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摘要：改革開放以來，國內高層建筑如雨后春筍迅速發展，相應地發展了許多施工新技術．不同的結構材料、結構類型和施工條件，采用不同的施工方法，鋼結構均采用工廠預制加工和現場機械安裝方法．混凝土結構則存在現澆、預制和現澆與預制相結合三類基本施工方法。...

高層建筑施工的新技術

王瑩

深圳市振業集團盧天壽深圳市公路局

    改革開放以來，國內高層建筑如雨后春筍迅速發展，相應地發展了許多施工新技術．不同的結構材料、結構類型和施工條件，采用不同的施工方法，鋼結構均采用工廠預制加工和現場機械安裝方法．混凝土結構則存在現澆、預制和現澆與預制相結合三類基本施工方法。

1.現澆施工技術

    1.1新型模板技術。90年代，國內采用多種支模方法，可以歸納為以下4種基本類型：

    1.1.1中、小模板

    采用散支散拆施工，由過去的木模逐步向小鋼模、鋼框膠合板模、中型鋼模及塑料(玻璃鋼)模轉移。其優點是靈活性大，可適應基礎、地下室、非標準層及梁、柱、板、墻等不同位置的需要，缺點是需要大量的人工，模板接縫多，一次投入量大。

    1.1.2大模板

    一般每面墻僅用一塊大模板，墻面平整，．常溫施下可以每天周轉一次，用塔式起重機吊裝，特別適用于高層建筑標準層分段流水現澆混凝土墻體施工。為減輕模板自重和提高通用度，可用鋼框膠合板模板、木(竹)膠合模板或中型鋼模板拼裝。為加強整體性和擴大使用面積，可用大模板拼裝成筒子模或隧道模施工。現澆樓板可用飛模(臺模)施工。

    1.1.3滑模

    模板在底層一次支模，高1m左右，依靠液壓千斤頂裝置整體提升，在澆筑混凝土過程中運動成型。原用于高聳構筑物，可連續施工到頂，模板整體性好，結構施工速度快。當用于建筑物時，必須同時解決樓板施工，并處理墻面不平和拉裂等問題。通過工程實踐，形成了逐層滑模、樓板并進或跟進及梁、板、柱、墻整體施工等成套技術。

    1.1.4爬模

    綜合了大模板板面平整和滑模整體性好、可依靠自身配備動力裝置豎向良性施工的優點，特別適用于超高層塔形高聳結構施工，近年來先后建成的上海金貿大廈，深圳地王大廈和廣州中天廣場等國內最高的建筑采用了不同的爬模施工，分別采用電動升板機、液壓千斤頂和電動螺旋升降機提升，大模板懸掛在提升架上，在提升時不與墻面接觸。

    1.2高強高性能混凝土技術

    高層建筑需要采用高強高性能混凝土，以提高功能質量，減小截面尺寸，增加使用面積，加強結構剛度，減小水平位移。

    1.2.1預拌}昆凝土

    高強高性能混凝土應由工廠預拌生產．國內預拌商品混凝土近年發展很快，1997年生產總量已達3564萬m3，占全部混凝土總量的21％．高層建筑還需要配套解決泵送混凝土的問題。武漢佳麗廣場1997年用國產混凝土拖式泵一次泵送到200m以上高度，上海東方明珠電視塔1993年利用進口泵一次泵送到350m高度。

    1.2.2高強混凝土

    我國將強度等級等于或超過C50的混凝土稱為高強混凝土，高層建筑中應普及C50、C55龜C60級混凝土的工程應用，主要手段是在常規水泥、砂石的基礎上，依靠化學外加劑和礦物摻合料，來降低混凝土用水量和改善微觀結構，使混凝土更加密實并獲得高強。l987～1988年沈陽遼寧工業技術交流館，北京新世紀飯店開始在工程中應用C60高強混凝土，比采用 C30混凝土柱截面可減小50％。90年代，許多城市的高層建筑中已經廣泛應用C60高強混凝土。l997年，國內建筑應用高強混凝土776萬m，占全部混凝土總量的4.6％。

    1.2.3高性能混凝土

    高性能混凝土是以耐久性為基本要求，具有高工作度(流態、可泵)、高體積穩定性、高抗滲性，并可根據不同用途強化某些性能的混凝土，如自密實免振混凝土。補償收縮混凝土等。在配合比上的基本特點是：低用水量(每立方米混凝土在180k9以下)，強度等級下限為C30。解決途徑要開發應用超塑化劑和超細活性摻合料，高性能}昆凝土基本上不泌水，澆筑成型后應立即覆蓋塑料薄膜或噴刷表面化學養護劑，加強早期養護，防止失水造成表面開裂，1998年，深圳賽格廣場鋼管混凝土應用了高拋免振自密實混凝土，從11．1m高度直接泵送C60大坍落度(平均277mm)抗離析混凝土。

    1.3大體積混凝土

在工業與民用建筑結構中，一般現澆的連續墻式結構、地下構筑物及設備基礎等是容易由溫度收縮應力引起裂縫的結構，通稱為“大體積混凝土結構”。由于大體積混凝土結構本身的特點，容易在施工階段產生裂縫，我們知道，裂縫的進一步擴展會降低結構的耐久性，地下結構的裂縫會引起滲漏，從而影響結構的正常使用。可采用以下技術措施進行裂縫控制：用保溫隔熱法對大體積混凝土進行養護；控制水化熱的升溫，混凝土中心與外表面的最大溫差不高于攝氏25—30℃，總降溫差30℃；控制降溫速度；用草袋和塑料薄膜進行保溫和保濕；    用跳倉打方法和企口縫；用后澆帶減小溫度收縮。

    1.4 粗直徑鋼筋連接技術高層建筑現澆柱、梁和底板等需要解決直徑為14～40mm鋼筋的連接問題，傳統的綁扎接頭和搭接焊，既耗用大量鋼材，又不能保證質量。從80年代初至今，研究開發了以下4種粗鋼筋連接技術：

    1.4.1電渣壓力焊

    1981～1982年，在北京西苑飯店和長城飯店工程中分別試驗應用了Ⅱ級鋼和m級鋼大直徑豎向鋼筋對接焊，近年試制成功全自動電渣壓力焊，使焊接質量更有保證。

    1.4.2套筒擠壓連接

    1987-1989年，首次試驗應用于中央電視塔，元明火作業，不受氣候條件影響，適應性強，可用于垂直、水平、傾斜、高空、水下等不同的粗直徑鋼筋連接。有徑向和軸向兩種擠壓辦法，將套筒與帶肋鋼筋緊密咬合。

    1.4.3錐螺紋連接

    用錐形螺紋套管將經過錐形套絲的鋼筋端頭對接在一起，利用測力扳手擰緊操作工序簡單，速度快，適用范圍廣。從90年代初開始在國內研制并迅速推廣。

    1.4.4直螺紋連接

    近年在廣州中天廣場工程開始應用。先將鋼筋端部鐓粗，再切削直螺紋，并用直螺紋套筒對接。由于鐓粗頭螺紋不削弱鋼筋截面，可確保接頭強度大于母材強度。

2.預制安裝技術

    高層鋼結構最基本的施工方法是：將工廠加工成型的鋼構件運到現場后，以塔式起重機為主機進行拼接和安裝。由于鋼柱通常三層一節，構件長，自重大(如地王大廈鋼構件最大重量為47t，需要起重能力2000—6000KN.m的大型塔式起重機；根據不同的高度和條件，選用爬升、附著、固定或軌道行走。

    高強螺栓連接具有施工簡便、拆裝靈活、承載力大和安全性高等優點，已取代鉚接和部分焊接，成為鋼結構制作及安裝中主要連接手段．鋼結構還需解決防火、防腐。防銹等配套技術。

    1994年4月首次應用于上海東方明珠電視塔長118m、重450t的鋼天線桅桿安裝，用20臺40t穿心式液壓千斤頂，每臺穿6根直徑15．2ram鋼絞線，由計算機控制調平，經10d整體提升到468m塔頂標高．同年重2月，北京西站北站房跨度45m，寬28．8m的鋼門樓總重1800t，共用16臺200t千斤頂和8臺40t千斤頂，支承在頂層柱的鋼牛腿上,穿過鋼絞線，從7．79m拼裝位置，一次整體同步提升到50．96m標高。隨后，上海證券大廈等工程也相應采用了此項成套技術。

    2.3卷揚機高空平移法安裝

    深圳佳寧娜友誼廣場兩座33層公寓樓相距25.2m，其頂部由8層高的鋼結構連成整體，總重超過850t，其底層和頂層分別由5根大型組合工字鋼梁作主承重構件，最大單件重50t，用l200KN.m塔式起重機將主梁分5段吊運到南塔樓上組裝，用卷揚機高空平移法拖移大梁，組裝一段，拖移一段，直至大梁支承在兩塔樓之間，該工程于l996年封頂。北京中國銀行總部的中庭兼營業廳玻璃屋蓋采用平面為55.2m×55.2m的鋼巷桁架，下弦標高為45m，施工時先將鋼構件吊至一側混凝土屋面上，分成四單元逐榀組裝，滑移就位，連接成整體，l998年封頂。

參考文獻：

[1]高層建筑施工(第二版)，北京：中國建筑工業出版社，l998

[2]高層建筑設計與施工技術研討會論文集，北京，l999

[3]十五屆全國高層建筑結構學術交流會會議文件，武漢，1999

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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