超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

高世习

天津天一建设集团有限公司 天津市 300000

摘要：超高层建筑作为建筑工程领域顶尖水平代表，是国家财富的象征、是城市的地标，也是建设公司综合实力的展现。因此，本文将对超高层建筑土建施工关键技术进行研究，以期为城市可持续发展贡献相应的力量。

关键词：超高层建筑；土建施工；关键技术

引言

超高层建筑作为建筑工程领域顶尖水平代表，是国家财富的象征、是城市的地标，也是建设公司综合实力的展现。但在超高层建筑在施工过程中，除建筑工程行业常规的物体打击、触电、高处坠落、机械伤害、坍塌等安全风险外，还具有建筑高度高、荷载大、技术难度大、结构复杂程度高等情况，安全管控不到位或隐患在动态发展中极易引发事故，造成人员和财产的巨大损失，因此超高层建筑施工过程中的安全管理问题必须高度重视。基于此，本文对超高层建筑施工安全风险因素进行分析，提出管理对策，以提升工程行业安全管理水平。

1超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

1.1机械设备类型繁多

从开挖作业到搬运作业,再到高空作业,高层建筑工程施工的各个环节都要用到各种专业的机械设备。由此可见,机械设备类型繁多是高层建筑工程施工的一大特征。比如,在开挖作业阶段,挖掘机可以迅速有效地清除大量土方和杂物,为基础建设创造有利条件；在高空作业中,施工电梯为施工人员提供了便利,成为他们上上下下的升降机。

1.2施工内容繁杂

在超高层建筑工程施工过程中,为确保工程的有序推进和按期完成,施工单位常常需要采取交叉作业的施工策略。交叉作业能使不同分项工程同时进行,从而加快施工速度。与此同时,交叉作业也给施工质量管理带来了一系列难题。首先,交叉作业可能会造成污染叠加。例如,不同分项工程施工过程中产生的粉尘、噪声等污染物,可能会叠加,加大污染程度。其次,交叉作业可能会造成不同分项工程之间相互干扰,进而影响工程质量和结构安全。最后,交叉作业对施工安全管控提出了更高要求。

2超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

2.1防水施工难度大

防水、排水是高层建筑土建施工的重要内容，无论是地表或地下水，都会对建筑自身和建筑内的使用人员造成影响，因此，在高层建筑施工的过程中必须通过防水施工加强建筑的防水性能。导致高层建筑防水施工难度大的因素主要包括以下两点：１）施工条件复杂。当前城市中的用地矛盾越来越紧张，导致大部分新的高层建筑项目都需要在城市外围进行建设，而这部分的地区的土壤成分复杂、地下水系复杂，在进行土建施工的过程中时常出现因施工条件复杂导致的基坑渗水问题。２）基坑深度影响。高层建筑自重较大，因此，为防止高层建筑的不规则沉降问题，高层建筑项目的基坑深度一般在10ｍ以上，随着基坑开挖深度的加大，地下水对基坑施工的影响也越加明显。

2.2施工技术落实不到位

土建施工是建筑工程、土木工程等工程建设类行业的主要施工技术，因此，高层建筑的土建施工相关技术已经十分成熟，且为最大化施工技术的在各类工程项目施工中的应用效果，相关技术部门已经制定完善的施工标准。但在实际的高层建筑土建工程部分施工中，施工人员的技术能力、施工人员的工作责任心理、管理人员的管理能力、管理人员的现场督促等，都是土建施工技术的落实影响因素，当前大部分施工单位在土建施工中都存在或多或少的问题，影响高层建筑的土建施工质量。

3超高层建筑土建施工关键技术的研究和应用

3.1深基坑支护技术

深基坑支护技术是超高层建筑土建施工中的重要组成部分，其应用过程需要经过严密的规划和科学的实施。在深基坑支护的过程中，需要进行详细的地质勘察，全面了解施工地区的地质特征，包括土壤类型、地下水位、地层情况等，这将为制定支护方案提供基础数据。在深基坑支护的设计阶段，工程师需要结合地质勘察数据，综合考虑周边环境、工程用途等因素，采用合适的支护结构形式。

3.2钢结构施工技术

钢结构施工技术在超高层建筑领域的应用日益广泛，其以轻质、高强、施工速度快的特点，成为支撑超高层建筑的重要技术。钢结构施工的过程主要包括前期准备、材料制备、制造、运输、吊装和焊接等多个环节。首先，在前期准备阶段，施工团队需要进行详细的工程规划和设计，包括结构布局、钢材型号和规格的选择，以及各个施工环节的协调安排。在这个阶段，需要充分考虑工程的地理位置、气象条件、运输通道等因素，确保施工的高效顺利进行。例如，在某高层建筑项目中，通过精密的三维建模和结构分析，确定了合理的钢结构布局和连接方式，为后续施工提供了重要基础。其次，在材料制备过程中，需要对钢材进行质量检测，包括化学成分、力学性能等方面的测试，这一步骤是确保施工质量和建筑结构安全的基础。然后，根据设计要求，对钢材进行切割、打磨和预制等加工处理，制作出构件所需的各种形状和尺寸。以某钢结构项目为例，对于主梁和柱子等关键构件，采用了高强度钢材，通过先进的数控切割和机械加工设备，确保构件的精准度和表面质量。

3.3外墙幕墙施工技术

外墙幕墙施工在超高层建筑中占有举足轻重的地位，其选型和施工方法对建筑的外观、性能和持久性都有显著影响。首先，幕墙的种类繁多，如玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙等。各类型幕墙有其独特的美观性和功能性，因此在选型时应综合考虑建筑的定位、设计风格及环境因素。其次，幕墙的安装方法和技巧至关重要。正确的固定方式、接缝处理和密封技术都会影响到幕墙的防水、防风性能。不同种类的幕墙对应不同的安装技巧，施工队伍需有深厚的专业知识和丰富的实践经验。最后，安全与质量控制是幕墙施工的核心。施工现场应设立专门的安全监督人员，确保高空作业的安全；同时，应定期进行质量检测，如水密性、气密性测试，确保幕墙的质量和性能达到预期标准。

3.4地基开挖技术

地基是承载高层建筑重量，保证超高层建筑在长久使用中始终保持高性能表现的重要施工内容，且地基的开挖施工会对后续的地基施工工作质量造成直接影响，施工单位应严格落实施工标准，保证地基开挖的施工技术落实和施工安全，才能够有效保证地基施工后的荷载性能。地基开挖施工应重点关注以下两个方面：１）确保地基开挖符合基本要求。地基开挖的基本条件包括地基的开挖深度、地基的尺寸等，会对地基的承载性能造成直接影响，因此，在地基开挖前应根据高层建筑的建设规模及施工现场的地质条件，确定地基的开挖是很度和开挖尺寸，控制开挖精度，以保证地基的开挖施工符合高层建筑项目的建设需要。２）根据施工现场条件制定施工方案。地基开挖的施工影响条件较多，如施工期间的天气影响、施工现场的土质条件、施工现场的地下管线分布情况、施工现场周边的生态环境等，制定地基开挖施工方案，确定开挖日期、地基开挖技术选择，避免超高层建筑的土建施工对原有建设的破坏。

结束语

随着经济的高速增长和都市化的深入推进，各大城市开始迅猛地扩张，对土地资源的需求也日趋激烈。与此同时，超高层建筑的施工技术也随之进入了一个新的研究与创新高峰。随着建筑高度的不断攀升，工程技术面临的挑战也随之增加，如何在确保建筑安全、功能与美观的前提下，高效地进行施工，是行业的热点问题。

参考文献

［1］张巍；任衡亮.土建施工技术在高层建筑中的应用［Ｊ］．冶金管理，2023（1）：93-95.

［2］李晋文.高层建筑中土建施工技术实施以及应用［Ｊ］．建材发展导向，2022（20）：145-146.

［3］张亚锋.高层建筑施工中土建施工关键技术研究［Ｊ］．大众标准化，2022（09）：34-35.