在基础施工中，需要首先对施工区域进行放线定位，保证施工位置无误，若施工过程中放线工作人员与开挖施工人员的协调配合不到位，便会导致基坑开挖的位置错误、深度不足等问题。

1.3 施工技术落实不到位

土建施工是建筑工程、土木工程等工程建设类行业的主要施工技术，因此，高层建筑的土建施工相关技术已经十分成熟，且为最大化施工技术的在各类工程项目施工中的应用效果，相关技术部门已经制定完善的施工标准。但在实际的高层建筑土建工程部分施工中，施工人员的技术能力、施工人员的工作责任心理、管理人员的管理能力、管理人员的现场督促等，都是土建施工技术的落实影响因素，当前大部分施工单位在土建施工中都存在或多或少的问题，影响高层建筑的土建施工质量。

2 高层建筑土建施工中的关键技术介绍

2.1 地基开挖技术

地基是承载高层建筑重量，保证高层建筑在长久使用中始终保持高性能表现的重要施工内容，且地基的开挖施工会对后续的地基施工工作质量造成直接影响，施工单位应严格落实施工标准，保证地基开挖的施工技术落实和施工安全，才能够有效保证地基施工后的荷载性能。地基开挖施工应重点关注以下两个方面：1)确保地基开挖符合基本要求。地基开挖的基本条件包括地基的开挖深度、地基的尺寸等，会对地基的承载性能造成直接影响，因此，在地基开挖前应根据高层建筑的建设规模及施工现场的地质条件，确定地基的开挖是很度和开挖尺寸，控制开挖精度，以保证地基的开挖施工符合高层建筑项目的建设需要。2)根据施工现场条件制定施工方案。地基开挖的施工影响条件较多，如施工期间的天气影响、施工现场的土质条件、施工现场的地下管线分布情况、施工现场周边的生态环境等，制定地基开挖施工方案，确定开挖日期、地基开挖技术选择，避免高层建筑的土建施工对原有建设的破坏[2]。

2.2 基坑支护技术

在地基开挖后，基坑周边的土体会处于单侧失去支撑的状态中，且在高层建筑项目的土建施工中，为提高地基的荷载性能，地基深度一般在5m以上，此时地基周边的土体稳定性极差，若未采取支护措施，便会导致施工现场的安全事故发生。

基坑支护技术一般分为连续墙支护、钻孔灌注桩支护、混凝土板桩支护等，支护技术的核心便是通过在基坑内部建设支护设施，基坑支护设施会在地基周边土体向基坑内部施压时有效阻挡土体，从而保证基坑内部的施工安全。

但随着近年来高层大型建筑项目的增多，对深基坑支护技术的应用开发也越来越深入，在10m以上的深基坑支护施工中，土体对基坑侧施加的压力呈几何倍增加，常规支护方案已经无法满足地基施工的支护需要，为保证支护效果，施工单位一般会采用多种施工方案综合后的复合支护体系保证地基施工的顺利进行。以深圳湾超总恒力总部大厦的深基坑支护案例为例(图1为恒力集团深圳湾超级总部地基施工鸟瞰图)，为保证建筑面积106190m2、高度达250m的超大型建筑施工需要，其基坑深度达24.5m，选择由360根咬合桩、47幅地下连续墙、71根立柱桩以及四道支撑梁组成的复合支护方案作为该建筑项目的地基施工支护方案，其竣工后的地基施工效果表明，该支护方案为建筑项目的地基施工提供了良好的施工保障。因此，在实际的高层建筑施工中，施工单位应全面分析施工现场的各类施工条件，合理选择支护方案，才能够为后续的地基施工保证基本条件，并保证施工现场人员和设备的安全。

图1 恒力集团深圳湾超级总部地基施工鸟瞰图

2.3 桩基施工技术

桩基施工技术是当前建筑工程中常见的基础型式，桩基施工的基本原理是通过在地基中埋设桩体，当建筑物对地基施加压力时，桩体便会将一部分的建筑压力传递至地基深处，进而提升地基的整体荷载性能[3]。

随着时代的发展，当前桩基施工技术根据桩体的埋设方式分为灌注桩和预制桩两种，无论哪种桩基施工技术，都需要在地基中钻孔，为桩体的埋设和浇筑提供基本条件，但在桩基施工的过程中，时常出现塌孔、斜孔等问题，导致桩基施工的质量受到影响，为避免类似问题的出现，施工单位在进行桩基施工前，应对钻孔设备进行全面检测，保证钻孔设备的性能标准，同时，在钻孔的过程中，施工操作人员应严格遵守施工要求，反复扫孔，为后续的桩基施工提供保障。相较于预制桩地基施工，灌注桩施地基施工因施工现场的复杂条件，其施工质量受不稳定因素的影响，为保证桩基施工技术的应用效果，在灌注桩地基施工施工中，浇筑和振捣施工必须严格按照施工流程进行，保证灌注桩成型后的整体质量。

2.4 混凝土浇筑施工技术

混凝土浇筑施工是高层建筑土建施工中的主要施工内容，无论是建筑主体浇筑、桩基础浇筑等，都是直接影响高层建筑建成后使用效果的重要影响因素。混凝土浇筑施工中的常见问题包括混凝土泵送离析、混凝土浇筑后裂缝等，为保证混凝土浇筑的整体施工质量，在混凝土混合料拌制环节必须严格控制混凝土性能。首先，混凝在凝固过程中因水化作用的影响会散发出大量的水化热，从而造成混凝土水分的快速流失，导致混凝土裂缝的出现，在极端炎热的天气中，会进一步加快混凝土中水分的流失速度，造成混凝土构造物的性能下降。因此，在配比混凝土的过程中应优先原则低水化热的水泥作为胶料，同时对混合料中添加各类减水剂、早强剂、防冻剂等外加剂，能够有效避免水化热问题对混凝土构造物的性能形象，提高混凝土构造物成型后的整体性能。其次，高层建筑物需要使用大量混凝土作为施工材料，依靠人力完成混凝土在施工现场的运送工作不仅会造成大量的人力资源浪费，同时也难以保证施工效率，当期在高层建筑的混凝土浇筑施工中，施工单位均采用泵送设备完成混凝土在施工现场的运送工作，在此过程中，若混凝土的坍落度不符合泵送标准，会导致混凝土在泵送过程中离析，进而导致施工质量问题的出现，为避免混凝土离析问题的出现，在确定混凝土配比后，应进行坍落度实验，确定混凝土的坍落度满足泵送标准后，才能够进行混凝土浇筑泵送。最后，为加强混凝土构造物的强度和抗剪力，在混凝土构造物中会是通过加筋的方式提升构造物性能，但需要注意的是，合理的配筋比率才能够保证混凝土构造物的施工质量，配筋率较低或配筋率较高，都会导致构造物的强度和抗剪力受到影响，在正式施工前，施工单位的技术人员应对构造物的混凝土浇筑比例进行分析，而后确定配筋率及钢筋分布位置，才能够最大化混凝土浇筑施工技术的实际应用效果。

2.5 给排水施工技术

给排水是现代建筑物的基本性能，无论是建筑使用期间生活用水供给或排除产生的生活废水，亦或是自然天气的雨、雪产生的水分，都会对建筑内部的使用造成影响，科学、合理的建筑给排水能够有效避免外界水分对建筑物内部的影响，同时保证建筑内的用水需要，提高 建筑使用人员的使用体验[4]。

给排水的施工应遵守以下几项原则：1)动力管道让普通管道。在建筑物的排水工程施工中，普通管线是利用重力的原理，使管道呈一定角度倾斜，从而达成排水和给水目的的，而动力管道则是通过加压的原理进行输水排水，管道位置和角度对动力管道的性能影响较小，因此，在给排水管道的施工安装中，若动力管到与普通管道的施工位置冲突，应优先安装普通管线。2)小口径管道让大口径管道。给排水管道是建筑功能性的基本保障施工，需要使用大量管道铺设，这也导致给排水工程的整体造价较高，其中大口径管道的材料成本远高于小口径管道，当小口径管道与大口径管道在施工位置上产生冲突时，对大口径管道进行改动会造成给排水工程的整体造价增加，损害施工单位的利益。3)分层布置。分层布置能够有效避免管道之间的影响，同时能够为给排水管道在高层建筑建成后的检修工作提供便利。给排水管道的分层顺序一般从上到下按照蒸汽、热水、给水、排水的顺序排列。

3 提升高层建筑土建施工技术应用效果的有效措施

3.1 做好施工前准备工作

施工前的准备工作主要包括对技术交底和施工方案制定两个方面，首先，为保证设计思想与施工技术的高度协调，在高层项目的施工开始前，应组织施工单位和设计单位的技术交底会议，双方工作人员能够充分交流对高层建筑项目的想法和认识，使施工单位的工作人员和管理人员能够理解是高层建筑的设计思路和设计意图，若施工单位因技术能力有限，无法达到设计标准，通过技术交底会议，设计单位也能够进行适当调整。其次，施工方案的定制应在高层建筑设计的基础上，通过施工单位对施工现场条件的调查与分析，根据分析结果制定的针对性技术使用办法和特殊情况应对措施[5]。

3.2 保证施工材料质量

高层建筑项目的施工过程是通过施工技术将施工材料优化成目标建筑物的生产过程，因此，施工材料的直接会直接影响高层建筑物的土建施工技术应用效果，为提升土建施工技术在实际施工中的应用效果，必须保证施工材料的质量。

首先，在施工材料的采购环节中，施工单位应严格按照设计标准选购。设计单位在进行建筑物设计时，会按照建设单位的需求确定建筑物规模，而后根据建筑物所在其余的施工条件，综合建筑物自身的各项功能，确定建设高层建筑所需的施工材料种类和性能标准，施工单位只需严格按照设计图纸中标注的所需建材标准进行采购，即可保证施工材料的质量。

其次，不同的施工材料对存储的条件要求也不尽相同，如：水泥、钢筋等建材，需要在干燥的环境中存储，当水泥进场后，施工单位应立即将水泥运送到指定区域，在地面铺设防潮垫，避免地面水气与水泥接触导致水泥发生反应。因此，为保证施工材料在进场后的性能标准，在施工材料进场后，应按照施工材料的特点对施工材料进行管理，才能够保证施工材料在施工中的良好性能表现。

3.3 高标准落实竣工验收

竣工后的验收环节能够暴露出大量在施工过程中因技术应用不到位导致的施工质量问题，因此，为避免施工质量问题被代入到后续的施工阶段中，在土建施工部分结束后，应组织建设单位、施工单位与设计单位的三方联合验收，对照设计标准与实际施工内容检测施工质量问题，并对施工质量问题及时处理，为后续的高层建筑施工奠定基础[6]。

4 结语

综上所述，土建工程是建设高层建筑项目的重要部分。施工单位应分析土建施工技术的正确应用方法，在施工前做好前期准备工作，保证施工方案的合理性和施工材料的质量，并通过施工后的高标准验收避免施工质量问题被代入到后续的施工中，能够最大化土建施工技术的应用效果，为建筑行业的整体发展提供保障。