丁志伟

[摘 要]中国的城市建设的快速发展使高层建筑施工技术得到了广泛的应用和发展，其技术应用取得了良好效果。高层建筑具有基础深、层数多、施工难度大的特点。一般情况下，高层建筑施工项目建设比较大，施工过程复杂，对工程质量提出了更高的要求，使土建施工技术难以控制。因此，建筑施工企业应采取相应的措施，提高施工技术水平为高层建筑施工安全提供保障。

[关键词]高层建筑；土建；施工技术

中图分类号：T546 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0199-02

1 高层建筑土建工程施工概述

现代城市建设最明显的特点就是高层建筑的迅速发展，高层建筑行业的施工技术水平不断提高，促进了建筑业的兴起。然而，随着高层建筑的普及，施工技术也提出了更高的要求，中国现在已经开发了高层建筑施工的相关要求及一系列的规则和条例的颁布。现代高层建筑施工中需要学习西方国家的先进管理经验，根据我们目前的能力建设情况，制定相应的工程建设标准，实施科学、工程招标投标制、建设监理制和合同体系建设、质量和施工规范和严格的安全管理。然而，由于建筑行业竞争的日趋激烈，一些施工企业为了追求更多的利润，无视国家建筑法规，没有按照施工的相关规定，最终导致出现施工安全事故，阻碍了建筑业的健康发展。

高层建筑具有整体结构高、建筑类型复杂的特点，这就要求建筑技术水平高，与一般的建筑结构相比，施工难度较大。可以看出，结构设计直接影响到高层建筑的施工质量，对于高层建筑施工企业的施工有一定的挑战。在高层建筑的设计应遵循安全使用原则、经济合理的结构、高层建筑施工技术的合理实施，施工技术的应用必须达到建筑结构体系的标准要求，使施工的合理衔接。另外，高层建筑的施工涉及的材料较多，且耗时长，由于建筑物整体结构比较大，容易受到自然条件的影响，如季节性和区域性气候。因此，要想解决高层建筑的施工技术主要任务是在确保结构实体在安全可靠经济合理的条件下，能够提供一个安全的施工环境及安全的运输材料过程控制技术。那么就需要科学合理的安排及应用各项土建施工技术。高层建筑的发展需要先进的民用建筑技术来支撑，如果没有建筑技术作为高层建筑发展的后盾，将限制建筑业的發展步伐。随着城市建设的速度，增加服务业的建设范围，为了使施工企业在激烈的市场竞争中占据一定优势，施工企业必须加强施工技术的研究和开发，提高施工技术水平，促进建筑企业的快速发展。

2 工程概况

岳阳医院建设项目工程位于虹口区曲阳路789号岳阳医院现址hk65-01地块内。岳阳医院总用地面积44791m2，院区总建筑面积97838.4m2。医院南侧紧邻东体育会路，北侧为中山北一路，东侧为曲阳路，西侧为甘河路。基地总占地面积约为6557m2。

本工程总建筑面积为34682m2，地下建筑面积为4649m2，由一幢15层的主楼、4层裙房、一层地下室和一条连接主楼与西侧院内已有病房楼的连廊（半敞开式）组成。医技病房综合楼主楼建筑高度64.950m，裙房高度为22.650m。地下室为冷冻机房、泵房、后勤控制中心、变电所、地下车库、保卫用房；首层为住院大厅、服务站，2层为药房、药库与计算机信息房，3层为血透与超声检查，4层为会议用房，5层～15层为病房。地下室局部设人防（人防建筑面积1997m2）。

3 高层建筑土建施工技术的应用

3.1 高层建筑施工平台

高层建筑施工平台指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输搭设的外围防护设施。对于确保施工人员的安全施工具有重要的作用。高层建筑的施工平台其液压传动具有功率-质量比值高、负载刚度大、响应速度快、易于实现自动化等优点，并且液压缸具有行程长、负载能力强等特性，因此液压顶推技术在建筑、桥梁、水利水电等领域得到了广泛应用。由于发展时间较短，目前液压顶升系统的设计、制造技术掌握在部分专业液压设备成套生产商手中，并且由于缺乏针对建筑施工领域的相关规范、标准以及充足的应用经验，生产商所提供的成套设备往往缺乏对施工现场需求和作业环境的综合考虑，导致在液压顶升系统投入运行后的较长一段时间内故障频发，需投入大量资源和时间进行调整。同时，项目组织的临时性造成每个项目的技术、管理人员对液压顶升系统的适应期较长，一个项目的应用经验难以被下一个项目有效继承。施工平台采用多个支点支承附着于核心筒剪力墙上，每个支点处布置一个长行程重载顶升液压缸。所有液压缸行程和总输出力将施工平台及其附属设备、设施整体顶升至少1个结构层高度，顶升速度约1mm/s，各液压缸行程差异宜<5mm。液压顶升系统组成主要包括： 顶升液压缸、液压泵站以及电液控制系统。液压缸提供施工平台整体顶升所需的位移和顶推力；液压泵站是将电能转换为液压能的换能装置，为顶升液压缸提供流量和压力；电液控制系统将控制指令转换为相应电、液元器件的动作，并实时监测液压顶升系统的运行参数，主要由操作台、PLC控制器（包含 I/O 模块）、各类传感器和继电器组成。施工平台顶升时，全部支点上支承架（或上支承箱梁）与剪力墙脱离，各顶升液压缸活塞杆保持同步匀速向上伸出直至达到指定高度后回落就位。

3.2 高层外脚手

悬挑式脚手架一般采用钢管扣件分段搭设，其主要特点是在高层建筑施工中，只使用5～6层楼所需用的架设材料，通过分段搭设，满足施工需要。型钢悬挑脚手架在搭设过程中需要进行严格的质量管理与技术控制，将悬挑梁的固定作为整个型钢悬挑脚手架搭设中的控制要点，施工企业需要根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）对其进行控制，其中《技术规范》中的6.10.1～12条对其进行了明确规定，主要集中在型钢悬挑脚手架搭设过程中所使用的型钢、锚固件、以及构造等方面的细致严格要求，这也为型钢悬挑脚手架在设计、搭设以及使用提供了准确的管理依据。《技术规范》中明确规定一次型钢悬挑脚手架搭设高度要控制在20m 以下，在搭设过程中要将双轴对称截面的工型钢作为主要选择，悬挑钢梁型号、锚固件必须要按照设计方案来对其进行确定，并且要将钢梁截面的高度控制在160mm 以上，悬挑梁在安装过程中需要至少两处固定在建筑物主体结构上（如图1所示）。施工企业在型钢悬挑脚手架搭设过程中要将锚固型刚悬挑梁的 U 型钢筋拉环控制在16mm 以上，或者是施工企业所使用的锚固螺栓的直径也要控制在16mm以上，并且其在搭设型钢悬挑脚手架中所使用的 U 型钢筋必须要采用冷弯成型工艺，并且所使用的 U 型钢筋拉环、锚固螺栓等，与型钢之间的间隙则要制作合理的钢楔或硬木楔来对其进行楔紧处理。

《技术规范》中明确规定型钢悬挑脚手架搭设过程中的每个型钢悬挑梁外端，在搭设过程中都需要设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑主体结构进行斜拉结，钢丝绳与建筑结构拉结的吊环必须要使用规格为20mm 以上的 HPB235级钢筋来制作，吊环预埋锚固的长度要按照《混凝土结构设计规范》中的锚固规定进行计算。型钢悬挑脚手架在搭设过程中其悬挑梁的长度则要按照设计标准来进行控制，但是施工企业要确保悬挑梁固定段的长度不宜小于悬挑段长度的1.25倍左右，悬挑梁在间距控制上则要以悬挑架架体的立杆纵距来进行设置，按照每一纵距设置一根的标准来完成整个型钢悬挑脚手架的悬挑梁设置。

施工企业在对型钢悬挑脚手架固定端进行固定处理过程中，需要采用2对以上的 U 型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑物主体结构进行固定，U 型钢筋拉环或锚固螺栓一般需要进行预埋处理，建筑工程主体结构土建施工阶段将其预埋到混凝土梁、板底层钢筋等位置，并要与混凝土梁、板底层钢筋进行焊接、绑扎确保其牢固性，锚固长度也要以国家现行《混凝土结构设计规范》中的要求来进行控制。如果施工企业在型钢悬挑脚手架搭设过程中采用螺栓钢压板来固定悬挑梁和建筑结构时，则施工企业在螺栓钢压板制作过程中需要将其尺寸控制在100mm×10mm（宽×厚）以上，如果施工人员采用螺栓角钢压板进行连接过程中需要将其规格控制在63mm×63mm×6mm 以上，悬挑梁端设置过程中要使脚手架立杆与钢梁可靠固定的定位点，悬挑梁端部与定位点的距离在型钢悬挑脚手架搭设过程中要控制在100mm以上，并且施工人员必须要确保悬挑梁锚固位置设置的楼板厚度可以在120mm以上，如果锚固位置的楼板厚度没有达到120mm则要采取合理的加固措施。施工企业在设置悬挑架外立面的剪力撑结构过程中，要自下而上的连续来设置好剪力撑结构，并要按照《技术规范》中的相应规定对其进行科学、合理的控制，同时施工企业要确定锚固型钢的主体结构的混凝土强度要控制在C20以上，这样才能确保型钢悬挑脚手架的搭设施工可以满足建筑工程项目的作业需求，对进一步提高型钢悬挑脚手架的稳定性、安全性以及使用性能方面有着重要作用。

爬架是另一种具有随施工作业面的高度变化而升降的多功能工具式脚手架。它由两片和两片以上提升架组成一个提升单元（又称为一榀爬架） ，每一榀爬架又是由可以相互滑升的大爬架和小爬架组成。在每片提升架部位安装提升设备，利用大、小爬架分别与建筑结构相连接固定作支承交替提升。爬架的结构件一般采用548 ～563钢管和型钢制作。爬架升降工艺流程为：架体安装→架体验收合格→预紧升降设备→打开密封板→开始提升（ 下降） →障碍停机、排除（ 同时拆除底部导座） →继续提升→快提升到位前，安装顶部导座→拆除定位扣件→提升到位→蓋好密封板→重新固定紧固扣件→卸荷及松脱吊点→倒链将吊点上移一层并重新与建筑结构连接→检查→进入下一次提升（ 下降）。

3.3 高层砼泵送技术的应用

（1）泵的选型

高层建筑混凝土泵送过程中，混凝土在管道中的流动需要克服混凝土自重和管道阻力。故泵管入口压力关系式如下。

P=f+G=△PL+ρgH

其中：△P——每米压力损失（MPa/m）；

L——管道水平长度加上垂直高度（m）；

ρ——混凝土密度（kg/m3）；

g——重力加速度9.8（m/s2）；

H——建筑垂直高度（m）。

从机动性上可分为汽车式混凝土泵（车泵）、车架泵（不带活动臂架）、拖式混凝土泵。从动力形式上可分为电动式和内燃机式。从泵送形式上，目前国内普遍采用的有斜置闸板阀和“S”管阀式；前者的优点是对混凝土中骨料直径要求较宽（40 mm），售价较低，缺点是闸板阀需不间断润滑，泵送高度约100 m；后者无润滑系统，骨料要求严格（不大于33 mm），泵送高度可达150 m以上。

（2）泵送工艺

工程泵送方案设计中可根据建筑设计确定的混凝土参数与浇筑施工要求，制定泵送工艺参数，包括最大混凝土输送量、泵送压力、液压控制系统、电机工作参数等。同时，应结合施工场地条件，选择合适的泵管布置方案。泵管布置线路要求尽可能缩短混凝土输送距离，降低浆液在管道中的流动阻力，做到输送管道短、弯道少。高层混凝土浇筑输送高度往往较大，管道布置中需确保地面水平泵管具有足够的长度，以保障混凝土输送效率，并且降低混凝土反坠作用力的影响。与此同时，混凝土粗骨料粒径大小、流动性等参数应符合泵送要求。正式浇筑施工前，应对泵送管道进行润湿，可用水和等强度的水泥砂浆一次进行，保证管壁的润滑状态。混凝土泵送施工之前后，均需要对管道进行清洗，方式可选用水洗或气洗，切勿同时使用两种方式。

3.4 裂缝控制

（1）优化浇捣方法。机械运输及泵送布料，浇筑中遵循“同时浇捣、分层推进，循序渐进”工艺，不漏振，尽可能采用二次投料、两次振捣工艺，以提高混凝土密实度而抗裂。（2）加强养护。良好的养护能控制混凝土内外温差，使混凝土强度正常发展并防止裂缝产生。养护时间应尽可能长，拆模后立即回填或覆盖保护，同时预防骤冷气候影响。养护用水温度应与混凝土表面温度接近，以免人为造成表面温度梯度出现裂缝。养护不仅要满足强度增长需要，还应通过温度控制，防止因温度变化引起开裂。养护阶段的温度控制应遵循：混凝土的中心温度与表面温度、室外最低气温间差值均≤20℃。（3）及时排除表面泌水，提高即时龄期的抗拉强度。（4）在结构内预埋水管，通入循环冷却水降温。（5）在厚大无筋或稀筋的混凝土中，掺加20%以下的块石吸热。

近年来，通过采取综合性新技术来解决混凝土抗裂问题取得了很大进步。氧化镁新材料和MgO混凝土就是一个典型例子，其防裂原理是：在混凝土内掺入适量的特制轻烧MgO，利用MgO水化释放的化学能转变为机械能，使混凝土产生自体积膨胀，抵消在温降过程中的体积收缩，也即利用其独特的具有延迟性的、不可逆变形及长期稳定的微膨胀性能来补偿大体积混凝土在温降时的体积收缩和温度变形，达到防裂目的。

4 土建施工技术在高层建筑实施中的建议

目前城市高层建筑发展非常迅速，使高层建筑的土建施工技术提升了很大的发展空间。但由于施工技术的实际应用还存在一些问题，若不及时采取有效的措施解决这些问题，将会严重阻碍高层建筑施工技术的健康发展。因此，施工企业需要加大人力和财力的投入，解决高层建筑土建施工所面临的技术问题，以及技术创新中的难题。

另外，对一些技术问题没有解决方案之前，需要谨慎使用，可以借鉴同类型成功施工案例的研究，总结出适合建筑施工企业发展的施工技术。政府各级行政单位及施工企业自身须加强高层建筑施工技术管理的监督，制定相关法规及企业标准，规范建筑企业的施工行为，纠正施工不完善的地方，以便从整体上提高高层建筑施工技术质量。

5 结束语

高层建筑土建施工技术在城市化建设中发挥着越来越重要的作用。施工企业必须根据高层建筑施工技术的施工特点，并在工程施工中推广应用高层建筑施工平台，且严格按照高层土建施工技术的要求，从而在确保施工安全的前提条件下，提高对高层建筑的施工质量、现场及周边的环境保护，为中国建筑业的健康稳定发展提供有力保障。

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