超高层建筑施工总体规划

摘 要：超高层建筑因造型突出、结构复杂、投资大、建设工期长等特点,造成施工工艺复杂,难度大,传统的建筑施工方式显然无法满足超高层建筑的施工技术特点要求,因此,必须在超高层建筑施工前,根据项目设计和周围水文地质、气候特点,做好施工的总体规划,提高资源的配置效率,为工程顺利安全快速施工提供有力保证.

关 键 词：超高；建筑施工；总体规划

1.引言

超高层建筑因造型突出、结构复杂、投资大、建设工期长等特点,造成施工工艺复杂,难度大,传统的建筑施工方式显然无法满足超高层建筑的施工技术特点要求,因此,必须在超高层建筑施工前,根据项目设计和周围水文地质、气候特点,做好施工的总体规划,提高资源的配置效率,为工程顺利安全快速施工提供有力保证.

2.超高层建筑施工技术特点与关键技术

2.1超高层建筑的认定标准

超高层建筑又称为摩天大楼（Skyscraper）,通常是指层数较多,高度较高的建筑,但具体达到多少层,高度达到多少米才能认定为超高层建筑,在国际上还没有统一通用的标准.联合国经济事务部在1974年国际高层建筑会议上将40层以上,建筑总高100米以上的建筑认定为超高层建筑,日本建筑大辞典将5～6层至14～15层的建筑定为高层建筑,15层以上超高层建筑.我国《民用建筑设计通则》（JG37-87）规定公共建筑及综合性建筑总高度超过24米为高层,但是高度超过24米的单层建筑不算高层建筑.超过100米的民用建筑为超高层.

2.2超高层建筑施工技术特点

由于超高层建筑结构超高、规模庞大、功能繁多、系统复杂、建设标准高,因此其施工技术特点明显：首先是超高层层建筑施工规模庞大、工期成本高、基础埋置普遍较深,施工难度大,结构超高、施工技术含量高；其次是高层建筑由于是纵向作业,施工空间狭小,施工组织难度高,高空作业条件差,施工进度要求高建设标准高,材料设备来源广,材料设备垂直运输量大；最后由于高层建筑功能繁多,系统复杂,所以施工组织要求高,投资大、工期长、成本高.

2.3超高层建筑施工关键技术和管理难点分析

深基坑是高层建筑施工需要解决的首要关键技术和施工难点,深基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程,为保证高层建筑的安全稳定性,必须提高基坑的施工安全等级和设计标准,建立质量管理控制体系,同时委托专业机构做好围护结构、地面沉降和水平位移的监测,并根据危险源情况制定相应的处理预案和应急救援措施.

空间结构的定位是保证工程施工质量和安全的关键工作.随着超高层建筑高度的不断上升,施工测量精度除受自然条件、仪器条件等外界因素影响外,还受到建筑本身产生的摆动影响,因此,为提高超高层建筑的测量精度,除提高测量人员技术水平,提高仪器自身测量精度外,还需要针对性的设计合理可行的测量方案,运用GPS技术分阶段复核引测,降低因建筑物摆动造成测量作业障碍和误差累积.

超高层建筑钢结构的安装以及变形控制是工程施工的另一个难点.钢结构在高层位置安装时,由于作业环境小,安全系数低,钢柱体形大,在空间倾斜转向,空间位形复杂,定位与校正难；因此,需要在GPS和全站仪等仪器监控下进行区域性整体校正,确保钢柱的空间位形,同时采用采用CO2气体保护半自动焊接技术等新的焊接工艺,题设高空钢结构的焊接稳定性和安全性；为改变混凝土结构和钢结构之间的变形差异,施工前,采用计算机结构仿真技术,模拟实际施工工况进行验算,并依据计算结果,采取预调措施.

高强混凝土配制和泵送是影响超高层建筑施工质量和施工工期的关键.目前,对于超高层建筑,一般选用轻质高强度混凝土,强度等级不低于C60,采用强度不低于42.5级的水泥和优质骨料掺配,并以较低的水灰比,通过充分振动密实作用制取而成.同时,为配合超高层混凝土泵送工艺,需要对泵送设备的位置预留,提高混凝土的粘性,选用合理管径的输送管,尽可能的缩短布管的长度,采取各种措施,保障泵送的顺利进行,加快混凝土施工的效率.

3.超高层建筑施工总体规划研究

3.1超高层建筑施工组织设计

超高层建筑施工是一系统性的综合工程,施工工艺复杂,周期长,组织难度大,因此,必须加强施工总体规划,进行施工组织设计,才能保证工程的顺利实施.超高层建筑施工组织设计的基本任务是从超高层建筑施工环境、工艺特点以及空间约束条件等特点出发,从人力、资金、材料、机械设备和施工方法五个方面,对工程施工组织进行统筹规划,以提高工程施工的有序性,确保整个工程施工质量、安全、工期和成本目标顺利实现,同时总承包单位可以显著提高超高层建筑施工的组织和管理水平.

施工组织设计内容包括对超高层建筑性质、内容、建设位置、建设面积、施工条件、地质气象条件、资源条件、总承包单位等工程概况的分析,以及对整个建设项目全局作出的统筹规划和全面安排,对各项施工活动在时间上的安排,对施工方案和进度在空间上的全面安排,根据施工总体部署确立的技术路线,制定主要分部分项工程施工技术方案,根据超高层建筑工程特点,明确总承包管理目标、原则、组织和岗位职责等.

3.2超高层建筑施工流程设计

超高层建筑施工流程设计就是将超高层建筑施工资源转化为建筑工程的相互关联或相互作用的施工活动集合中的过程.施工流程设计首先需要围绕超高层建筑的主体建筑功能区进行施工流水段划分,然后选择平行施工,依次施工和流水施工中的一种或多种施工流水方式提升施工效果,一般在地下工程至±0.00位置阶段的施工采用依次施工,平行施工是超高层建筑主体施工最常用的流水施工方式.

3.3超高层建筑施工平面布置设计

合理的施工平面布置对于顺利执行施工进度计划是非常重要的,对现场的文明施工、工程成本、工程质量和安全生产都会产生直接的影响.超高层建筑施工总平面布置以方便施工为最基本原则,随着施工进度,分阶段动态管理,同时施工项目部和施工办公用房设施需要一次性搭设到位,设置成独立的生活区,布置在施工场地外,以少移动为原则.施工总平面布置需要对超高层建筑设计的地上、地下一切房屋、构筑物及其它设施的位置和尺寸进行统一布置,对于超高层建筑,特别是施工机械位置,材料和构配件的堆场、现场加工场地以及现场临时运输道路、消防入口、消防道路和消火栓的位置、临时供水供电线路和其它临时设施进行合理布置,以保证整个施工现场的文明、有序,降低施工成本,提高工程施工的效率.

3.4超高层建筑外装饰施工布置设计

对于外装饰施工,首先要清理施工场地,为施工操作创好条件,然后根据施工图纸的坐标,做好定位放线,同时熟悉施工图纸及变更通知,充分领会设计意图,认真做好图纸会审和技术交底工作,结合图纸会审结果提出主要材料、施工机具、半成品等用量计划和劳动力安排计划,同时编制外装饰工程总体预算,第三是根据施工平面布置图,搭设临时设施,架设临时供电线路,铺设临时供水管道,建立施工排污系统,最后编制外装饰施工总体计划,指导工程施工.

4.结论

超高层建筑结构复杂、体量高大、荷载强度高、地基处理及建筑成本高等特点,对超高层建筑的安全性和稳定性提出了更高的要求,因此,需要提高超高层建筑的施工工艺,对施工进行总体设计和规划,在提升建筑施工效率,缩短高程建筑施工工期,提高建筑工程质量,节约建设成本的同时,提高超高层建筑的安全性和运行的稳定性.