1、1试述超高层建筑及其现代施工技术的应用摘要：钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于重大, 柱子所占的建筑面积比率越来越大, 在高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑; 同时高强度钢材应运而生, 在高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可以说是同步前进。 关键词：建筑工程; 钢结构; 施工技术：现代技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言：超高层建筑是随着社会生产的发展和人们生活的需要而发展起来的，是商业化、工业化和城市化的结果。在土地资源十分宝贵的城市，尤其是我国人口众多、居住面积少的情况下，修建适量的超高层建筑是发展的必然方向。本文介绍了国内外超高层建筑的发展过程
2、，并列举出目前世界排名靠前的超高层建筑，然后再简要说明了超高层建筑的界定，我国超高层建筑的几种施工方法后，结合工程实例讨论了施工工艺。 1 超高层建筑的发展及特点 20 世纪是超高层建筑起步及发展的黄金时期，我国的超高层建筑虽然起步晚于国外发达国家，但其发展速度快于国外。此外，超高层建筑由单一的钢筋混凝土结构向钢筋混凝土、钢结构以及钢 2 混凝土组合结构的多元化方向发展，从最初的框架结构向框架、框 2 剪、剪力墙、框2 筒、筒体等结构形式演变，并且不断向“高度更高、规模更大、地下2室更深、结构更复杂、功能更齐全”方向迈进。1883 年建成的芝加哥家庭保险大楼，地上 11 层，高 55m，是世界
3、上第 1 座按照现代钢框架结构原理建造的高层建筑，是现代高层建筑的开端。我国高层建筑起源于 20 世纪二三十年代的上海，1929 年建造的 14 层上海华懋公寓大楼，是我国最早的高层建筑。1985 年修建的深圳国贸大厦以高于 150m 的高度带动国内超高层建筑的快速发展。进入 90 年代后，我国的超高层建筑技术发展迅速，其特点是进一步向“高、深、大、复杂”方向发展。 2 超高层建筑的界定 对超高层建筑的定义，不同的国家有不同的标准。联合国于 1972 年举办的国际高层建筑会议将超高层建筑定义为 40 层以上或者高度超过100m 的高层建筑；日本将 15 层以上建筑定义为超高层建筑。我国对超高层
4、建筑无明确的定义，但在国家现行建筑规范和行业标准中均有一定说明，可分别从建筑的房屋高度、不规则程度两方面详细界定超高层建筑。 2.1 从房屋高度界定超高层建筑 对于一般建筑，规范根据建筑物的高度等级、房屋类型、结构体系、抗震烈度的不同，从房屋高度方面明确了超高层建筑的最低房屋高度，即房屋高度超过一定数值的一般建筑属于超高层建筑。 2.2 从不规则程度界定超高层建筑 界定超高层建筑时，除了以一般建筑的房屋高度为依据外，还应该考虑建筑的不规则程度，特别是不规则高层建筑，可能因其不规则程度而将其归为超高层建筑范围。通常，对于不规则的高层建筑，可以根据3其不规则程度的大小来界定其是否属于超高层建筑，而
5、不规则程度的大小可以分别从“同时具有三项及其以上不规则”和“具有其中一项不规则”两种情况进行区别。 3 我国超高层建筑的几种施工方法 3.1 逆作法 逆作法的施工原理为：先沿建筑物地下室轴线或周围修建地下连续墙或其它支护结构，同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑；接着施工地面一层的梁、板、楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑；随后逐层向下开挖土方并浇筑地下各层结构，直至底板封底；由于地面一层的楼面结构已完成，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工；如此地面上部结构和地下结构同时施工，直至工程结束。深圳地王大厦地下室的施
6、工采用半逆作法，上海环球金融中心的裙房地下室建造采用逆作法。 3.2 整体滑模法 超高层建筑施工中采用整体滑模法，有利于主体结构的整体性；可减少附着、运转、管网敷设等工作；节省加设工具、模板装置费用；减少高空交叉作业，有利于安全、文明施工；扩大了施工作业面，加快施工速度。武汉国际贸易中心大厦即采用液压整体滑模法。 3.3 整体爬模法 超高层建筑的筒体结构，常用整体爬模法施工。先将配备整层高度的大模板经若干个千斤顶通过支架及横梁整体平稳顶升到位后校正，再4浇筑混凝土；待模板下口到达上层楼面标高后，然后进行水平结构的施工。上海环球金融中心和北京国贸二期的施工均采用整体爬模法。 3.4 钢结构施工技
7、术 采用钢结构的超高层建筑，对钢结构的吊装、测控、焊接及吊装机械安装和拆除等技术均要求甚严。深圳地王大厦的主体结构为钢结构，施工过程中综合应用了钢结构施工技术。 3.5 超高层建筑的混凝土泵送技术 超高层建筑的混凝土强度高，体量大，国内均为泵送混凝土。为保证浇筑工效，不仅要求泵送混凝土具有恰当的配合比，还必须使用相当数量的混凝土泵机和布料机。泵送流程为：现场布置混凝土泵机配备混凝土输送直管和弯管固定输送管泵送水泥浆或水泥砂浆泵送混凝土。泵送时应注意：每车混凝土出料前应高速搅拌 1min 左右，保证其均匀性；必须配足混凝土罐车，保证一个施工段的混凝土连续浇筑；泵送期间经常检查混凝土的坍落度，保证
8、泵送质量；高温季节泵送时，输送管须覆盖遮阳并向泵管上喷洒冷水降温；低温季节泵送时，对混凝土泵进行挡风处理，用保温材料包裹输送管进行保温。3.6 钢 - 混凝土组合施工技术钢- 混凝土结构很好地利用了高强度钢与混凝土的各自特性，使构件截面减小，而结构整体强度提高，有钢管混凝土、型钢混凝土等多种形式。 4.工程实例 上海环球金融中心位于上海陆家嘴金融贸易区的上海环球金融中心，以其 492m 的地面以上实体高度将成为世界著名超高层建筑。大楼地上5101 层，地下 3 层，标准层高 412m，总建筑面积为 377300m2。其施工技术、建筑质量均需达到世界先进水平。裙房地下室采用逆作法施工，混凝土核心
9、筒结构采用爬模技术施工。 4.1 爬模法技术 上海金融中心的塔楼核心筒采用液压爬模施工，其液压爬模架主要由附墙装置、H 型钢导轨、主承力架、架体系统、液压升降系统、防倾防坠装置、全钢大模板、聚苯乙烯保温面板等部分组成。 4.2 爬模爬升的开始阶段核心筒墙体内侧和外侧爬模均在第 2 层墙体混凝土施工完成后开始安装，爬模安装完成后，第 3 层开始使用爬模用的全钢大模板支模，3 层混凝土施工完成后，爬模进入正常爬升状态。4.3 核心筒墙体变截面处的爬模爬升 当核心筒外侧的爬模爬升到变截面处时，在变截面处的附墙杆上预先垫上与墙体截面变化厚度相同的钢垫板，爬架仍然正常爬升，当爬架架体全部处于变截面墙体部
10、位后安装临时支架，并使爬模重量传到临时支架，取下垫在附墙杆上的钢垫板，将附墙杆重新安装到墙体上，通过顶丝将架体移到正常位置并安全就位到附墙杆上，然后按正常程序进行爬升。 4.4 全钢大模板在钢桁架处的处理 核心筒爬架上使用的是全钢大模板，在爬模施工中，部分楼层存在的伸臂桁架、传力桁架等突出钢结构构件，会影响爬架的正常爬升。因此，全钢大模板在桁架处局部做成门形开启式模板，门形开启式模板通6过铰链与大模板连接。当施工楼层没有钢桁架影响到爬架的正常爬升时，开启式模板关闭，与大模板形成一个整体对墙体进行封模。当施工楼层有钢桁架影响到爬架的正常爬升时，开启式模板在爬架爬升过程中先开启，爬升完成后，开启式
11、模板关闭，与大模板形成一个整体从而对墙体进行封模。此外，在全钢大模板横竖肋之间放置聚苯乙烯保温板，保温构件通过活动支腿与爬架进行连接，与爬架一起爬升，实现墙体保温，以保证混凝土浇筑质量。 5 结论 近 20 年来，我国超高层建筑得到飞速发展，与国际水平的差距也越来越小。尤其是我国超高层建筑的现代施工技术，已逐步形成一系列的成熟工艺，并在海内外得到广泛应用。高层钢结构建筑在国外已有 110多年的历史, 1883 年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起, 到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长, 以及对高层及超高层建筑结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高, 使高层和超高层建筑迅猛发展。 参考文献： 1 郝燕春.大型钢网架安装技术J.山西建筑, 2007. 2 高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3- 2002. 3 王成发.混凝土支撑轴力异常的原因及支撑拆除施工J.山西建筑,2010. 4喻学斌.液压自爬模工艺首次在上海超高层建筑工程中的应用J.建筑,2010. 7
