超高層已是我國較為常見的一種建筑形式，今天我們總結(jié)了超高層施工的幾大要點(diǎn)，一起來看吧。
如何做好超高層施工部署？
施工部署包括施工順序、流水分段、塔吊選型、施工電梯布置等方面。施工順序上，應(yīng)該采用先塔樓后裙樓的安排，在場地狹小的前提下，為了便于平面布置，裙樓地下室宜采用逆作法施工。
流水分段上，對于勁性鋼骨柱、普通現(xiàn)澆樓板的框筒或框剪結(jié)構(gòu)，樓板與剪力墻同時逐層施工，所以可以按標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)統(tǒng)一整體分段，對于核心筒剪力墻-外鋼柱組合樓板的框剪結(jié)構(gòu)，應(yīng)按先核心筒，后外框的順序組織流水施工，各分項(xiàng)工程的先后順序?yàn)椋汉诵耐矂判凿撝?mdash;核心筒剪力墻—筒外鋼柱—鋼框架梁—樓板施工，每個工序相差3層。
塔吊選型上，鋼構(gòu)件的截面尺寸和結(jié)構(gòu)布置為關(guān)鍵控制因素，欲選塔吊先確定構(gòu)件分節(jié)，構(gòu)件分節(jié)考慮3點(diǎn)。
（1）分節(jié)后的構(gòu)件數(shù)量（即吊次）對工期的影響或與其他工藝時間的匹配。
（2）分節(jié)后的焊接量對鋼結(jié)構(gòu)安裝帶來的成本增加。
（3）運(yùn)輸車輛的長度限制和場內(nèi)場地限制。在這些問題確定后，可初步選擇塔吊型號，另外必須考慮在塔吊位于高空吊裝超重構(gòu)件時的容繩量問題，容繩量的不足導(dǎo)致塔吊不能在高倍率的狀態(tài)下工作，會嚴(yán)重影響吊重。
施工電梯布置上，超高層項(xiàng)目交叉作業(yè)較多，主體、砌筑、裝修會同時施工，所以電梯需求量較大，雖核心筒內(nèi)不是必須布置直達(dá)核心筒作業(yè)面的電梯，但如果全部布置在建筑物外側(cè)的話，又會影響幕墻施工進(jìn)度，所以最好是建筑內(nèi)外同時布置，并以高區(qū)、低區(qū)或停層區(qū)分。電梯宜從地下室生根，可以解決電梯減震器的高度影響，便于上下料，但是應(yīng)做好未封閉地下室的排水工作。
超深基坑及地下室施工技術(shù)
順作法施工
順作法是遵循先深后淺的原則，地下室全部采用從下至上的施工步驟，地下室結(jié)構(gòu)完成后再開始上部結(jié)構(gòu)施工。
順作法優(yōu)點(diǎn)是施工工藝成熟簡單，缺點(diǎn)是施工周期長。
半逆作法施工
半逆作法是主體塔樓區(qū)域采用順作法，周邊裙房采用逆作法，先期完成塔樓區(qū)域地下室施工，在主體塔樓施工時再采用逆作法施工周邊地下室。
半逆作法優(yōu)點(diǎn)是建筑物上部結(jié)構(gòu)的施工和地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工平行立體作業(yè)可有效縮短工期，缺點(diǎn)是需采用雙層圍護(hù)結(jié)構(gòu)，施工成本高。
全逆作法施工
全逆作法是主體塔樓區(qū)域及裙房區(qū)域全部采用逆作法，基坑支護(hù)及樁基完成后首先開始首層施工，首層施工完成后同時向上施工主樓，向下施工地下結(jié)構(gòu)。
半逆作法優(yōu)點(diǎn)是施工周期大大縮短，缺點(diǎn)是前期建筑物荷載需通過鋼結(jié)構(gòu)立柱傳力，且地下室梁柱等節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑困難。
超高層基坑深度超深且多處于繁華地帶，基坑支護(hù)一般采用地下連續(xù)墻+支撐（內(nèi)支撐或環(huán)形支撐）；地下連續(xù)墻+拉錨；排樁+支撐；排樁+錨索等支護(hù)形式。
部分處于大型整體地下室中的超高層基坑采用坑中坑設(shè)計(jì)，即大基坑采用一種支護(hù)形式，坑中坑采用一種支護(hù)形式。如十字門大基坑采用樁錨支護(hù)形式，坑中坑采用樁撐支護(hù)形式。
高承載力大直徑樁基施工技術(shù)
隨著建筑物高度的不斷攀升，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(dá)2.4m，持力層達(dá)到微風(fēng)化花崗巖，單樁承載力設(shè)計(jì)值達(dá)65900kN）。部分超高層工程樁基直徑可達(dá)4m。
大直徑嵌巖樁一般可采用旋挖成孔、沖孔成孔、潛孔錘成孔技術(shù)。
沖孔成孔適應(yīng)性強(qiáng)，可以適應(yīng)多種復(fù)雜地質(zhì)情況，但遇孤石或嵌巖較深時，施工速度慢。可采用水下（地下）爆破技術(shù)對孤石及巖層進(jìn)行爆破后再沖孔施工，可大幅提高工作效率。
嵌巖旋挖需采用特種大功率設(shè)備，潛孔錘需采用多孔組合施工，施工難度大，且施工成本高。
大直徑灌注樁鋼筋籠鋼筋規(guī)格及數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通灌注樁，且樁長長，采用孔口鋼筋籠對接，需采用特殊措施及鋼筋連接工藝進(jìn)行施工。
高強(qiáng)混凝土超高泵送施工技術(shù)
混凝土澆筑機(jī)械選擇：超高層每層混凝土澆搗方量較大，混凝土澆筑一般采用二泵二管一泵到頂?shù)氖┕ぜ夹g(shù)。
應(yīng)用雙泵技術(shù)在1組出現(xiàn)故障時，另1組仍可繼續(xù)進(jìn)行工作，避免輸送中斷造成質(zhì)量事故。
高度較高的巨高層建筑一般會增加備用泵及管路系統(tǒng)。
超高層高壓泵帶有專項(xiàng)管道水洗技術(shù)，利用該專項(xiàng)技術(shù)的混凝土活塞、自動補(bǔ)償磨損間隙的眼鏡板、切割環(huán)及管路的良好密封性。采用水洗技術(shù)，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(fèi)和對施工環(huán)境的污染。
垂直運(yùn)輸技術(shù)
多吊機(jī)廻轉(zhuǎn)平臺
超高層建筑塔機(jī)布置，常規(guī)采用外掛、內(nèi)爬等形式附著于建筑主體結(jié)構(gòu)，塔機(jī)位置固定，吊裝范圍有限，爬升工藝復(fù)雜。為滿足吊裝需要，施工單位往往會投入數(shù)部大型塔機(jī)，且附著、爬升耗時費(fèi)力，投入大、工效低，成為制約超高層建筑施工的關(guān)鍵技術(shù)難題。
為攻克這一技術(shù)難題，提出建造多吊機(jī)廻轉(zhuǎn)平臺。該平臺由支撐頂升系統(tǒng)、廻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)、鋼桁架平臺系統(tǒng)和塔機(jī)組成。塔機(jī)置于廻轉(zhuǎn)平臺系統(tǒng)上，依托平臺廻轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)可進(jìn)行360°圓周移位，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)吊裝范圍對超高層建筑的360°全覆蓋，并可根據(jù)吊裝需求選擇大小級配的塔機(jī)進(jìn)行合理配置，充分利用每臺塔機(jī)的工作性能，節(jié)省30%~40%的費(fèi)用支出。平臺支撐頂升系統(tǒng)為微凸支點(diǎn)形式，依托平臺可以實(shí)現(xiàn)多塔機(jī)整體、連續(xù)、快速、安全頂升，簡化各塔機(jī)附著、爬升工藝，每層可節(jié)省約20%的工期。
桁架吊裝
通道塔是一種新興的超高層建筑施工垂直運(yùn)輸系統(tǒng)，包括通道塔基礎(chǔ)、塔體，塔體由多個層疊連接的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成，塔體上設(shè)有附著連接支撐與建筑水平結(jié)構(gòu)連接。
項(xiàng)目采用通道塔設(shè)計(jì)為裝配式鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)件主要使用工字鋼、槽鋼和角鋼有利于工業(yè)化生產(chǎn)，除了部分柱截面分段變化和層高不同外，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)采取工廠預(yù)制、現(xiàn)場預(yù)拼、整體吊裝的流水作業(yè)，效率高，后期拆除也方便。“通道塔”符合施工電梯支撐體系“輕量化、集中化、工業(yè)化”的發(fā)展新趨勢，實(shí)現(xiàn)了人、機(jī)、料的垂直運(yùn)輸從過去的分散分布變成集中管控，便于動態(tài)分析和調(diào)配，其占用現(xiàn)場場地少，節(jié)約現(xiàn)場有限場地資源。
據(jù)了解，500m以上超高建筑，超高層降效（即隨著摩天大廈施工高度的攀升，受高度、天氣、運(yùn)力的影響，施工效率會降低）在40%左右，使用通道塔可以把降效降低到10%以內(nèi)。
超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
超高層鋼結(jié)構(gòu)具有安裝高度高、構(gòu)件重量大、操作面狹小、傾斜及懸臂構(gòu)件多、安裝順序復(fù)雜等諸多難度。超高層鋼結(jié)構(gòu)均采用塔吊吊裝方式，塔吊的布置及選型完全取決于鋼結(jié)構(gòu)安裝方案。超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)、空間結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、大懸臂安裝技術(shù)、多角度全位置異性鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)是其關(guān)鍵技術(shù)。
因超高層混凝土核心筒與外框鋼結(jié)構(gòu)采用錯層施工，且混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的收縮量并不相同，因此在每個施工階段以及施工結(jié)束后，結(jié)構(gòu)外框巨型柱與核心筒之間存在豎向差值，且該差值會導(dǎo)致的水平構(gòu)件（內(nèi)外筒剛性連接梁與樓板、伸臂桁架等）產(chǎn)生的附加應(yīng)力，需根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正并采取相應(yīng)施工措施予以解決。
BIM技術(shù)
專業(yè)交叉問題
使用Tekla Structure軟件對深化設(shè)計(jì)模型進(jìn)行碰撞校核，檢測結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)碰撞、預(yù)留管洞碰撞等信息。在檢測出碰撞后，經(jīng)過與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溝通和二次優(yōu)化，加以合理調(diào)整。
該應(yīng)用使得原本復(fù)雜的二維圖紙不能體現(xiàn)的問題直觀地以三維圖像顯示出來，便于各方協(xié)調(diào)處理，克服了信息交流障礙，避免返工，提高了施工效率。同時，為各方提供了良好的作業(yè)面。
材料管理問題
鋼結(jié)構(gòu)BIM平臺，通過物聯(lián)網(wǎng)無線射頻識別技術(shù)，實(shí)時更新項(xiàng)目材料精確位置，優(yōu)化排版取料順序，可直接降低30%以上的找料工作量。
工藝排版是合理利用材料、提高生產(chǎn)效率必不可少的環(huán)節(jié)，鋼結(jié)構(gòu)BIM平臺可自動完成截面拆分，直接用于排版軟件套料。在提高材料周轉(zhuǎn)率的同時，實(shí)現(xiàn)自動化混合排料，使常規(guī)板材材料損耗控制在4%左右。
復(fù)雜鋼節(jié)點(diǎn)問題
應(yīng)用BIM模型后，參與各方均可在模型中直觀地獲取相應(yīng)信息，并協(xié)調(diào)更新模型。如，項(xiàng)目和深化人員在BIM模型中發(fā)現(xiàn)，伸臂桁架節(jié)點(diǎn)處托座眾多、焊接空間有限，若采用設(shè)計(jì)給出的全焊接形式，工藝難度極大且焊接質(zhì)量難以保證，經(jīng)與設(shè)計(jì)院溝通，將該節(jié)點(diǎn)優(yōu)化為鍛鋼節(jié)點(diǎn)，不僅降低了工藝難度，而且使得質(zhì)量易于把控。
進(jìn)度風(fēng)險控制問題
鋼結(jié)構(gòu)BIM平臺可以跟蹤構(gòu)件加工、運(yùn)輸、安裝情況，通過工序拆分、編碼，配合掃描槍進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，實(shí)現(xiàn)施工全生命周期的工序管理。
通過施工全過程可視化應(yīng)用，將各階段（深化設(shè)計(jì)、材料采購、加工制作、構(gòu)件安裝）信息同步到BIM管理平臺，可實(shí)時掌握項(xiàng)目各階段的狀態(tài)信息。如使用掃描槍采集相應(yīng)工序構(gòu)件信息，自動反饋至BIM模型中，并以預(yù)先賦予的不同顏色反映。
模架施工技術(shù)
微凸支點(diǎn)智能控制頂升模架（以下簡稱“凸點(diǎn)頂模”）是第三代超高層施工頂升模架，具有承載力高、適應(yīng)性強(qiáng)、智能綜合控制三大特點(diǎn)，顯著提高了超高層施工的機(jī)械化、智能化及綠色施工水平，使超高層尤其是近千米的超高層建筑施工的安全、功效大幅提升。
優(yōu)勢
與傳統(tǒng)超高層施工模架相比，凸點(diǎn)頂模為超高層建筑施工裝備的集成及智能監(jiān)控提供了重要媒介，實(shí)現(xiàn)了施工電梯直達(dá)平臺，卸料平臺、混凝土布料機(jī)、臨建設(shè)施、物料堆場等與模架的融合。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過近兩年的研究試驗(yàn)，在武漢綠地中心、北京中國尊項(xiàng)目，國際首創(chuàng)實(shí)現(xiàn)了頂模自帶大型塔機(jī)，將超高層建筑施工的兩種大型施工裝備進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)與模架一體化的安裝與爬升，顯著提升了超高層建筑施工工效。
構(gòu)建塔機(jī)與模架一體化
（1）塔機(jī)采用自立模式直接固定在“凸點(diǎn)頂模”桁架上，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與模架通過基座焊接連接。武漢綠地中心項(xiàng)目即將按照該方式把3臺塔機(jī)（1臺ZSL380塔機(jī)，2臺ZSL60塔吊）固定在頂模上，目前已投入安裝一臺ZSL380塔吊。
（2）塔機(jī)通過“抬轎子”的方式支承在其周圍4個“凸點(diǎn)頂模”的支點(diǎn)上。塔機(jī)狀態(tài)類似于內(nèi)爬塔機(jī)，采用3道附著框傳遞塔機(jī)的荷載，其中第二道附著直接支承在“凸點(diǎn)頂模”的支承系統(tǒng)上，傳遞塔機(jī)承受的豎向荷載，當(dāng)頂模頂升時帶動塔機(jī)一同向上運(yùn)行。北京中國尊項(xiàng)目已按該方式投入安裝了兩臺M900D塔吊。
通過塔機(jī)與模架一體化安裝與爬升，突出解決了塔吊爬升與模架頂升相互影響、爬升占用時間長、爬升措施投入大等制約超高層建筑施工的關(guān)鍵因素。以北京中國尊項(xiàng)目自帶的兩臺M900D塔吊為例，相比常規(guī)塔吊安裝方式，可減少塔吊自爬升28次，節(jié)省塔吊爬升影響的工期約56d，減少塔吊預(yù)埋件400t。
