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高層建筑施工關(guān)鍵技術(shù)總結
近年來(lái)超高層建筑發(fā)展迅速，數百米的高樓層出不窮，國內先后建成了上海環(huán)球、廣州西塔、深圳京基100大廈等，都是城市地標性建筑。經(jīng)確定40層以上(高度100米以上)的建筑為超高層建筑。目前所建超高層高度普遍超過(guò)該規定，小編在此主要針對高度200m以上建筑的施工工藝進(jìn)行探討總結。
一、根據以往的工程實(shí)例，超高層建筑多設計為框架核心筒結構，根據高度的不同，又主要有兩種：
類(lèi)型1：內筒為鋼筋混凝土核心筒結構+外筒巨柱，巨柱與核心筒之間鋼梁連接，外筒樓板為組合樓板的形式，如：廣州西塔、上海環(huán)球、深圳京基100大廈、廣州東塔，均為該結構形式，高度均在400米以上。
類(lèi)型2：內筒為鋼筋混凝土核心筒+外筒巨柱，巨柱與核心筒之間為鋼筋混凝土梁連接，樓板為普通的鋼筋混凝土樓板，如：重慶環(huán)球、廣州高德、合肥華潤置地萬(wàn)象城的東、西塔樓。建筑高度約在200～400米。
超高層建筑的施工涉及到建筑施工領(lǐng)域較多的施工技術(shù)課題，個(gè)人總結主要有以下幾方面：
☆選擇確定合適的施工工藝流程和合理選擇模板、圍護架體系。
☆高強、高性能混凝土、鋼管混凝土等的施工質(zhì)量控制。
☆垂直運輸設備的選擇。
☆各專(zhuān)業(yè)工程的合理插入施工時(shí)間。
☆總承包方涉及的多工序、多工種交叉作業(yè)時(shí)的管理與協(xié)調。
二、工藝順序的確定
類(lèi)型1：前述類(lèi)型1，外框結構為鋼梁的結構形式，適合核心筒墻體豎向結構先行施工，樓板等水平結構滯后施工，外框鋼結構及梁板滯后核心筒結構數層進(jìn)行施工。鋼梁與核心筒連接采用預埋件焊接耳板的連接形式。核心筒內梁筋需預留套筒，樓板鋼筋可采用預留胡子筋的形式，局部錯位、漏埋可采用植筋。外框樓板為組合樓板。
如前述類(lèi)型1，核心筒先行施工的優(yōu)點(diǎn)是，能很好解決多工序交叉作業(yè)提供工作面問(wèn)題。核心筒墻體結構為第1個(gè)施工作業(yè)面;內筒水平結構為第2個(gè)施工作業(yè)面;鋼結構柱和鋼梁為第3個(gè)施工作業(yè)面;外框筒組合樓板施工為第4個(gè)施工作業(yè)面;外側幕墻分段施工形成第5個(gè)施工作業(yè)面;下部樓層砌筑和精裝工程適時(shí)插入施工為第6個(gè)施工作業(yè)面;由此，一座超高層內多道工序可以一同施工，有互相獨立，互不干擾，并且提供多個(gè)施工作業(yè)面，有利于加快施工進(jìn)度。
類(lèi)型2：前述類(lèi)型2，由于外框筒結構為鋼筋混凝土結構，理論上不適合核心筒先行施工的施工工藝，理由有：(1)、外筒梁板鋼筋需全部同截面斷開(kāi)，對結構受力性能影響較大，很難征得設計同意。(2)、普通鋼筋混凝土樓板需支模施工。
結論：前述類(lèi)型2的超高層結構比較適合采取內外筒一起同步施工的形式。
三、模板、圍護系統選用
目前，可用于超高層建筑施工的模板及圍護系統有：
(1)、爬模系統
(2)、滑模系統
(3)、頂模系統
上述三種模板體系均可用于類(lèi)型1的核心筒墻體結構先行施工的工藝。(4)、傳統翻模+爬架?chē)o系統的工藝
該工藝適合類(lèi)型2內、外筒同時(shí)施工的工藝。
爬模系統特點(diǎn)介紹：爬模系統有專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家生產(chǎn)，構件設計為標準件，可廠(chǎng)家租賃，使用完畢后廠(chǎng)家可以回收。爬模由下架、上架、附墻掛座、導軌、液壓油缸系統、模板、護欄等組成。爬模的原理是，根據墻體情況，布置機位，每個(gè)機位處設置液壓頂升系統，架體通過(guò)附墻掛座與預埋在墻上的爬錐連接固定，爬升時(shí)先提升導軌，然后架體連同模板沿導軌爬升。其特點(diǎn)：
(1)、液壓爬�？烧w爬升，也可單榀爬升，爬升穩定性好。
(2)、操作方便，安全性高，可節省大量工時(shí)和材料。
(3)、爬模架一次組裝后，一直到頂不落地,節省了施工場(chǎng)地，而且減少了模板、特別是面板的碰傷損毀。
(4)、液壓爬升過(guò)程平穩、同步、安全。
(5)、提供全方位的操作平臺，施工單位不必為重新搭設操作平臺而浪費材料和勞動(dòng)力。
(6)、結構施工誤差小，糾偏簡(jiǎn)單,施工誤差可逐層消除。
(7)、爬升速度快，可以提高工程施工速度。
(8)、模板自爬,原地清理，大大降低塔吊的吊次。
總體說(shuō)：爬模系統具有操作簡(jiǎn)便靈活，爬升安全平穩，速度快，模板定位精度高，施工過(guò)程中無(wú)需其他輔助起重設備的特點(diǎn)。但一般機位較多，整體性不夠好，承載力也不大。以QPM-50型液壓自爬模系統為例，其性能參數如下：
爬模系統的爬升流程(過(guò)小于150mm的變截面)：
滑模系統特點(diǎn)總結：
滑模施工工藝在國內始于20世紀40年代，已廣泛應用于鋼筋混凝土的筒壁結構、框架結構、墻板結構。對于高聳筒壁結構和高層建筑的施工，效果尤為顯著(zhù)。
滑模施工技術(shù)是混凝土工程中機械化程度高、施工速度快、場(chǎng)地占用少、安全作業(yè)有保障、綜合效益顯著(zhù)的一種施工方法。
滑模系統目前常見(jiàn)主要用于煙囪、礦井、倉壁等工程施工，也可用于超高層核心筒豎向墻體施工，但由于其施工過(guò)程非常緊湊，在混凝土凝固前必須向上滑動(dòng)模板，混凝土凝固以后則無(wú)法滑動(dòng)，且由于在混凝土凝固前滑動(dòng)模板，使混凝土結構表面的觀(guān)感和結構的垂直度控制方面有較大困難，個(gè)人觀(guān)點(diǎn)認為不太適合用于超高層建筑核心筒的施工。
頂模系統背景介紹：
針對超高層建筑核心筒施工問(wèn)題，中建在廣州西塔工程研制并實(shí)施了一種新的超高層核心筒施工工藝“頂模系統”。頂模系統采用大噸位、長(cháng)行程的雙作用油缸作為頂升動(dòng)力，可以在保證鋼平臺系統的承載力的同時(shí)，減少支撐點(diǎn)數量，頂模系統的支撐點(diǎn)數量為3～4個(gè)，配以液壓電控系統，可以實(shí)現各支撐點(diǎn)的精確同步頂升，頂模工藝為整體提升式，低位支撐，電控液壓自頂升，其整體性、安全性、施工工期方面均具有較大的優(yōu)勢。
頂模系統組成：主要由：支撐系統、液壓動(dòng)力系統、控制系統、鋼平臺系統、模板系統、掛架系統六大部分組成。
頂模系統的優(yōu)點(diǎn)總結：
(1)、頂模系統適合用于超高層建筑核心筒的施工，頂模系統可形成一個(gè)封閉、安全的作業(yè)空間，模板、掛架、鋼平臺整體頂升，具有施工速度快、安全性高、機械化程度高節省勞動(dòng)力等多項優(yōu)點(diǎn)。
(2)、與爬模系統等相比較，頂模系統的支撐點(diǎn)低，位于待施工樓層下2～3層，支撐點(diǎn)部位的混凝土經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間的養護，強度高，承載力大，安全性好，為提高核心筒施工速度提供了保障。
(3)、頂模系統采用鋼�？商岣吣０宓闹苻D次數，模板配制時(shí)充分考慮到結構墻體的各次變化，制定模板的配制方案，原則是每次變截面時(shí)，只需要取掉部分模板，不需要在現場(chǎng)做大的拼裝或焊接。
(4)、與爬模相對比，頂模系統無(wú)爬升導軌，模板和腳手架直接吊掛在鋼平臺上，可方便實(shí)現墻體變截面的處理，適應超高層墻體截面多變的施工要求。
(5)、精密的液壓控制系統、電腦控制系統，使頂模系統實(shí)現了多油缸的同步頂升，具有較大的安全保障。
(6)、施工速度快，每次頂升作業(yè)用時(shí)僅為2～3個(gè)小時(shí)，模板掛架標準化，隨系統整體頂升，機械化程度高等特點(diǎn)，可創(chuàng )造2-3天/層的施工速度(主要視工程量大小而進(jìn)度有所不同)。
(7)、頂模系統鋼平臺整體鋼度大，承載力大，平臺承載力達10kN/㎡，測量控制點(diǎn)可直接投測到鋼平臺上，施工測量方便。
(8)、大型布料機可直接安放在頂模鋼平臺上，材料可大噸位(由鋼筋吊裝點(diǎn)及塔吊吊運力而確定)直接吊運放置到鋼平臺上，頂模系統可方便施工，提高效率，減少塔吊吊次，是爬模等其他類(lèi)似系統所無(wú)法比擬的。
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