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浅谈我国超高建筑工程施工关键技术发展

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：李晨广1 茜欢欢2 白伟风3 张琳4

[导读] 摘要：随着我国建筑水平的提高，城市建筑逐渐向高层与超高层形式发展。但是建筑高度的施工建设需要极大的质量保证。

        1.身份证号码：13052119910702xxxx    2.身份证号码：13043419890414xxxx
        3.身份证号码：13012619890820xxxx    4.身份证号码：13063119911102xxxx
        摘要：随着我国建筑水平的提高，城市建筑逐渐向高层与超高层形式发展。但是建筑高度的施工建设需要极大的质量保证。基于此，本文对当前我国在超高建筑中所使用的技术进行研究，同时对其中关键的工程施工技术的发展情况加以阐述，为超高层建筑工程未来的施工技术的使用提供更好的参考依据。
        关键词：超高建筑；工程建设；施工技术；发展前景
        前言：
        随着经济的快速发展，超高层建筑也在不断地向前发展，并且建筑工程的规模不断增大，建筑结构形式也发生了很大变化，有向施工施工复杂、建筑外观形式多样的趋势发展。超高层建筑同普通的建筑工程相比，具有体型复杂、施工技术高、高空作业多、工程工期长、施工作业面窄、结构复杂多变等特点，而且随着人们生活水平的不断提高，对其施工技术和安全质量水平提出了更高的要求。
        1 超高建筑工程施工现状
        1.1软土地质桩基工程技术
        超高层建筑的建设基本是桩基础的稳定建设。对于建筑工程施工而言，其安全施工的保证与建筑的良好使用需要是桩基工程的良好施工建设水平。近年来，在超高层建筑工程施工技术的不断提高，建筑高度的升高同时对地基的承载力提出了更高的要求，实际承载力度也在不断加大，因此促进了桩基工程技术的更好发展。当前在超高建筑工程施工中，对于桩基础的施工技术使用主要分为钢筋混凝土灌注桩技术、钢管桩基、预制混凝土桩基技术等。其中对于超高建筑技术施工中常见的桩基技术是预制混凝土桩，该技术的使用主要包括预制方桩与预应力混凝土管桩，这两种桩基在施工中具备了较高的承载力，且耐久性较强，实际的施工中所消耗的成本较低，能够对质量做到有效的控制，同时，施工中所使用的资源较少，施工效率较高，在众多超高建筑施工工程中均有使用。例如在上海著名的地标建筑东方明珠电视塔建设中就采用了预制混凝土方桩技术。而在上海的外滩与浦东等商务中心地区的工程施工中，主要使用的是预应力混凝土管桩建设技术。在目前超高建筑工程施工中采用预制混凝土桩技术能够有效的提高工程整体施工效率，为工程施工质量提供保证，在后期投入使用中能够取得较高经济效益。凡事，该技术的使用仍然存在一定的问题，即会有较大的挤土效应现象产生、以及实际承载力有限，施工中对于环境要求较低，且对实际承载力要求较小的超高建筑中的应用较为常见。钢管桩技术的使用优点与预制混凝土桩有一定的相似之处，对于质量的控制较为简易，且本身具有较大承载力，施工效率较高等。该技术上海环球金融中心等地区的工程建设中得到了较多应用。在超高建筑中对于桩基的施工通过采用后注浆钻孔灌注桩技术，在一定程度上能够提高桩基础的施工质量，同时对桩基自身的承载力加以巩固，对周边的承载环境加以改善，以此提高桩基础最终的承载力度，强化承载性能。
        1.2 软土地质基坑工程技术
        软土基坑工程是一项技术性很强的系统工程, 具有安全风险大、综合性强、区域性特征明显、时空效应和环境效应众多等特点,软土基坑工程的关键技术可以归纳为如下几点。 1)超深地下连续墙技术地下连续墙具有结构刚度大、整体性好、施工对周边环境影响小等优点,被广泛应用于深大基坑工程中,是目前深大基坑工程的主要围护体系。在超高层基坑施工过程中,地下连续墙通常既被用作基坑围护体系,又被用作永久性地下建筑外墙。近年来,随着地下工程施工工艺装备的发展与提升, 地下连续墙的成槽工艺已从传统的抓土成槽发展为抓铣结合和套铣成槽工艺。在上海中心大厦工程中,针对墙厚 1. 2m、槽深 50m 的地下连续墙,采用了抓铣结合成槽工艺,并首次在建筑工程砂质地层中采用了套铣成槽工艺。

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通过一段时间的发展, 2017 年上海建工完成了 11８,123,1８0m 超深地下连续墙试验段的施工并取得了成功,实际工程应用深度已达 106m,创下了国内最深地下连续墙的施工纪录。上海中心大厦工程套铣成槽采用无接头箱工艺,较好地解决了超深地下连续墙混凝土施工中混凝土扰流以及超长接头箱起拔阻力大、易产生接头箱断裂等质量问题。现场施工作业中套铣成槽工艺先施工两端的一期槽段,然后再施工中间的二期槽段,中间槽段通过铣槽机切削两端混凝土成槽, 最后形成连续的墙体[1,3] 。
        2.超高层建筑工程施工关键技术
        2.1混凝土施工技术
        泵送混凝土是由各种各样的施工材料按照一定的配比度进行混合的粘滞流体，因此，原材料质量的好坏，从根本上决定了混凝土的质量，同时也对混凝土的泵送过程有着很大的影响，在房屋建筑施工中，应该严格控制混凝土材料的质量。为了提高泵送混凝土施工技术水平，在房屋建筑施工过称中，应该对混凝土泵送前期准备和输送过程等加以重视。泵送混凝土浇筑应由远而近进行逐层浇筑，且浇筑厚度宜控制在 30-50cm 之间；混凝土不能直冲模板内侧面布料和钢筋骨架，下料高度应该小于 1 米；不能在同一处连续布料上进行竖向结构的混凝土浇筑，而应在垂直于模板布料上水平移动，范围在 2-3 米以内；及时排除仓面的积水时有效消除混凝土不均匀流动的根本保障；振捣泵送混凝土时，为了防止过振产生骨料下沉分离，振捣时间应在 15-20 秒，振动棒移动间距宜为 40cm 左右，在覆盖第二层砼前，才能进行第二次复振，这样既可以振捣密实，还能排除气泡；浇完混凝土的仓面应覆盖保温材料，加强淋水养护。
        2.2滑升模板施工
        在构筑物或建筑物的底部，沿结构的周边组装高 1．2m 左右的滑升模板，随着向模板内不断地分层浇筑混凝土，用液压提升设备使模板不断沿着埋在混凝土中的支撑杆向上滑升，直到需要浇筑的高度为止。用滑升模板施工，可以大大节约模板和支撑材料，减少支、拆模板用工，加快施工速度和保证结构的整体性；但其模板一次性投资多、耗钢量大，对立面造型和结构断面变化有一定的限制,施工时宜连续作业，施工组织要求较严。滑升模板主要由模板系统、操作平台系统、液压提升系统三部分组成，模板系统包括模板、围圈、提升架,操作平台系统包括操作平台和吊脚手架,液压提升系统包括支承杆、液压千斤顶、液压控制台、油路系统。滑升模板工艺，作为目前超高层建筑常用的施工方法，对混凝土提出了一定的要求。从滑升施工的角度来说，首先混凝土需要有较大的流动度，以便能顺利地浇捣以及在稍加振动后即能保证密实。对轻集料混凝土来说又希望流动度能偏小一点，因为过大的流动度会引起轻集料上浮，破坏混凝土的匀质性。经过试验并参照了国内外的资料认为，对于陶粒混凝土来说，流动度的上限应定在坍落度为 4—5cm 为好。在冬季施工或有其他必要时，流动度还可适当减少。用滑升施工还要求混凝土有相适应的凝结速度，与施工工序相配合的必要的早期强度，以及在滑升过程中有较小的摩阻力等等。
        结语
        我国城市现代化的快速发展,给建筑行业带来了前所未有的发展机遇。 30 多年来,我国超高层工程建造实践成绩卓著,建造了众多的著名超高层建筑,我国已成为超高层建造的大国,部分建造技术水平也已处于国际领先水平,但还称不上建造强国。就我国的超高层建造技术发展现状而言,其理论研究相对滞后于工程实践。不断完善超高层工程建造技术理论体系,以绿色建造和数字建造理念来改变传统建造方式,走绿色化、数字化、工业化三位一体融合发展之路将成为我国超高层建筑发展的趋势,也是实现我国超高层建筑综合施工能力提升和打造建造强国的关键所在。
        参考文献
        [1]方锦华.浅谈超高层建筑工程施工技术[J].技术研发,2010(12).
        [2]王美华.超高层建筑改建中的结构体系转换施工[J].建筑施工,2008(03).
        [3]崔晓强.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化,2009 (06).