超高层建筑施工技术发展与展望 闫放

超高层建筑施工技术发展与展望闫放

摘要：近年来我国土地资源紧缺现象日益严重，为了实现土地资源的节约，缓

解城市人口增长所带来的住房压力，超高层建筑物得以兴起。其存在高度大、设

计复杂、施工难度大及技术要求高的特点，因此在施工过程中对工程质量、技术

和监管要求较为严格，因此文中分析了超高层建筑的施工特点，并进一步对超高

层建筑施工技术的应用进行了具体的阐述。

关键词：超高层；建筑施工；技术发展；展望

1 建筑施工技术特点

1.1 超高层超高层建筑工作

超高层建筑的高度相对较高。在施工过程中，如何将建筑材料应用到顶部是

一个问题。然而，目前已经发生了许多交通问题，但是相应的技术已经足够先进，可以主要依靠人们。然而，这也可能导致安全问题，例如在超高层施工过程中经

常发生人员坠落事故。因此，在施工过程中，应加强安全人员，提高工作高度，

并采取更安全有效的方法解决垂直运输过程中遇到的问题。

1.2超高层建筑工程时间较长

超高层建筑的工程量、以及超高层建筑施工周期较长，一般需要在二年以上。如何加快施工的速度，在大多数情况下，考虑到工程的结构，实现缩短工程工期

的目标。此外，还应考虑到自然环境的影响，如雨季和冬季，应对这些问题采取

相应的措施。

1.3高水平建筑工程

由于人口众多、地理面积有限和城市化进程加快，中国超高层建筑的规模非

常大，相应的项目数量也在逐渐增加。特别是一些大型单位和部门，如办公楼、

酒店、购物中心和其他建筑，都参与了超高层建筑的建设。施工方法是根据实际

情况进行设计、施工、调整，并不断与客户、设计单位和施工队伍等相关部门协调、协商、沟通和满意。

2超高层建筑关键施工技术现状

2.1 高承载力桩基施工

主要超高层建筑主要采用超长、大直径、高承载桩基。大直径超长桩的孔深大，施工时间长，导致泥浆密度大，含砂量高。桩体泥浆、沉积物和垂直度的控

制非常突出。超长超重型钢筋笼的加工、制造和吊装面临巨大困难，并且受到吊

装设备能力的限制。超长钢筋笼的吊装需要在孔洞中逐段安装、连接和下放，主

筋直径大、数量大、刚度大，这对钢筋笼的有效快速连接提出了巨大挑战。

2.2大体积混凝土施工

重大超高层项目普遍采用桩筏基础，筏板多为一次性浇筑的超厚巨型钢筋混

凝土板。上海中心大厦筏板为直径121m、厚6m的C50钢筋混凝土圆台，混凝

土方量高达6万m3。

大体积混凝土浇筑过程产生大量水化热导致内外温差急剧升高，容易产生裂缝。选用低水化热水泥，减少水泥用量，掺入粉煤灰、高效减水剂及引气剂减少

混凝土水化热；控制混凝土入模温度，降低内部混凝土绝对温度与内外温差；采

用水管循环冷却系统进行热量交换，降低内外温差；做好混凝土养护，加强温度

监控与反馈。

2.3施工测量

超高层建筑施工测量控制网转换多，容易产生测量误差累计；随着高度的增加，大风、温度、设备运行、结构自振都会引起结构摆动与变形，进而影响转测

与投测；结构压缩变形、基础沉降随结构施工不断发展，导致结构最终位形与设

计位形偏离；施工中结构自身及众多设备、设施阻挡，影响“通视”也是施工测量

面临的一大挑战。

建立多级测量控制网，每间隔数层设置1个测量控制网转换层，内控与外控

相结合，每个测量转换层采用外控和GNSS系统进行内控点校核，逐层逐步修正；避免恶劣天气及较大的施工荷载时进行控制网点的布设；通过数值模拟，分析超

高层建筑施工中竖向变形的分布规律，采用竖向变形主动补偿技术，保证结构标

高与设计标高一致；选择连梁、悬挑平台等作为控制网点，减少结构及设备、设

施的“通视”干扰。

3超高层建筑关键施工技术

3.1 高强、高性能混凝土的泵送施工

超高层建筑的施工常会用到高强、高性能混凝土，混凝土的超高泵送是施工

中的重点。通常来说，混凝土强度越高，其粘性越大，可泵性能越差，需要通过

反复适配，确定最优配合比，在保证混凝土强度的同时，有良好的工作性能。可

联合混凝土生产厂商做该项工作。施工时应重点控制，混凝土生产时所用材料是

否符合要求，现场抽测混凝土的坍落度、扩展度、温度、倒筒时间等。超高层建

筑经常会用到钢管混凝土，由于钢管混凝土的特殊性，除控制混凝土的坍落度，

扩展度，温度，倒筒时间外，增加U形管的控制指标。

混凝土超高泵送设备选型和施工要点:泵车选择料斗容量小但输送压力大的型号；合理选择泵机，泵机的出口压力和泵送方量参数应能满足泵送高度的需求；

泵管选择专用高压泵管，为了节约成本，低层施工时可不投入高压泵管，只采用

普通泵管，待输送高度达到一定高度时，再用高压泵管替换；注意泵机出口部位

水平泵管的长度应大于楼高 (泵送高度) 的1/4；泵管竖向适当位置设置弯管，可

弥补水平段不足；推荐泵管按楼层高度进行配管，离楼板上400~600mm处有接头，方便接管施工外框楼板。截止阀布置在正负零位置，防回流冲击弯头每30

层布置一次。

3.2模板系统选用

超高层建筑施工常用的模板系统主要有爬模系统、滑模系统、顶模系统等，

根据不同的施工场合可分别选用。

爬模系统具有操作简便灵活，爬升安全平稳，速度快，模板定位精度高，施

工过程中无须其他辅助起重设备的特点。但一般机位较多，整体性不够好，承载

力也不大。

滑模施工技术是混凝土工程中机械化程度高、施工速度快、场地占用少、安

全作业有保障、综合效益显著的一种施工方法。滑模系统目前常见主要用于烟囱、矿井、仓壁等工程施工，也可用于超高层核心筒竖向墙体施工，但由于其施工过

程非常紧凑，在混凝土凝固前必须向上滑动模板，混凝土凝固以后则无法滑动，

且由于在混凝土凝固前滑动模板，使混凝土结构表面的观感和结构的垂直度控制

方面有较大困难，个人观点认为不太适合用于超高层建筑核心筒的施工。

针对超高层建筑核心筒的施工问题，近年来出现了一种新的超高层核心筒施

工技术——顶模体系。顶模系统可以形成封闭安全的工作空间，模板、吊架和钢

平台可以整体提升，具有承载力大、施工速度快、安全性高、机械化程度高等优