這12項超高層關鍵施工技術，我國走在世界前列

最新 07-10

一、中國超高層建築施工技術現狀

我國的超高層建築若干施工技術已處於國際先進水平，超高層建築領域設備已實現國產化：我國塔吊生產技術發展迅速，已能生產各種可適應超高層建築施工需要的自升式塔吊;在混凝土超高設備泵送領域，我國已達到世界領先水平;國產大空間、大噸位、高速施工電梯也已已經實現了500米級超高層建築的成功應用。

隨著超高層建築向高度更高、結構形式更複雜、施工進度要求更快的方向發展，超高層建築施工技術逐步發展為以超高層鋼結構製作安裝、高強混凝土超高泵送、模架施工技術為主的現代施工技術。

二、超高層建築主要關鍵施工技術

1、超深基坑及地下室施工技術

超高層建築地下室一般採用順做法、半逆作法、全逆作法三種施工方法，其中半逆作法最為常見。

順做法施工：

順做法是遵循先深後淺的原則，地下室全部採用從下至上的施工步驟，地下室結構完成後再開始上部結構施工。

順做法優點是施工工藝成熟簡單，缺點是施工周期長。

半逆作法施工：

半逆作法是主體塔樓區域採用順做法，周邊裙房採用逆作法，先期完成塔樓區域地下室施工，在主體塔樓施工時再採用逆作法施工周邊地下室。

半逆作法優點是建築物上部結構的施工和地下基礎結構施工平行立體作業可有效縮短工期，缺點是需採用雙層圍護結構，施工成本高。

全逆作法施工：

全逆作法是主體塔樓區域及裙房區域全部採用逆做法，基坑支護及樁基完成後首先開始首層施工，首層施工完成後同時向上施工主樓，向下施工地下結構。

半逆作法優點是施工周期大大縮短，缺點是前期建築物荷載需通過鋼結構立柱傳力，且地下室樑柱等節點混凝土澆築困難。

超高層基坑深度超深且多處於繁華地帶，基坑支護一般採用地下連續牆+支撐(內支撐或環形支撐);地下連續牆+拉錨;排樁+支撐;排樁+錨索等支護形式。

部分處於大型整體地下室中的超高層基坑採用坑中坑設計，即大基坑採用一種支護形式，坑中坑採用一種支護形式。如十字門大基坑採用樁錨支護形式，坑中坑採用樁撐支護形式。

2、高承載力大直徑樁基施工技術

隨著建築物高度的不斷攀升，樁基承載力要求越來越高，樁長也越來越長，施工難度也越來越大(如十字門塔樓樁基直徑達2.4米，持力層達到微風化花崗岩，單樁承載力設計值達65900KN)。部分超高層工程樁基直徑可達4米。

大直徑嵌岩樁一般可採用旋挖成孔、沖孔成孔、潛孔錘成孔技術。

沖孔成孔適應性強，可以適應多種複雜地質情況，但遇孤石或嵌岩較深時，施工速度慢。可採用水下(地下)爆破技術對孤石及岩層進行爆破後再沖孔施工，可以大大提高工作效率。

嵌岩旋挖需採用特種大功率設備，潛孔錘需採用多孔組合施工，施工難度大，且施工成本高。

大直徑灌注樁鋼筋籠鋼筋規格及數量遠遠超過普通灌注樁，且樁長長，採用孔口鋼筋籠對接，需採用特殊措施及鋼筋連接工藝進行施工。

3、大體積混凝土施工技術

超高層建築高度高，基礎厚度厚，一次性澆築混凝土方量大(如上海環球金融中心基礎一次性連續澆築28900m3，如上海中心6米厚基礎一次性連續澆築60000m3)。大體積高強度混凝土水化熱大、混凝土收縮大、裂縫控制難度大。

十字門塔樓基礎厚度4.0m~12.2m，採用分層澆築，單次最大澆築厚度5.6m，澆築方量約6000 m3。

超高層超大體積混凝土一般採用優化配合比設計;優選原材料;選用中低熱水泥;大摻量粉煤灰和礦物摻合料;採用聚羧酸系高性能減水劑;採用蓄熱保溫保濕養護方法;採用實時溫度檢測等綜合控制方法。

4、高強混凝土超高泵送施工技術

超高層建築的混凝土強度高、粘度大，隨著泵送高度的增加，泵送施工越來越困難。隨著材料性能及設備性能的不斷提升，我國在超高層泵送領域已創造多項世界紀錄(如深圳京基大廈創下C120超高強混凝土一次性泵送417米高度的紀錄)。

混凝土澆築機械選擇：超高層每層混凝土澆搗方量較大，混凝土澆築一般採用 2 泵2管一泵到頂的施工技術。

應用雙泵技術在 1 組出現故障時，另 1 組仍可繼續進行工作，避免輸送中斷造成質量事故。

高度較高的巨高層建築一般會增加備用泵及管路系統。

超高層高壓泵帶有專項管道水洗技術，利用該專項技術的混凝土活塞、自動補償磨損間隙的眼鏡板、切割環及管路的良好密封性。採用水洗技術，直接用混凝土泵泵送水洗，使其能夠做到泵送多高，水洗多高。水洗輸送管可以最大限度利用管道中的混凝土，減少混凝土浪費和對施工環境的污染。

5、模架施工技術

在超高層建築領域，大型塔吊、鋼結構安裝技術日益成熟，混凝土核心筒結構施工是影響整體施工的關鍵環節，模架體系的先進性、科學性成了制約整個混凝土結構施工的關鍵因素。模架體系一般可採用滑模體系、液壓單片爬升體系、液壓整體爬升體系、液壓整體提升體系、智能化整體頂升體系等多種形式，經過多年的發展，現常用液壓整體爬升體系及智能化整體頂升體系兩種模式。

液壓爬升模板及平台是通過附著於已澆築混凝土上的軌道作為受力構件，進行逐層爬升。

全自動液壓爬升系統提高了模板系統的自動化程度，減輕了操作人員的工作強度。其封閉的爬架系統可以用於放置鋼筋、電箱、電焊機、工具箱、常用材料等，並且底部設置懸掛安全平台以防止高空墜物，提供了適宜的操作環境及安全保障。

自動液壓爬模腳手模板體系由內外構架支撐系統、動力系統、鋼平台系統、腳手架系統和模板系統組成。其中鋼平台系統處於整個體系的頂部，是施工人員的操作平台和液壓布料機的放置場地;腳手系統作為施工人員的上下通道和鋼筋綁紮、模板安裝的操作空間;懸掛腳手架採用滑移式設計方法，滿足核心筒牆體收分施工需要;模板系統採用定型輕型大模板，施工時跟隨構架平台體系一起進行爬升;支撐系統擱置在牆體上，承受構架平台施工時的荷載;整個體系利用油缸的頂升和回提跟隨核心筒牆體的施工完成每一層的爬升。