超高层建筑技术的发展与研究

李静

摘  要：当前，建筑行业快速发展，超高层建筑也成为建筑工程的前进趋势，并且带来了诸多的挑战。城市发展中，人们对生活质量和生活环境提出了更为严格的要求，一方面要具备较强的美观性和安全性，另一方面也需降低工程成本投入，规避投资风险。

关键词：超高层建筑技术;安全性;投资风险;

随着建筑技术的完善，超高层建筑明显增多，很多国家均结合自身实际建设了多种超高层建筑。超高层建筑指40层以上且高度在100m以上的建筑，超高层建筑与普通建筑差异尤为明显，在工程施工中，对施工技术也提出了更高的要求。研究超高层建筑技术对现代化建设具有十分积极的现实意义。

1超高层建筑技术发展

1.1建筑材料的发展

筑材料在建筑工程建设和施工中发挥着十分重要的作用，当前，建筑材料日渐丰富，钢材本身具有良好的强度和理想的延性，在建筑施工中得到了广泛应用。与传统工程结构相比，建筑钢结构的空间更大，且承载力更大，工程自重较小，促进了超高层建筑的长期与稳定发展。上世纪初钢筋混凝土闯入了大众的视野，钢筋混凝土结构具有优良的耐久性，强大的可塑性，且其刚度优势尤为明显，这使得钢材在建筑工程中的应用频率较高。现阶段，钢筋混凝土框架剪力墙成为了较为常见的超高层建筑结构形式。20世纪后期，钢材和钢筋混凝土组成的劲性混凝土构件和钢管混凝土充分融合了混凝土耐久性、刚度和钢材强度等特点。另外，钢结构与混凝土结构组合而成的框架核心筒混合结构体系，具有良好的安全性和可靠性，主要应用于300m以上的超高层建筑。

1.2垂直运载装置

20世纪初期，部分发达国家已经普遍使用混凝土输送泵、塔机和电梯等垂直运载装置。混凝土输送泵出现于上世纪20年代，随后得到广泛应用。著名的迪拜塔，在施工中便应用了混凝土泵送技术，迪拜塔输送泵设备能够将泵提高到611m，可承受较大的压力。塔机主要指塔式起重机，于上世纪中期进入我国，现阶段，我国塔机设备应用体系相对完善。塔机的应用极大地提升了材料运输效率，减少了人力及物力的消耗。施工电梯也可得到广泛应用，也被称为升降机，由轿箱、驱动装置和标准节等装置构成，这也是一种较为先进的载人货物运输设备。上述设备和技术的应用极大地提高了工程的施工效率，完善了超高层建筑的施工水平。

2超高层建筑施工技术发展现状

2.1高承载力桩基施工较为普遍

重大超高層建筑施工中通常利用超长、大直径和高承载力桩基，大直径成孔较深，工程施工的时间较长，因此泥浆的密度较大，桩身泥皮、沉渣及垂直度控制也成为人们关注的焦点，加工、制作和吊装超长超重钢筋笼也成为工程施工中的难点问题。受起重设备能力限制，超长钢筋笼吊装施工中应采取空口分段安装、连接和下放施工方式，且主筋的直径较大，数量较多，会影响钢筋笼的连接。

利用人造浆气举泵吸反循环清孔，利用泥浆净化装置清除泥砂，桩底桩侧联合后方可注浆，规避大直径超长灌注桩施工质量问题。超长钢筋笼主要采用专用胎架和预拼装技术保证钢筋笼拼装的效果。采用分体式直螺纹连接技术能够改善钢筋笼主筋的连接效率，有效缩短成孔静置时间。

2.2基坑与地下室逆作施工十分常见

超高层建筑施工中，需要投入较多的资金和资源，这里资金资源与成本存在着十分密切的联系。基坑与地下室逆作施工能够改善工程施工效率，缩短工程的施工工期，进而有效增大工程的效益。全逆作施工能够最大限度地规避重要线路，该技术充分利用了一体化设计和施工方法，结构设计的过程中主要利用一柱一桩的方式增强竖向荷载分布的合理性。施工中需高度重视桩基垂直度和施工质量的有效把控。逆作节点设计和施工中，可采取多种措施切实保障受力体系节点转换的质量，逆作施工中，要高度重视动态实时监控，全逆作施工要求较高，难度较大，但其可有效缩短工程的施工周期。

2.3大体积混凝土施工全面推广

重大超高层项目建设中，桩筏基础较为常见，筏板主要采用一次性浇筑超厚巨型钢筋混凝土板。大体积混凝土施工中水化热尤为明显，大体积混凝土受水化热的影响会出现较大的温差，进而产生裂缝。此外，施工人员要选择低水化热的水泥，有效降低水泥用量。适量掺入粉煤灰和高校的减水剂，严格控制混凝土水化热，合理把控混凝土的入模温度，把控混凝土内外部的温差。再者，施工人员要采取水管循环冷却系统实现热量的交换，从而有效掌管混凝土的内外温差，高度重视混凝土的养护、温度监控和反馈。

3超高层建筑施工技术发展趋势

3.1智能化趋势

超高层施工作业面相对较多，工序尤其复杂，同需要大批优秀的施工与管理人员。智能化施工技术有利于用工需求，能够改进工程施工效率，减轻工程建设风险，这也是建筑行业发展的主要方向。现阶段，智能化施工由智能化装备和智能化监控系统构成。智能化混凝土布料机可结合核心筒混凝土墙体的位置，科学规划布料杆的运动轨迹，如运动中出现障碍物，则其可自动绕行。泵管职能监控系统可在泵压监测的基础上，判断混凝土是否出现赌管问题，如发现问题，会及时报警，采取科学有效的应对措施。

3.2信息化趋势

超高层建筑施工中会产生海量的建筑信息，需要及时的分享并反馈。信息化施工主要利用互联网和云平台等技术，收集、储存、处理和交流工程信息，合理利用有价值信息，完善工程施工的质量。当前，BIM技术在工程施工中得到广泛应用，实现了可视化功能，促进了信息的共享，充分发挥出建筑信息的作用。

3.3模块化趋势

模块化施工能够减少现场作业，降低资源的消耗。目前，机电系统模块化施工在超高层建筑施工中的应用频率较高，这有效保证了设计、制作与安装的全面协同性，且测量机器人的应用也提高了安装精度。此外，施工单位要积极推广新型装配式桁架组合楼板及整体式钢筋笼等模块化组件，进而不断提高工程施工的效率，促进工程作业的机械化发展。

4结语

建筑行业发展中，超高层建筑施工技术不断完善，并在发展中得到了创新，综合性显著加强。超高层建筑已然成为建筑行业发展的主要趋势，同时，该技术也会随着科技的进步而不断完善，并推动现代化城市的更好发展。

参考文献

[1]  李杰，杨晓明.超高层建筑施工技术发展与展望[J].居舍.2019（21）

[2]  龚剑，房霆宸，夏巨伟.我国超高建筑工程施工关键技术发展[J].施工技术.2018（06）