圖片為東塔施工，已超過400米大關(guān)。該工程去年實(shí)現(xiàn)了3天一層的施工速度，預(yù)計(jì)東塔將在春節(jié)后超越西塔，成為真正的廣州第一高樓。
本文作者：令狐延（中建中國建筑第四工程局有限公司副總工程師）
1.設(shè)計(jì)技術(shù)
1.1逆作法施工設(shè)計(jì)
中二邊一逆作施工技術(shù)，即中間部分土方開挖深度為2層，四周土方開挖深度為1層，形成中二邊一逆作的盆式土方開挖方法。本逆作法施工技術(shù)的創(chuàng)新在于克服了傳統(tǒng)逆作法施工方法缺點(diǎn)，同時(shí)吸收了它們的優(yōu)點(diǎn)。一層一逆作施工工程成本和工期都最大；兩層一逆作雖然施工速度快，但需增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度和配筋來滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)承受兩層空間水土的壓力，從而增加工程造價(jià)；中二邊一逆作施工技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了快速施工目的同時(shí)也節(jié)約了工程成本。此施工方法成功應(yīng)用于廈門怡山商業(yè)中心工程，開挖順序如圖1所示。
圖1中二邊一逆作施工示意
1.2樁墻合一設(shè)計(jì)
在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)階段時(shí)，根據(jù)工程地質(zhì)情況，將基坑支護(hù)樁或地下連續(xù)墻作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，又將其設(shè)計(jì)為地下室的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，達(dá)到支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室外墻合二為一的目的，稱之為樁墻合一或二墻合一（見圖2）。這種做法的優(yōu)勢(shì)在于，取消地下室結(jié)構(gòu)外墻，
減少了基坑的開挖數(shù)量和地下室外墻施工完成后土方回填的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了快速施工；并節(jié)省了相應(yīng)的土方挖填和地下室結(jié)構(gòu)外墻施工的費(fèi)用；在場(chǎng)地使用上，可以減少15m地下室外墻的開挖寬度，該場(chǎng)地可以用作施工場(chǎng)地，可以緩解場(chǎng)地不足的難題。
圖2樁墻合一施工示意
樁墻合一的設(shè)計(jì)方法要注意提前策劃，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮采用支護(hù)樁或地下連續(xù)墻作為地下室外墻，因此要做到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與支護(hù)設(shè)計(jì)共同考慮。施工時(shí)，也應(yīng)注意支護(hù)樁的施工質(zhì)量和耐久性滿足永久結(jié)構(gòu)的要求。為使地下室外墻美觀，在支護(hù)樁的根部每層應(yīng)做一條200mm寬的排水溝，支護(hù)樁的表面應(yīng)做滲透結(jié)晶的背水面防水層，確保地下室外墻的防水效果。在排水溝的外側(cè)建議做200mm厚的加氣混凝土襯墻，襯墻表面做防霉涂料，可以保證地下室外墻干燥美觀。
1.3底板防排結(jié)合設(shè)計(jì)
地下室底板防排結(jié)合是指底板施工時(shí)僅施工剛性自防水混凝土，在混凝土底板的上表面再施工滲透結(jié)晶型防水涂料，實(shí)現(xiàn)底板的防水效果。這樣節(jié)省了在鋼筋混凝土底板下部做防水層及防水保護(hù)層的時(shí)間，達(dá)到了快速施工的目的。為使地下室地坪干燥，在地下室底板上表面的建筑層內(nèi)再做排水系統(tǒng)及防潮系統(tǒng)，將底板中可能出現(xiàn)的局部滲漏水及時(shí)排出抽走，達(dá)到防排結(jié)合的效果，從而保證地下室底板面干燥、無滲水。底板施工前無需施工柔性防水層，減少了相應(yīng)的施工工序，節(jié)省了柔性防水層的施工時(shí)間。此技術(shù)已成功應(yīng)用于深圳京基100大廈，如圖3所示。
圖3地下室底板構(gòu)造做法
1.4無內(nèi)支撐支護(hù)設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的基坑支護(hù)技術(shù)采用基坑內(nèi)支撐，施工工序繁多，占用時(shí)間長，對(duì)項(xiàng)目整體工期影響較大；為解決這些問題，在現(xiàn)有的技術(shù)中提出一次成型大直徑錨桿施工應(yīng)用技術(shù)。
一次成型大直徑錨桿施工技術(shù)指采用專用的旋噴攪拌鉆頭進(jìn)行成孔，在鉆孔注漿的同時(shí)植入特制的錨筋，筋體采用鋼絞線焊接錨盤，末端設(shè)置柱形錨固件，使水泥漿液與土混合攪拌形成大直徑的水泥土樁體，并控制注漿壓力使樁體末端形成擴(kuò)大頭（見圖4）。由于大直徑錨桿是施工機(jī)械一次性成型，通過注漿壓力形成樁體擴(kuò)大頭，提高了樁體的錨固力，達(dá)到無內(nèi)支撐支護(hù)設(shè)計(jì)要求，減少了基坑支護(hù)的施工及拆除時(shí)間，縮短了工期。此技術(shù)成功應(yīng)用于基坑開挖深度達(dá)1775m的佛山南海萬達(dá)廣場(chǎng)項(xiàng)目。
2.施工技術(shù)
2.1頂模技術(shù)
頂模技術(shù)全稱是“大噸位長行程油缸整體頂升模板技術(shù)”，已入選2010年版的《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》，是針對(duì)超高層鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)的核心筒混凝土結(jié)構(gòu)施工專門設(shè)計(jì)的一種模架體系。該技術(shù)根據(jù)“主受力體系高空不變”的理念，在低于核心筒施工層兩層高度范圍內(nèi)設(shè)置3～5套頂撐結(jié)構(gòu)，通過支撐與設(shè)置在施工層上一層高度的鋼平臺(tái)連接，形成一個(gè)穩(wěn)定的鋼骨架，平臺(tái)下部設(shè)有可滑動(dòng)、可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)掛架和模板系統(tǒng)。整個(gè)平臺(tái)、鋼模板、操作掛架通過液壓頂升系統(tǒng)完成自爬升，減少了施工過程中對(duì)塔式起重機(jī)的依賴，避免了模板垂直運(yùn)輸，節(jié)省了勞動(dòng)力，提高了施工效率，對(duì)整體工期極為有利。正常情況可保證3～4d/層的施工速度，最快可實(shí)現(xiàn)連續(xù)2d/層的施工速度。鋼平臺(tái)下的掛架跨越了2～3個(gè)樓層，鋼筋、模板、混凝土等不同工序可穿插作業(yè)，減少了對(duì)其他工種的影響，效率更高。此技術(shù)成功運(yùn)用于廣州西塔、深圳京基100大廈、廣州東塔等項(xiàng)目。
2.2混凝土地坪一次成型技術(shù)
混凝土地坪一次成型技術(shù)是將樓板混凝土與表面找平砂漿合二為一的施工技術(shù)。該技術(shù)要求混凝土在收平時(shí)加強(qiáng)對(duì)混凝土標(biāo)高的控制，標(biāo)高誤差應(yīng)達(dá)到水泥砂漿的質(zhì)量要求，樓板混凝土初凝后終凝前，要用混凝土磨光機(jī)對(duì)表面進(jìn)行二次壓光，消除混凝土樓板的早期裂縫，使混凝土地坪達(dá)到水泥砂漿地坪的質(zhì)量要求。這樣成型的樓地面可達(dá)到水泥砂漿地坪的平整度和觀感，因而不用進(jìn)行裝修找平層，從而節(jié)省了找平層的工作時(shí)間，縮短了工期，還可以節(jié)省水泥砂漿材料。該技術(shù)特別適用于超高層鋼結(jié)構(gòu)外框樓板混凝土施工，如果樓板混凝土后期要鑲貼地面磚，可以在混凝土表面磨光后，采用排刷拉毛，以加強(qiáng)地坪混凝土的黏結(jié)力，可有效預(yù)防地面磚空鼓。
2.3重型塔式起重機(jī)體外拆除技術(shù)
超高層屋面重型塔式起重機(jī)的拆除一般采用大塔式起重機(jī)安裝小塔式起重機(jī)，小塔式起重機(jī)拆除大塔式起重機(jī)的辦法，循環(huán)進(jìn)行，最后人工拆除小塔式起重機(jī)。超高層建筑屋面工序多，防水要求高，經(jīng)常成為影響工期的關(guān)鍵部位。如果超高層建筑的屋面設(shè)計(jì)為鋼結(jié)構(gòu)拱且有玻璃幕墻作為屋面的防水層（如深圳京基100大廈），塔式起重機(jī)對(duì)于屋面的影響就更大。為了減少塔式起重機(jī)對(duì)超高層屋頂施工的影響，可以考慮“體外拆除法”，即在主體結(jié)構(gòu)施工完成后，為了不影響屋頂結(jié)構(gòu)或后續(xù)工序的施工，將拆除重型塔式起重機(jī)的塔式起重機(jī)安裝在建筑結(jié)構(gòu)的外側(cè)，及時(shí)拆除屋面的大塔式起重機(jī)，盡快完成屋面的后續(xù)工序。該項(xiàng)技術(shù)可縮短相應(yīng)的工作時(shí)間。本拆除方法在深圳京基100大廈的塔式起重機(jī)拆除中已成功運(yùn)用，塔式起重機(jī)拆除流程如圖5所示。
2.4自粘式防水卷材
自粘式防水卷材是一種新型防水材料，目前市面上的產(chǎn)品類型大約可分為3大類：自粘橡膠瀝青防水卷材、自粘聚合物改性瀝青聚酯胎防水卷材和高分子自粘復(fù)合防水卷材。自粘式防水卷材表面有HDPE，具有較高的抗撕裂強(qiáng)度，滿足耐穿刺等要求，能有效抵御基層開裂、變形所產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)防水系統(tǒng)的破壞；常溫下冷施工，不需要熱熔，施工時(shí)只要?jiǎng)冮_隔離紙，即可直接鋪貼，施工極為方便，可有效縮短工期。
2.5噴涂式防水劑防水
QX-2000是一種獨(dú)特的水性結(jié)晶材料，它是專門為混凝土和磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的永久性防水阻濕產(chǎn)品。在潮濕環(huán)境中和濕氣接觸情況下，QX-2000高效混凝土防水防護(hù)劑的吸水作用令結(jié)晶膨脹，并填充孔洞，從而阻止?jié)駳獾难由?。施工時(shí)通過低壓噴霧器把QX-2000高效混凝土防水防護(hù)劑直接噴涂在表面干凈平整的混凝土面層上，涂刷后正常的滲透時(shí)間為1～2h，噴涂4～12h后，清洗干凈表面的浮出物后便可進(jìn)行其他裝飾作業(yè)，有效地縮短了防水層施工工期。
2.6建筑工業(yè)化技術(shù)
建筑工業(yè)化是指通過現(xiàn)代化的制造、運(yùn)輸、安裝和科學(xué)管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑業(yè)中分散的、低水平的、低效率的手工業(yè)生產(chǎn)方式，其主要標(biāo)志是建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化和組織管理科學(xué)化。建筑工業(yè)化表現(xiàn)為工廠化加工現(xiàn)場(chǎng)組裝的集成裝配式施工，有效減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，減少施工工序，提高工效，減少現(xiàn)場(chǎng)施工工人和材料運(yùn)輸量，縮短施工工期。
3.管理技術(shù)
3.1最優(yōu)工序穿插
工程工期主要分為基礎(chǔ)工程工期、主體結(jié)構(gòu)工期和裝修工程工期。部分超高層建筑主體施工速度很快，但遲遲不能竣工驗(yàn)收，主要原因是裝修工期太長影響工程竣工驗(yàn)收。要解決裝修工期的問題，裝修期間工序的合理穿插施工很重要，因?yàn)槌邔咏ㄖc多層、高層建筑不同，豎向有很多樓層，完全可以在上部做主體的情況下，提前施工下部區(qū)域的機(jī)電、幕墻、砌體等工程。比如辦公樓的機(jī)電工程完全可以在主體結(jié)構(gòu)完成10層左右就插入，提前施工吊頂內(nèi)的消防、電氣、空調(diào)、弱電等工作，以及管道井內(nèi)的供水和排水管，主體結(jié)構(gòu)完成20層左右，就可以插入外部單元式幕墻的施工。各專業(yè)工程的插入原則是“早睡早起、分批插入”，即具備工作條件的專業(yè)工程盡可能早插入，各專業(yè)工種之間要分批插入，不能一擁而上，否則會(huì)互相爭搶工作面，互相影響進(jìn)度、質(zhì)量和安全。不同建筑的工序插入時(shí)間和順序有所不同，一般情況下，應(yīng)遵循機(jī)電→幕墻→砌體→粗裝修→精裝修的順序。對(duì)于具體工程，應(yīng)通過動(dòng)態(tài)分析各工序之間的邏輯關(guān)系，對(duì)工序穿插進(jìn)行全面優(yōu)化，得出最優(yōu)工序穿插計(jì)劃，對(duì)于保證裝修工期最短具有重要意義。深圳京基100項(xiàng)目在主體結(jié)構(gòu)封頂6個(gè)月后就完成了整個(gè)工程的所有機(jī)電和裝修作業(yè)，得益于及早的專業(yè)工種有組織提前插入施工。
3.2施工電梯提前轉(zhuǎn)換
現(xiàn)代超高層建筑工程施工中，大型機(jī)械設(shè)備的垂直運(yùn)輸及吊裝作業(yè)，大大減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，施工電梯數(shù)量的科學(xué)合理是保證進(jìn)度的關(guān)鍵。在裝修期間，施工電梯拆除的時(shí)間會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)工程的收尾，因?yàn)槭┕る娞萑绮徊鸪?，相?yīng)安裝施工電梯部位的結(jié)構(gòu)、裝修和機(jī)電工程就無法完成。因此，在超高層的垂直運(yùn)輸規(guī)劃中，應(yīng)提前考慮優(yōu)先安裝部分消防電梯、貨梯或客梯，提前投入使用，正常后及時(shí)拆除相應(yīng)的施工電梯，這樣對(duì)整個(gè)工程的如期竣工非常重要。深圳京基100大廈在裝修施工中，主體封頂后2個(gè)月內(nèi)，2臺(tái)到達(dá)76層的消防電梯和2臺(tái)到達(dá)74層的貨梯就具備了使用條件，現(xiàn)場(chǎng)安裝在外框樓板內(nèi)部的2臺(tái)施工電梯提前實(shí)現(xiàn)了拆除。2臺(tái)74～98層的消防電梯安裝完成后，所有現(xiàn)場(chǎng)的施工電梯拆除完成，2個(gè)月后，整個(gè)工程的裝修全部結(jié)束。所以，施工電梯提前運(yùn)轉(zhuǎn)及拆除對(duì)于保證裝修工期非常重要。深圳京基100大廈施工電梯提前轉(zhuǎn)換如圖6所示。
圖6 深圳京基100大廈施工 電梯提前轉(zhuǎn)換示意
3.3密集協(xié)調(diào)制度
工程在施工過程中，當(dāng)業(yè)主突發(fā)性的要求進(jìn)度提前或出現(xiàn)在某階段暫時(shí)性的工期滯后時(shí)，為保證目標(biāo)工期的實(shí)現(xiàn)，我們都會(huì)采取趕工措施。趕工時(shí)期由于人力、物力、資金及機(jī)械等的投入量會(huì)成倍增加，此時(shí)總承包單位需及時(shí)同有關(guān)分項(xiàng)隊(duì)組互通信息，掌握施工動(dòng)態(tài)，協(xié)調(diào)內(nèi)部各專業(yè)工種之間的工作，及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的各類問題，并成立快速應(yīng)變工作小組，發(fā)現(xiàn)問題，當(dāng)場(chǎng)解決，不推不拖，化解矛盾。同時(shí)多開現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)會(huì)，主要總結(jié)工程施工的進(jìn)度、質(zhì)量、安全情況，明確各專業(yè)的施工順序和工序穿插的交接關(guān)系及責(zé)任，全面分析施工進(jìn)度狀況，找出問題根源，提出調(diào)整措施，加強(qiáng)各專業(yè)工種之間的協(xié)調(diào)、配合及工序交接管理，保證施工順利進(jìn)行。
3.4業(yè)主快速?zèng)Q策機(jī)制
業(yè)主快速?zèng)Q策機(jī)制的研究創(chuàng)新在于將業(yè)主指令從被動(dòng)接受到主動(dòng)出擊的質(zhì)的轉(zhuǎn)變。在施工過程中，業(yè)主決策的猶豫和遲緩也是造成施工進(jìn)度慢的主要原因之一，如頻繁變更原設(shè)計(jì)方案，指定分包確定不及時(shí)，樣板、樣品確認(rèn)不及時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)問題的處理不能及時(shí)決策等，針對(duì)這些問題進(jìn)行研究，提出利于業(yè)主快速?zèng)Q策機(jī)制和方法。
3.5進(jìn)度獎(jiǎng)罰制度
在保證工程質(zhì)量、安全的前提下，引入經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，職責(zé)明晰、獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，充分調(diào)動(dòng)全體施工人員的積極性，確保各項(xiàng)工期目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。對(duì)未實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃要求的，視情節(jié)嚴(yán)重性給予處罰，反之，對(duì)階段性時(shí)間節(jié)點(diǎn)按時(shí)或提前完成進(jìn)度的給予獎(jiǎng)勵(lì)。
4.結(jié)語
超高層建筑專業(yè)分包單位多，工程量大，垂直運(yùn)輸難度大，總承包管理難度大，往往導(dǎo)致施工工期延長，為施工企業(yè)帶來很大的成本和管理壓力，超高層建筑的快速施工是一個(gè)必須正視的問題，但也不能以犧牲質(zhì)量、安全為代價(jià)來保證快速施工。本文從設(shè)計(jì)、技術(shù)和管理3個(gè)方面對(duì)超高層建筑的快速施工進(jìn)行了介紹和探討，希望采取上述技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工期的縮短，同時(shí)也可以保證施工質(zhì)量和施工安全，實(shí)現(xiàn)超高層建筑的又好又快建造。
本文摘自《施工技術(shù)》雜志2013年18期《超高層建筑又好又快建造技術(shù)的應(yīng)用與研究》一文，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明。
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